基于PSDR理论框架下长江上游生态系统退化威胁评价与空间分布研究

以长江上游为研究区域,采用RS、GIS技术,设计了"压力-状态-退化-响应"(PSDR)评价理论框架和模式,开展大尺度的生态系统(森林、草地、农田、湿地)退化威胁评价研究工作,并深入分析其空间分布特征。研究结果表明:长江上游生态系统退化威胁程度整体上处于较为严重的状态,中度威胁及以上地区占整个生态系统面积的74.54%。其中,重度威胁区占18.72%,高度威胁区占25.59%,中度威胁区占30.22%,轻度威胁区占17.32%,微度威胁区占8.14%。退化威胁最严重的地区主要位于青海格尔木市、治多县、杂多县和玉树县,四川省木里藏族自治县、康定、汶川、北川、雅江、马尔康县等,云南省香格里拉和维西僳僳族自治县,甘肃省迭部县、文县和舟曲县,湖北省神农架区、巫山、巴东、兴山和秭归县以及重庆市的垫江、梁平、大足、潼南等县。     

民勤绿洲农田生态系统能值空间分异特征

利用能值分析方法对2011年民勤绿洲18个乡镇农田生态系统的环境资源条件、投入产出结构和可持续性进行了系统分析,构建了反映民勤绿洲农田生态系统综合水平的能值指标体系,运用主成分分析方法对其进行了综合评价和排序。结果表明：民勤绿洲农田生态系统可持续性强的是夹河乡,其他乡镇农田生态系统为消费型生态经济系统,可持续性弱;民勤绿洲农田生态系统能值综合水平存在着明显的地域差异,呈现东北片高于西南片、绿洲边缘带高于中心带的地理分布特征;民勤绿洲农田生态系统总体上不具有可持续性,不协调发展型区域和极不协调发展型区域农田面积占民勤绿洲农田总面积的73.68%,强、中、弱协调发展型区域只占26.32%。因此,目前民勤绿洲农田生态系统面临的不可持续性应当引起相关部门的高度重视。     

长江上游优先保护生态系统类型及分布

以最新的长江上游植被图为基础数据源,以生态区的优势生态系统类型、特殊生态系统类型、特有生态系统类型、物种丰富度高的生态系统类型和特殊生境等5项指标作为评价准则,在专家咨询的基础上,借助GIS分析工具,综合分析了长江上游优先保护生态系统类型和分布特点,提出了长江上游优先保护生态系统的重点分布区.结果表明,长江上游301类生态系统中有优先保护生态系统类型83类,其中森林生态系统40类,灌丛生态系统16类,草原生态系统7类,草甸生态系统6类,湿地生态系统10类,荒漠生态系统4类.根据优先保护生态系统的分布特点,筛选了秦巴山区、横断山北端-岷山地区、横断山南端地区、川黔渝鄂交界处山地、长江源区、三峡库区6个优先保护生态系统的集中分布区域,这些地区可作为长江上游生态系统优先保护的重点地区.研究结果对于合理布局长江上游自然保护区,提高长江上游生物多样性保护的有效性具有重要参考价值.     

内陆河流域生态环境的空间分异特征

分析研究了内陆河流域气候条件,植被生态,土壤环境及水环境质量等生态环境要素的空间变异特征,探讨了流域不同地带的生态环境功能。结果表明：干旱内陆河流域气候条件,尤其是水热条件和地貌特征是植被生态,土壤环境及水环境形成与分异最主要的控制性因素,几大环境要素之间相互联系,相互制经久形成内陆流域生态环境空间带规律和生态系统功能在空间不同地带上的显著差异性,认识这种分带规律与不同区域的生态功能,是合理开发的     

森林生态系统健康评价指标在中国的应用

1IntroductionDuring recent two decades, the idea of "health" as an appropriate paradigm to assess the condition of ecosystems, is watchword of contemporary ecosystem management. The phrase "forest ecosystem health" has been used with increasing frequency in the context of forestry and natural resource management. Many scientists give the definitions from socio-economic and ecological perspectives (Rapport, 1992; USDA Forest Service, 1993; O'Laughlin, 1996; Allen, 2001). Forest health is a …     

西藏水土流失敏感性评价及其空间分异规律

Based on Universal Soil Loss Equation and methods of mathematics model and GIS analysis, this study classified influence of precipitation, soil, topography and vegetation upon sensitivity of soil erosion into five different degrees which are extreme sensitivity, quite sensitivity, sensitivity, less sensitivity and no sensitivity. Assessment map of each factor was generated separately. Integrated assessment map of sensitivity of soil erosion has also been drawn by overlapping function with Arcinfo. Furthermore, the study analyzed distribution characteristics and spatial difference of sensitivity of soil erosion under special plateau environment of Tibet. According to sensitivity degree, some important controlling regions was confirmed so that departments of water conservancy, traffic management and agriculture could make scientific and reasonable decisions for their respective subject planning.     

北京市居住用地特征价格的空间分异特征

基于2004-2009年北京市居住用地出让地块微观交易数据,利用特征价格模型,研究了地块所在区域的社会属性特征对地价的影响以及地块特征价格的空间分异特征。研究显示:①居住用地价格存在显著的空间依赖效应,轨道交通和公园绿地便利性及合理的土地混合利用能够显著提升地价。②人口密度、租用公共住房比例和居住用地开发强度等地块所属社会经济属性对价格影响显著。③居住用地的空间依赖效应、周围商业办公用地溢出效应、轨道交通和公园便利性的特征价格随着就业可达性、教育状况、租用公共住房比例、犯罪率和居住用地出让比例等地块所属社会经济属性特征的变化,存在较大的分异。     

基于岩溶生态系统特性的水土流失敏感性评价

在岩溶地区大范围内进行土壤侵蚀风险评价需要寻求新的简单有效的方法,建立适合岩溶地区特点的评估模型,才能避免水土流失治理规划的失误。考虑岩溶地区碳酸盐岩成土速率低、存在石漠化等特点,选取土壤允许流失量和退化岩溶生态系统的基岩裸露率,结合年平均降水、坡度、植被指数,在生成各单因素评价图的基础上,在Arcview中完成单因素图的叠加分析,得到贵州省岩溶地区水土流失敏感性综合评价图,并将其划分为不敏感、轻度敏感、中度敏感和强度敏感四级。在此基础上,探讨了贵州省水土流失敏感性的空间分异规律,提出水土流失预防治理的优先区。     

中国森林乡村的多尺度分异特征与分区优化

国家森林乡村建设是实施乡村振兴战略和改善农村人居环境的重要措施,但森林乡村在不同尺度的分异特征及优化方向尚不明晰。本文综合运用探索性空间数据分析、耦合度模型和Voronoi图分析等研究方法,从全国、区域和行政尺度分析了国家森林乡村空间格局、数量规模和内部分异特征,并基于森林乡村与人口耦合关系及乡村可达类型识别,分析了全国森林乡村的分区格局及其优化方向。结果表明：全国森林乡村密度具有明显的东高西低分异特征,长江三角洲地区是森林乡村高密度集中分布最大的连片区。基于县域单元的省域森林乡村泰尔指数差异较大,东南区域森林乡村分布相对均衡,西南和东北区域内部差异显著。森林乡村空间可达性呈现自东向西的梯度递减,森林乡村与人口密度的耦合类型分布具有较强的内部分异性。文章基于森林乡村可达类型与耦合分区的组合分析,将全国划分为重点发展区、特色挖掘区、集聚提升区、适度引导区和功能转型区五类,明确了不同类型区森林乡村建设的重点方向,将为面向乡村振兴的全国森林乡村建设与分区优化提供决策依据。     

长三角旅游吸引物城乡空间分异特征

基于长三角地区1663个3A级旅游景区数据,采用GIS空间分析技术与地理探测器方法,对长三角旅游吸引的城乡空间分异特征及影响因素进行了探究。结果表明：① 长三角旅游吸引物空间分布不均衡性显著,表现出“整体分散,核心集聚”的空间分布特征,“单核、多中心、层级化”的格局特征显著,集聚形态上呈现出明显的“核心-边缘”结构;② 城区吸引物集聚程度高于乡村地区,省域间城乡吸引物分布各有侧重,根据景区丰度指数可将长三角41市划分为“城乡双高型”“城区集聚型”“乡村集聚型”和“城乡双低型”4类旅游地;③ 长三角旅游吸引物城乡分异特征主要是由自然、经济、社会三大因素互相交织、共同作用的结果,但城乡吸引物的空间格局影响因素存在显著差异。     

长三角核心区碳收支平衡及其空间分异

人类活动带来土地利用覆被变化以及能源消耗加大对区域碳排放的影响, 成为关系区 域可持续发展的重要问题。本文在相关碳排放方法研究基础上, 采用物料衡算法计算人类呼 吸和化石能源消耗的释碳量, 采用植被生物量法计算区域陆地生态系统的固碳量, 据此综合 测度区域自身碳收支平衡能力, 并以长江三角洲核心区为例, 进一步研究了区域内部碳收支 平衡能力的空间分异问题。研究表明, 1995年以来随着人类活动强度的增加和陆地植被面积 减少, 长三角核心区的碳收支不平衡性不断加剧, 依靠自身陆地生态系统已无法实现平衡, 特别是在沿沪宁线地区和中心城市尤为明显。研究结果可为制定产业转型、土地利用、节能 减排等差别化区域政策提供依据。     

长江、黄河流域生态系统服务变化及权衡协同关系研究

长江、黄河流域是中国重要的生态屏障,近几十年来强烈的人类活动改变了长江、黄河流域的自然景观,使生态系统功能遭到破坏,了解流域内生态系统服务的变化、相互作用和驱动因素是流域生态系统管理和调控的重要基础.本文利用土地利用、土壤类型和气象等数据,对2000-2016年长江、黄河流域的NPP、土壤保持和产水服务进行时空变化分析...     

Assessment and analysis of ecosystem services value along the Yangtze River under the background of the Yangtze River protection strategy

The Yangtze River is the third largest river in the world and the longest and largest river in China.China has adopted a national strategy to protect the Yangtze River.A better understanding of the ecosystem services value along the Yangtze River would provide support for the Yangtze River protection strategy.Using Costanza’s method to estimate the ecosystem services value,the value of 10 ecosystem services was estimated within 1 km and 2 km from the Yangtze River in 2017.These 10 services were derived from the four established groupings of provisioning,regulating,supporting,and cultural services.This study compared and analyzed the changes in the ecosystem services value in the upper,middle,and lower reaches of the river,and in provinces,cities,and villages along the Yangtze River.The total ecosystem services value within 1 km and 2 km from the river was 37.208 and 43.769 billion yuan,respectively.Within 1 km,the ecosystem services value in the middle reaches was 12.93 billion yuan,while the next highest value was in the upper reaches at 12.45 billion yuan,and the downstream area had the smallest value of 11.855 billion yuan.Within 2 km,the value of upstream ecosystem services was the highest at 16.31 billion yuan,while the second highest value was in the middle reaches at 14.376 billion yuan,and the smallest value was in the downstream area at 13.083 billion yuan.In the Yangtze River Basin,regulating services played a leading role,accounting for 81.6%and 78.9%of the ecosystem services value within 1 km and 2 km from the river,respectively.Among the 10 ecosystem services,hydrological regulation was the most important,while the value of raw material production made the smallest contribution.Among the provinces and cities along the Yangtze River,the highest ecosystem services value was in Hubei Province,while the lowest values were in Shanghai and the Qinghai-Tibet Plateau.If villages within 1 km and 2 km from the river were to be relocated,the total regional ecological value would increase by 527 and 975 million yuan,respectively.     

长江上游输沙尺度效应研究

利用长江上游DEM、降雨、土地利用、土壤类型数据库,计算出通用土壤流失方程中代表影响侵蚀产沙的各因子,建立这些因子以及流域面积与长江上游268个水文站以上流域输沙模数回归关系,探讨上游侵蚀输沙的尺度效应。结果显示长江上游输沙模数与流域面积之间呈负幂函数单元回归关系,而且这一关系主要产生于降雨侵蚀力因子和土壤可蚀性因子随流域面积的变化。长江上游输沙模数随流域面积增大而降低主要发生在大约1×10⁴~1.58×10⁵km²之间。在考虑了影响侵蚀产沙因子对输沙模数的作用后,输沙模数与流域面积之间呈正幂函数相关,反映出上游输沙近源沉积的特征。分析还发现长江上游各主要支流输沙模数变化与流域尺度大小的关系和原因有明显不同。     

长三角区域的网络交互作用与空间结构演化

归纳了中心地模式和网络化模式两种空间组织模式的基本特征,即前者以向心型的垂直联系为表征,而后者以跨越腹地边界的多向联系为表征,并在此基础上研究了网络交互作用下长三角区域空间结构的演化趋势.首先以企业联系为分析视角,研究了不同强度、不同方向的网络"流量"变化趋势;其次,选择社会经济变量,通过主因子分析对地域类型进行划分,...     

长江中上游土壤自然侵蚀量及其估算方法

首先阐述了土壤侵蚀可分为自然侵蚀和人为加速侵蚀,自然侵蚀是自地球形成以来就普遍存在的一种自然现象;继而从夷平面、河流阶地、沉积盆地等侵蚀和堆积地貌形迹论述了第四纪以来长江中上游土壤自然侵蚀存在的佐证事实;在此基础上,依据侵蚀沉积相关原理,利用沉积物的厚度、面积和沉积时段分别计算了洞庭湖流域、鄱阳湖流域和古云梦泽流域全新世以来的自然侵蚀量,它们分别为264.2t/km² · a、 312.5t/km² · a和297.0t/km² · a;同时,本文还辅以川西和三峡地区的对比实验小区资料,现代自然侵蚀量分别为342.0t/km² · a、 75~270t/km² · a佐证历史自然侵蚀量。长江上中游区域的自然侵蚀量介于264.0t/km² · a ~342.0t/km² · a之间。流域平均自然侵蚀量是现代侵蚀量的50%~60%之间;本研究成果有助于对长江中上游现代土壤侵蚀的属性、演变过程有一个科学的认识;同时可为生态保护、环境友好建设目标提供背景参照物。     

泛长三角地区城市的空间结构演变

随着长江三角洲经济发展带来的环境和成本问题,长江三角洲泛化势在必然.研究泛长三角地区的空间结构演变有利于正确认识和把握其空间发展规律,从而为泛长三角地区的发展提供科学依据.基于扩散理论并结合现代GIS空间分析技术,构建场扩散模型,从城市场空间结构演化角度分析泛长三角地区核心--边缘结构的形成过程.研究发现:泛长三角地区经历了行政中心孕育,行政中心极化,点轴扩散,网络化过渡和复合式核心--边缘结构形成五个阶段.城市场主体区经历了"之"字型--"几"字型--"虾"型--"鳊鱼"型四种空间形态;场强极强区--场强较强区--场强一般区面积呈递增格局并且各自逐年递增;城市节点,扩散通道(线),行政区面的扩散值大大增强,但中部区域普遍大于外缘地带.     

中国森林生态系统能值与服务功能价值的关系

本研究利用1901-2009 年全球温度和降水数据以及全国1266 块森林样地主要森林类型数据作为基础数据,应用能值理论和生态系统服务功能理论,建立了中国森林能值与服务功能价值之间的函数关系,并且研究了1990 年和2009 年中国森林服务功能价值密度的变化。结果表明：应用函数关系模拟1994 年中国森林生态系统服务功能价值的结果与Costanza 评估结果在空间分布上具有较高的一致性。2009 年全国有林地栅格数目比1990 年增长14.02%,其平均森林生态系统服务功能价值密度增加了54.46 USD/hm²。北京、上海、江苏、天津、河北平均森林生态系统服务功能价值密度分别降低了86.87%、85.45%、81.99%、46.48%和23.07%。河南、湖南、吉林、江西、黑龙江和浙江平均森林生态系统服务功能价值密度分别下降了71.35%、58.65%、52.70%、34.56%、23.36%和22.03%。广西、西藏、甘肃、内蒙古、四川、云南、宁夏森林破坏也比较明显,这些省份的平均森林生态系统服务功能价值密度下降了2.89%~22.36%。根据全国第四次和第七次森林清查报告显示,近年来我国森林面积持续增加。但研究结果显示很多省份的森林生态系统服务功能价值密度仍然降低,这说明森林生态系统仍然没有完全恢复。中国森林生态系统服务功能普遍低于全球森林生态系统服务功能值的平均水平,说明我国森林生态环境并不理想,人类活动对生态系统产生巨大的负面影响。     

Regional eco-efficiency evaluation and spatial pattern analysis of the Yangtze River Economic Zone

The environmental ecology of the Yangtze River Economic Zone(YREZ) faces ecological function decline, deterioration and degradation under intense human activities, long-term development and utilization and its economy has developed rapidly over recent decades. Eco-efficiency is considered as a measure of coordinated development of economy, resources, environment and ecology, and is currently considered a very important issue. In this paper, based on the slack-based measure and data envelope analysis model, we take 129 prefecture-level cities of the YREZ as the study unit and measure the eco-efficiency of the YREZ in 2000, 2005, 2010 and 2015, which considers undesired output. The evaluation of the status quo of the regional eco-efficiency development was carried out at provincial, prefectural and city scales. The spatial autocorrelation test model and standard deviation ellipse were used to analyze the spatially distributed characteristics and the evolutionary regularity of eco-efficiency. Our study suggested that the eco-efficiency value varied significantly at different spatiotemporal scales and the overall distribution presented an "N-shaped" pattern, the value is the largest downstream and the smallest upstream. Regional eco-efficiency presented certain volatility in growth and a clear spatial positive agglomeration trend from 2000 to 2015. The spatial distribution of each agglomeration area was also significantly different, forming some high-high agglomeration areas at the center of the shaft with Shanghai and surrounding cities, and some low-low agglomeration areas at the center with middle reaches and upstream cities. The low-high over-aggregation and high-low polarization clusters were fewer. At the same time, with the change of the research period, the degree of positive agglomeration became increasingly pronounced and the eco-efficiency gap of the neighborhoodunit reduced. The regional eco-efficiency value of the YREZ presented a spatial distribution pattern in the northeast-southwest axis and the evolutionary pattern of the regional eco-efficiency similarly showed a northeast-southwest orientation.     

长江口水域悬沙浓度时空变化与泥沙再悬浮

A detailed analysis of suspended sediment concentration (SSC) variations over a year period is presented using the data from 8 stations in the Yangtze River estuary and its adjacent waters, together with a discussion of the hydrodynamic regimes of the estuary. Spatially, the SSC from Xuliujing downwards to Hangzhou Bay increases almost constantly, and the suspended sediment in the inner estuary shows higher concentration in summer than in winter, while in the outer estuary it shows higher concentration in winter than in summer, and the magnitude is greater in the outer estuary than in the inner estuary, greater in the Hangzhou Bay than in the Yangtze River estuary. The sediments discharged by the Yangtze River into the sea are resuspended by marine dynamics included tidal currents and wind waves. Temporally, the SSC shows a pronounced neap-spring tidal cycle and seasonal variations. Furthermore, through the analysis of dynamic mechanism, it is concluded that wave and tidal current are two predominant factors of sediment resuspension and control the distribution and changes of SSC, in which tidal currents control neap-spring tidal cycles, and wind waves control seasonal variations. The ratio between river discharge and marine dynamics controls soatial distribution of SSC.