我国城市景观生态学的研究进展

近年来,伴随着世界范围内,特别是以中国为代表的发展中国家城市化进程的加速,城市化过程中人口密集、交通拥挤、资源短缺、环境污染、生态恶化等问题成为全社会关注的焦点.城市景观生态学以其鲜明的理论特色和方法论优势,成为应对上述城市问题的依托性研究手段,全国城市景观生态学学术研讨会正是在这种形势下在深圳市召开的.     

黄土高原小流域土壤养分的空间分布格局-Kriging插值分析

本文应用Kriging空间内插法,分析了黄土高原大南沟流域土壤有机质以及全N、全P、有效N和有效P等4种养分含量的空间分布格局。结果表明:土壤有机质呈现出坡上部低于坡下部的规律,其含量低于05%所占的面积最大,以耕地分布的区域为主,较高含量(06～08%)则分布在农果间作地和林地的区域;土壤全N的分布格局与土壤有机质具有相似性,只是坡下部的全N含量高于坡上部的趋势较为明显;土壤全P含量相差较小为138%,不同全P含量的空间分布面积基本相等;有效N和有效P并未表现出土地利用和景观位置控制的分布格局,有效P的空间分布较有效N更为复杂。     

施工干扰下的生态系统稳定性评价--以西气东输管道工程沿线新疆干旱荒漠区为例

西气东输管道工程对沿线生态系统形成干扰，导致土壤质量下降。植被退化，生物多样性降低，风沙危害加剧等环境灾害，影响区域的生态安全．威胁到输气管道的安全运行。稳定性不同的生态系统对管道工程干扰有的反应不同．评价工程沿线生态系统的稳定性．有利于合理制定施工规范和开展工程后的生态恢复．对于保障区域生态系统和管道的双重安全具有重要意义。从生态系统受干扰后恢复能力的角度，在地理信息系统(GIS)平台支持下．采用图层投重-级别打分叠加模型，对管道沿线生态系统做稳定性评价。把生态系统稳定性按稳定性从低到高依次分为不稳定、欠稳定、稍稳定和稳定四个等级．结果发现沿线区域面积占15％的生态系统不稳定，52％区域欠稳定。针对稳定性低的盐土荒漠地区．沙质荒漠地区和棕漠土灌木荒漠三类地区，设计有利于促进生态系统恢复的友好环境构建对策。     

关于景观格局演变研究的几个问题

针对特定的生态过程,将景观格局与生态过程相结合的格局分析是未来景观格局研究发展的方向。景观格局变化与景观过程改变互为因果,了解格局演变时空规律及其演变驱动机制是结合生态过程进行景观格局分析的前提与基础。文章归纳了景观格局演变分析方法有景观格局指数与景观空间统计特征比较法、马尔柯夫转移矩阵法和主要以细胞自动机理论为基础的景观格局动态模拟。主要分析了景观格局演变的人文驱动力系统,介绍典型相关分析与逐步回归分析两种定量判别景观格局演变驱动力的方法,简要总结景观格局演变的驱动机制。最后提出今后研究所要突破的方面。     

黄土丘陵小流域地形和土地利用对土壤水分时空格局的影响

采用1982～1985年和2002年两个时段的定点观测数据,系统分析了小流域尺度地形和土地利用类型对土壤水分时空格局的影响.结果表明:1)土壤水分变化特征为所有年份农地土壤水分都最大,灌木林地和荒草地较低,林地居中;不同坡向间以阴坡土壤水分最大;而不同坡位间以坡中部土壤水分最大.受降雨和植被耗水的影响,所有土地利用类型中土壤水分在整个生长期表现为降低型.2)在年尺度上表现为干旱年份土地利用类型和坡向对土壤水分的影响较大;而在湿润年份,其影响程度减弱;坡位在干旱和湿润年份对土壤水分的影响都较小.湿润年份,降雨量的增大弱化了地形和土地利用类型对土壤水分时空格局的影响;而干旱年份正好相反.3)在季节尺度上表现为在生长季节的中后期,土壤水分的变异格局主要受坡向影响;而在生长季节的中期,主要受土地利用类型影响;坡位在整个观测时段内影响都较小.4)在不同土壤层次方面特征为土地利用类型对0～20em层次影响较小,而对其他4个深度较大的层次(20～100cm)影响较大,并且5个层次中以40～60cm层次的差异最大;坡向对5个层次土壤水分的变异格局均有明显影响,并呈现随着深度的增加,其影响减弱的趋势;坡位对5个层次的土壤水分变异格局影响均较小.     

地理-生态过程研究的进展与展望

在人类活动深刻影响和全球环境变化背景下,传统地理-生态过程研究正发生深刻变化。本文在概述地理-生态过程研究概况的基础上,指出：(1) 地理-生态过程研究的基本科学问题包括结构与过程、综合与集成两大方面,涉及结构、功能、动态、驱动力、过程、机制、要素集成、过程集成、区域集成等科学要点;(2) 地理-生态过程研究的重点集中在尺度-结构-过程相互作用、自然-经济-社会相互联系、地貌-水文-生态过程相互耦合、地理-生态过程与资源环境效应相结合等领域;(3) 地理-生态过程研究的发展呈现出系统化、综合性、交叉性和应用性的发展趋势;(4) 未来地理-生态过程研究的重大论题包括地表系统中的物质、能量和生物流过程研究,地表环境变化的驱动力研究,区域综合和区域内异质性研究,尺度推绎与转换研究,地理学的整体性研究,方法论创新,应用研究等内容;(5) 未来地理-生态过程研究应当注意加强观测、实验、调查与模拟,加强遥感与野外观测的结合,加强区域综合和全球研究,加强学科交叉等。     

廊道式工程建设对沿线地区景观格局的影响定量研究

应用景观格局指数分析法,对比分析了西气东输豫南支线管道工程施工前后管线两侧缓冲区范围内景观格局动态。研究表明:管线建设将会引起管线附近区域土地利用发生转移;在3000m缓冲区范围内存在影响强度变化拐点,且斑块聚集度指数变化对管线建设的影响较为敏感;在类型水平上不同缓冲区多数景观指数之间没有显著性的差异,景观格局变化趋势类同;从景观水平上格局变化很难看出管线建设对沿线景观格局产生影响,但在类型和景观水平上各景观指数变化对工程建设的敏感程度不同。     

黄土丘陵小流域土壤水分空间预测的统计模型

在6个土层和10次土壤含水量测定的基础上,利用土地利用与地形等6类20个环境因子变量,建立了黄土丘陵区小流域土壤水分空间预测的6种多元线性回归模型,并提出了5类13个指标对模型进行了评价与比较。研究表明,各模型组之间的差异较大,以直接回归模型组为最优,PCA线性转换回归模型组次之,DCA非线性转换回归模型组最差。在每一组内,模型之间的差异相对较小,以变量全部入选模型稍优于变量逐步筛选模型。6种模型中,通用多元线性回归模型的拟合性最好、预测精度最高,但模型结构最为复杂、需要的环境因子最多;多元线性逐步回归模型不仅拟合性和无偏性方面很好,而且结构最为简单、需要的环境变量最少,因而为最优模型     

黄土丘陵沟壑区极端降雨事件及其对径流泥沙的影响

半干旱黄土丘陵沟壑区是我国水土流失的重灾区。在全球气候变化的大背景下,极端降雨事件时有发生,加重了区域水土流失防治的难度。因此,科学界定极端降雨事件、进而探讨其发生规律及其对径流侵蚀的影响尤为重要。通过整理定西市安家沟流域(35°35′N,104°39′E)17年的降水和径流侵蚀数据进行统计分析。以降雨量和最大30min雨强为指标,采用世界气象组织的标准划分了极端降雨事件。结果发现:(1)研究区内极端次降雨事件的雨量和雨强的临界值分别为40.11mm和0.55mm/min,次降雨量的多年平均值为18.87mm。17年间共发生12次极端事件,5月、7月、8月份的发生概率分别为16.67%、50%和33.33%。因此最佳防治时间段为7、8月份。(2)聚类分析表明极端降雨事件可分为三类:降雨量和雨强都大于临界值,占25%;降雨量大于临界值,而雨强小于临界值,占41.67%;雨强大于临界值,降雨量大于多年平均值而小于临界值,占33.33%。(3)在极端降雨事件作用下,径流系数和侵蚀模数要比对应的多年平均值高。总体而言,降雨量和雨强都很高的极端事件的破坏性最强,但高历时低雨强的极端事件所产生的破坏也不容低估。(4)沙棘林在生长演替的过程中显著增强了抵御土壤侵蚀的能力,对极端降雨事件有很好的防治作用。抵御极端降雨最弱的是坡耕地,主要是由于受到坡度大、植被覆盖率低以及人为干扰等因素的影响。     

河北省遵化平原土壤养分的时空变异特征——变异函数与Kriging插值分析

运用地统计学 ,结合 GIS研究了 2 0年前后河北省遵化县 (市 )土壤表层 ( 0～ 2 0 cm)速效钾、速效磷和有机质 3种养分的时空变异规律。配对样本的 t检验以及 kriging插值的结果表明 ,1 999年土壤速效钾、速效磷和有机质的含量比 1 980年有一定提高。 3种养分的空间分布特征也不同程度地发生了变化。有机质的空间分布特征变化较大 ,其块金值 ( Nugget)与基台值( Sill)之比从 1 980年的 60 %下降到 1 999年的 32 .3% ,变程也由 4.8km变为 2 .7km。速效钾和速效磷的块金值与基台值之比也有一定变化 ,但变程没有太大改变。人类的施肥、耕作措施的改变及土地利用变化是引起土壤养分变化的主要原因。