生态地理分区框架下的大兴安岭植被动态研究

基于GIMMS NDVI数据、GIS技术,综合运用趋势线分析、统计分析和空间自相关分析方法,对1982~2006年大兴安岭整体及各生态地理区域植被特征进行检测分析。结果表明:从整体来看,大兴安岭植被NDVI增加趋势明显,NDVI呈现上升趋势的区域约占研究区总面积的80%;NDVI对气象因子变化敏感,尤其是对气温的敏感程度高于降水;并且在全局范围内呈现正的自相关,不同生态地理区内的全局自相关系数自北向南逐渐升高。各生态地理区NDVI变化趋势差异明显,植被退化的区域集中在大兴安岭北段和中段,在局部自相关分析中NDVI仍然呈现高-高聚集趋势;北段西侧天然植被破坏严重,低—低聚集的区域在逐渐扩大;南段草原区NDVI上升趋势显著,与气象因子的相关程度与其他三个生态地理区相比较低。     

生态保护工程和气候变化对长江源区植被变化的影响量化

分析长江源区生态保护工程和气候变化对植被变化的影响程度,对于长江源区生态工程的生态效益评估,以及区域植被适应性生态管理政策的制定具有重要意义。因此,本文基于1982-2015年的归一化植被指数数据(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和气象数据,分析长江源区植被NDVI的时空变化规律,构建预测植被NDVI对气候因子响应的人工神经网络模型,在此基础上,在年和季节尺度上量化气候变化和生态保护工程对长江源区植被变化的影响程度。结果表明:①在长江源区气候条件变化和生态保护工程影响下,长江源区植被退化得到遏制,植被生长呈好转趋势;②海拔相对较低的通天河附近植被NDVI增加幅度较大,高海拔的沱沱河和当曲流域的植被NDVI增加幅度相对较小;③长江源区植被NDVI对气候因子响应存在1～2月的滞后性。构建的人工神经网络模型的拟合优度参数人工神经网模型具有较高的预测精度,可以用来模拟植被NDVI对气候因子的响应;④年尺度的植被NDVI增加受到生态保护工程的影响程度(58.5%)大于气候变化的影响程度(41.5%)。生长季生态保护工程对NDVI的影响程度(63.3%)大于气候变化对NDVI的影响程度(36.7%),而非生长季气候变化是影响长江源区植被生长的关键要素(52.8%)。研究结果有助于为长江源区植被生态系统恢复、管理和利用战略的科学制定提供决策依据。     

1998—2012年黄河流域植被覆盖变化时空分析

利用黄河流域1998—2012年SPOT-NDVI数据及同期119个气象站的降水数据,计算每个像元的NDVI变化趋势,并结合植被降水利用效率来分析近15年来黄河流域植被覆盖的时空变化特征。结果表明：（1） 多年平均的植被指数有明显的空间差异性,随着纬度的增加,NDVI平均值呈降低趋势;（2） 从时间序列来看,黄河流域的植被覆盖呈逐年增加趋势,其中黄河上游NDVI值增长最为缓慢,中游保持稳定增长,下游增长最快;（3） 近15年来黄河流域植被覆盖的改善区域面积大于退化区域,植被恢复明显。最后,结合NDVI变化趋势和植被降水利用效率对上述结果进行了验证。     

基于ECPS模型的青海湟水国家湿地公园湿地恢复评估

恢复效果评估是湿地恢复工程评价以及湿地后续高效管理和利用的基础。以西宁湟水国家湿地公园为案例区,构建基于生态系统特征-生态系统过程-生态系统服务（E_CPS）的评估体系,筛选与区域自然环境相适应的的评价因子,采用样方调查、野外监测、问卷调查等方法获取评估数据,从时空尺度评价湿地恢复区植被特征、水文过程到生态系统服务变化情况,并对影响湿地恢复的主要过程和因素展开分析和讨论。结果显示,湿地恢复的综合评价指数为41分,湿地恢复效果较好：① 湿地恢复区植物增加了11种,而湿地植被的平均盖度也增加了35.5%,重点监测的三种优势湿地植物（芦苇、小香蒲和篦齿眼子菜）在单位面积上的平均生物量较参照区平均增加30.9%。② 从生态过程指标来看,湿地恢复区TSIp （Total System Interflow of P）指数和FCIp （Finn Cycle Index of P）指数较参照区分别提升了37.2%和26.3%,说明湿地物质交换和循环过程有一定的改善。③ 从生态系统服务指标的变化来看,栖息地、土壤肥力、水质净化、大气调节、休闲娱乐服务分别增加了92.3%,50.9%,98.3%,73.8%和82.6%。④ 从湿地恢复的影响因素来看,湿地水深、水域面积、水温和底泥颗粒粒径大小与湿地植被恢复相关,并进一步影响湿地生态过程恢复和生态系统服务的空间分布。     

塔里木河流域水储量变化及绿洲生态安全评估

绿洲是干旱、半干旱地区最具生态敏感性和独特性的景观类型,是维系人类生存和社会经济发展的重要区域。然而,在气候变化与人类活动双重影响下,干旱区水资源及其绿洲生境正发生剧烈变化。基于2000—2020年MODIS、GRACE卫星数据、土地利用数据和气象观测资料,通过计算植被覆盖度,估算植被初级生产力(NPP)和遥感生态指数(RSEI),系统分析了过去20 a塔里木河(简称塔河)流域陆地水储量和绿洲的动态变化并完成了绿洲区生态安全评估。结果表明：(1)2002—2020年塔河流域陆地水储量以0.27 mm·月^-1的速率减少,空间上塔河流域陆地水储量在北部和西部区域显著减少,而在南部区域显著增加。(2)2000—2020年塔河流域绿洲面积显著增加,面积增加6.49%(0.42×10⁴km²)。塔河流域整体生态环境呈转好趋势,生态等级由较差级别转为中等级别,生态改善区占总流域面积的69%,而生态退化区面积不足5%。塔河流域归一化植被指数(NDVI)由2000年的0.13增至2020年的0.16,近20 a植被覆盖度增加36.79%...     

2000—2020年中国荒漠化潜在发生范围区林草覆被时空变化特征

干旱地区林草植被生长动态变化是研究荒漠化形成发展和演变过程的重要依据。本文基于改进方向性像元二分模型构建的2000—2020年中国荒漠化潜在发生范围区（PEDC）年植被覆盖度数据集,采用Sen+Mann-Kendall时间序列趋势变化检测方法,分析了2000—2020年PEDC,特别是林草覆盖区的植被生长状况时空变化特征。研究结果表明：① 2000—2020年,PEDC平均植被覆盖度为0.284,改进的植被覆盖度估算结果能够较好地反映研究区植被覆盖状况,估算精度为86.98%。PEDC植被生长状况不断趋好,其中干旱区表现最为突出,显著增加区域达到了48%,而亚湿润干旱区平均增长量最大为0.1。② 林草生态恢复工程措施效果显著,但植被恢复是个长期缓慢的过程,特别是林草面积的恢复。2000—2010年林草面积增加较少（0.002%）;2010—2020年增加较多（0.371%）。③ 2000—2020年PEDC林地植被改善最明显,草地则较为稳定,植被覆盖度显著性增加区域分别为76.4%和71.8%。其中林地植被覆盖度在亚湿润干旱区增长量最大为0.15,而整个研究区草地增长了0.06。本文更深入地掌握PEDC林草覆盖区长时间序列植被生长状况,为进一步制定和实施各项生态工程提供重要信息参考。     

黄河源区植被指数与干旱指数时空变化特征

标准化降水蒸散发指数(SPEI)是评估气候变暖背景下区域干旱的重要指标。基于生态功能分区,利用MODIS-NDVI数据和SPEI指数,探讨2000—2014年黄河源区植被指数和干旱指数的年际变化、空间分布规律以及两者之间的相关关系。结果表明:(1)2000—2014年黄河源区NDVI和SPEI总体上均呈波动上升趋势,植被覆盖状况略有好转,干旱程度有所降低;(2)NDVI与SPEI变化趋势的空间分布特征大致相同,东南部区域总体呈减少趋势,西北部区域总体呈增加趋势;(3)黄河源区降水量是影响植被生长的主要因子,也是影响SPEI变化的主要条件。当0.3NDVI0.6时,SPEI对NDVI的影响较强,当NDVI0.6时影响较小;(4)黄河源区大部分地区NDVI与SPEI呈正相关,其中呈显著正相关的区域分布在青根河生态区以及黄河源头生态区植被覆盖度较低区域;小部分地区由于受到人类活动的干扰,使NDVI与SPEI呈负相关或相关性较弱,其中呈显著负相关的区域在黄南草原生态区及周围草地退化、生物多样性敏感的区域。黄河源区干旱程度的下降对植被覆盖的增加有促进作用,为该区域的生态恢复提供了有利条件。     

黄土高原不同生态类型NDVI时空变化及其对气候变化响应

了解植被的时空变化及其气候主控因子可为植被保护和恢复提供重要的理论依据。基于MOD13A1和气象数据,分析了黄土高原Normalized Difference Vegetation Index （NDVI）时空变化特征,探讨了NDVI对水热条件在不同时间尺度的响应特征。结果表明：黄土高原植被覆盖状态正在不断的改善,气候呈暖湿的发展趋势;83.77%的植被退化区（退化区面积占研究区总面积的5.79%）海拔<2000 m且退化类型以不显著减少为主,不同覆被类型的退化区海拔分布及退化比例差异明显,湿地的退化面积比最高（23.91%）、其次耕地（11.88%）。年尺度上,NDVI与降水呈正相关的面积高于气温,约75.06%的区域受水分条件控制;灌木地（海拔分布<2200 m）、耕地（<3000 m）、草地（<3000 m）和裸地（600~3700 m）等植被生长受水分条件影响;森林（<1000 m、1700~3700 m）和湿地（>2500 m）的植被生长受热量影响。月尺度上,黄土高原植被NDVI对热量响应以滞后1个月为主,不同植被对水热响应的滞后性差异明显,草地、湿地、耕地和裸地对热量响应以滞后1个月为主;森林和灌木地则表现水热同期的特征。伴随滞后时间的推移,水分主控面积逐渐降低,热量成为影响植被生长的主要因素,水热主控及响应滞后性分布受海拔影响明显。     

黄河三角洲“三生”用地转型的生态环境效应及其空间分异机制

“三生”用地转型的生态环境效应及其空间分异特征是指导区域国土空间开发与生态环境保护的重要依据。基于1998年、2008年和2018年3期土地利用遥感解译数据,构建黄河三角洲“三生”用地分类体系,通过土地利用转型图谱、生态环境质量指数、重心转移和地理探测器等方法定量分析研究区“三生”用地转型特征、生态环境效应及其空间分异性的主要影响因子。结果表明：① 1998—2018年黄河三角洲“三生”用地转型表现为生产用地占比大幅增加（+13.50%）,生态用地占比大幅减少（?17.19%）,生活用地占比小幅增长（+3.69%）。1998—2008年,“三生”用地转型以生态用地向生产用地转型为主。2008—2018年,无绝对优势转型类型,转型过程复杂化。② 1998—2018年,黄河三角洲生态环境质量整体向好,指数由0.390升至0.395,较高质量区与高质量区占主体地位。研究区中部及黄河入海口区域生态环境质量不断提升,东南及东北沿海地区生态环境质量有所降低。③ 植被覆盖度、微地貌类型、土壤类型是研究区生态环境质量空间分异的主导因子。区位因子与社会经济因子对生态环境质量空间分异的贡献率随生态环境质量的提升而降低,生态保护因子对生态环境质量空间分异的贡献率呈上升趋势。     

塔里木河下游生态输水效应北大核心CSCD

分析塔里木河下游生态输水效应可为优化生态输水调配策略提供科学指导。基于Landsat系列影像、气象数据和现场钻探数据,解译土地利用类型及植被覆盖度,确定植被耗水量及地下水埋深演变趋势,以探讨生态输水的多重效应。结果显示:(1)2000—2020年,塔里木河下游林草地面积、覆盖度增长显著,1亿m^(3)生态水分别对应5.40 km^(2)天然植被面积及0.14%植被覆盖度增长。(2)2000—2015年植被耗水量重心沿塔里木河干流方向迁移,2015—2020年向自然漫溢区迁移,共向东南迁移4 359 m。(3)自然漫溢区内地下水埋深增幅高达5 m,主河道沿线2 km范围增加1~3 m,河道以外2~5 km区域地下水埋深增加0~1 m。(4)天然植被适宜耗水量约为200 mm·a^(-1),生态输水前期仅在主河道沿线局部区域存在低效耗散,后期大量集中于自然漫溢区。21年生态输水实践表明,天然植被明显改善,地下水位明显回升,生态输水效应显著;但受既有输水方式固化的制约,生态水量空间分布不均衡和低效耗散增大,生态输水方式仍存在优化的必要性。     

西藏生态脆弱区人为作用对生态退化的影响

西藏是典型的生态脆弱区，西藏生态具有自然基础不稳定性和对外力干预的敏感性特点。本文从阐述西藏生态的敏感性入手．在辨识生态退化的人为作用方式的基础上，探讨了生态敏感性、人为作用与生态退化之间的关系及人为作用机理．进一步利用典型相关分析方法，在西藏自治医县域尺度上就人为活动对生态退化影响的强度进行了量化分析。得出了三点结论：1）人为作用通过生态敏感性而使生态趋于退化。2）人为因子与生态敏感性之间的作用不是简单的加和，而是一种乘数效应。3）总人口是生态退化的最显著的人为因子。     

Spatio-temporal differentiation of landscape ecological niche in western ecological frangible region： A case study of Yan＇an region in northwestern China

In this study, we attempt to put forward a conception of landscape ecological niche, enlightened by international scholars on extending the ecological niche theory from spatial niche to functional niche. That is helpful for comprehensively appraising landscape spatial patterns and ecological functions, also, presents a new method for analyzing landscape features from multidimensional aspects. The practice process is demonstrated by taking Yan＇an region in northwestern China as a case. Firstly, the indices system including spatial attribute and functional attribute is established for assessing landscape ecological niche. Additionally, two-dimensional figures are drawn for comparing the spatio-temporal features of landscape ecological niche in 1987 and 2000 among the 13 administrative counties. The results show that from 1987 to 2000, towards Yan＇an region, spatial attribute value of landscape ecological niche changes from 1.000 to 1.178 with an obvious increment, and functional attribute value changes from 0.989 to 1.069 with a little increment, both of which enhance the regional landscape ecological niche. Towards each county, spatial attribute value of landscape ecological niche increases to different extent while functional attribute value changes dissimilarly with an increment or a decrement.     

新疆重点生态功能区生态补偿的空间选择研究

基于生态补偿空间选择的基本原理,从区域范畴、资金分配、生态价值3个方面,解析了新疆重点生态功能区的基本特征,并利用“效益成本比瞄准”法、“生态补偿优先等级”法定量分析新疆生态补偿优先等级。结果表明:“生态补偿优先等级”中,新疆生态补偿优先等级与转移支付资金分配基本一致,因忽略环境因素,使得优先补偿等级未获得充分的生态转移支付资金;“效益成本比瞄准”法中,因忽略民生因素和环境因素,新疆生态补偿优先等级与转移支付资金呈现不对等关系,但这一方法,能更好地解读后期生态补偿的区域选择。在分配转移支付资金时,应综合环境、民生因素,均衡生态补偿优先等级与转移支付资金,提高转移支付资金的使用效率,推进新疆生态环境持续优化。     

基于生态足迹的西安城市生态游憩空间优化研究

城市生态游憩空间是进行城市生态游憩活动的重要基础,生态游憩空间的合理配置是生态休闲城市建设的重要内容。基于生态足迹理论模型,构建生态压力指数标准,并结合空间叠加分析法分析了西安市市区生态游憩空间的分布现状以及生态足迹、生态承载力、生态盈亏和生态压力情况。结果表明：西安市市区的人均生态赤字达到了1.4136 hm²/人,生态压力指数为13.2,生态环境状况极不安全;并且区域内生态游憩空间布局和当地的生态环境状况相矛盾。针对西安市生态游憩空间目前存在的问题,对生态游憩空间布局进行优化调整,构建西安市生态游憩廊道系统,对西安市未来城市生态文明建设、城市优质生活环境的塑造和生态安全格局的构建具有重要意义。     

沼泽湿地生态储水量及生态需水量计算方法

As one of the most typical wetlands, marsh plays an important role in hydrological and economic aspects, especially in keeping biological diversity. In this study, the definition and connotation of the ecological water storage of marsh is discussed for the first time, and its distinction and relationship with ecological water requirement are also analyzed. Furthermore, the gist and method of calculating ecological water storage and ecological water requirement have been provided, and Momoge wetland has been given as an example of calculation of the two variables. Ecological water use of marsh can be ascertained according to ecological water storage and ecological water requirement. For reasonably spatial and temporal varia-tion of water storage and rational water resources planning, the suitable quantity of water supply to marsh can be calculated according to the hydrological conditions, ecological de-mand and actual water resources.     

Method for calculating ecological water storage and ecological water requirement of marsh

As one of the most typical wetlands,marsh plays an important role in hydrological and economic aspects,especially in keeping biological diversity.In this study,the definition and connotation of the ecological water storage of marsh is discussed for the first time,and its distinction and relationship with ecological water requirement are also analyzed.Furthermore,the gist and method of calculating ecological water storage and ecological water requirement have been provided,and Momoge wetland has been given as an example of calculation of the two variables.Ecological water use of marsh can be ascertained according to ecological water storage and ecological water requirement.For reasonably spatial and temporal variation of water storage and rational water resources planning,the suitable quantity of water supply to marsh can be calculated according to the hydrological conditions,ecological demand and actual water resources.     

Revitalizing ecological capital

Geografisk Tidsskrift-Danish Journal of Geography 111(2):149–167, 2011

The modernization of agricultural food production has diminished and is diminishing the sustainable use of the local natural resource base, resulting in the fragmentation of landscapes and the decline of biodiversity. In this paper we analyze the revitalization of ecological capital, which provides insights into how effective adjustments in land-use and farming practices can stimulate a reconnection between farming, nature and society. The paper focuses on a case study about endogenous knowledge on the relation between farm activities and the reproduction of the landscape and its flora and fauna in the (Dutch) Friesian Woodlands. We suggest that building adequate, local institutional frameworks that strengthen landscape structures, regional identity and the ‘branding’ of food products will sustain rural development in the area. The results should be of value for increasing the understanding among researchers and policymakers of the potential of endogenous knowledge in governing the increase of the ecological stock in an area.     

内蒙古生态承载力评价及生态安全格局优化

生态安全水平对区域发展的约束作用不断增强,构建科学合理的生态安全格局可以有效缓解经济发展与环境保护之间的矛盾.以内蒙古自治区为研究区,2000年、2005年、2010年、2015年为间断点,建立区域生态承载力评价指标体系,探讨生态承载力时空演变特征;甄别生态优势斑块,结合自然保护区等重要生态斑块组建生态源地,建立生态源...     

中国重要生态空间生态用地变化与保护成效评估

定量分析重要生态空间建立前后的生态保护成效,对于保障国家生态安全具有重要意义。本文以生态用地为切入点,从时间和空间双重角度,评估了中国重要生态空间构建的生态保护效果,以期能为国土空间分类分区管控提供科学依据。结果表明：① 2018年重要生态空间以生态用地为主导,具有良好的生态本底,体现了重要生态空间的发展定位和重要地位; ② 1980—2018年,重要生态空间内生态用地呈收缩趋势,但面积减少率低于全国平均水平,定量反映了重要生态空间的构建对生态的积极保护成效,总体来说生态用地变化基本处于稳定状态,扩大区域主要分布在退耕还林还草生态保护工程实施区,缩小区域集中在东北平原的粮食主产区和新疆绿洲农业地区,今后要重点加强管控;③ 3类重要生态空间内部生态保护成效有差异,国家级自然保护区生态用地面积比例最高,生态用地面积减少率最小、减少趋势最不明显、变化最为稳定,生态保护效果最好;④ 重要生态空间内生态用地面积比例高于周边外部区域,面积减少率低于外部区域,内、外保护成效具有明显梯度差异,说明重要生态空间的构建对生态保护的意义重大。     

生态脆弱区资源型城市生态环境影响评价与调控

采用主分量分析评估模型法,对西部生态脆弱区的资源型城市鄂尔多斯市在2003-2011年时间序列内的城市生态环境影响进行了评价与分析。结果表明：鄂尔多斯城市生态系统整体处于不稳定的发展状态,其中生态质量子系统的发展水平一直处于稳步上升、逐步改善的趋势;环境质量子系统的发展水平呈现出先下降、再上升、再下降的整体下降趋势;环境治理子系统的发展水平总体处于稳步上升、中间略有波动的趋势;综合来看,鄂尔多斯城市生态环境影响的总发展水平处于整体上升、中间略有波动的状态。