Coastline and landscape changes in bay areas caused by human activities: A comparative analysis of Xiangshan Bay,China and Tampa Bay,USA

Using multitemporal Landsat TM/OLI images at a 10-year interval, in this study, we (1) extracted information of spatial location, length, and sinuosity of coastline and landscape configuration, diversity and fragmentation in the bay areas of Xiangshan Bay (XB), China and Tampa Bay (TB), USA from 1985 to 2015; (2) constructed indices of artificial coastlines and human disturbance on bay area landscapes; and (3) explored and discussed the impacts of human activities on changes of coastlines and landscape types in the two bay areas. Our analysis results demonstrate the following five points. (1) During the past 30 years, the lengths of natural coastline in XB and TB shrank, while the lengths of their artificial coastline increased first and then maintained stable. Since there were different influences of human activities on coastlines and landscape types between the two bay areas, XB experienced dramatic changes in parts of coastline geomorphologies and continuous decrease of coastline sinuosity, while, in TB, there was a little change in coastline geomorphologies and its coastline sinuosity was almost unchanged. (2) The intensity of human activities in XB was continuously enhanced from 1985 to 1995, and then the degree of enhancement had slowed down after 1995. However, in the time period, the impacted extent of human activities gradually increased and finally covered almost entire coastlines in XB. In TB area, although the intensity of human activities was enhanced, the degree of enhancement slowed down from 1985 to 2015 and the impacted areas of human activates were concentrated in several coastal city areas. (3) The average area of landscape patches strongly disturbed by human activities in both XB and TB generally showed a trend of decreasing from 1985 to 2005. However, during the period of 2005 to 2015, the average patch area of landscapes disturbed by different degrees of human activities in XB changed differently, while in TB it almost did not change. (4) From 1985 to 2005, the indices of landscape diversity in various areas of human disturbance in XB gradually increased, while in TB, changes in indices of the landscape diversity varied. From 2005 to 2015, the changes in the intensity of human disturbance in both bay areas were from weak to strong, whereas the indices of landscape diversity in XB and TB increased first and then decreased. (5) The landscape fragmentation index in different human disturbance areas in both XB and TB gradually increased from 1985 to 2005, while from 2005 to 2015, in both bay areas, the landscape fragmentation index presented a decreasing trend.     

人类活动对苏北潮滩发育的影响

江苏北部潮滩宽阔而平坦,历史上就是人类活动比较频繁的地区。随着对潮滩开发利用强度和深度的增加,人类对潮滩发育的影响越来越显著。潮滩剖面自然发育的均衡形态为上凸型;潮滩被围垦并建堤后,改变了原有的水沙动态平衡关系,潮滩剖面形态发生了调整,海堤附近的潮水沟则不断被淤积。大米草和互花米草等植被的引种改变了潮滩生态结构,由于植被能降低水流流速和波浪能量,起到捕捉沉积物的作用,因此能增加潮间带滩面的淤积速率,改变潮滩分带结构;此外,植被的存在还影响到滩面潮水沟的形态。港口工程的建设改变了沉积物的输运方向。     

气候变化及人类活动对中国土壤有机碳储量的影响

对中国1998年第二次土壤普查中的2000多个土壤剖面中碳储量与年平均温度 (T)、年降水量 (P) 的相关性研究表明：它们之间的相关性在不同的温度带下具有很大的差异,在T ≤10^oC的地区,土壤有机碳储量与温度的负相关性最强;在10^oC< T ≤ 20^oC的地区,受与降水正相关的影响,土壤有机碳储量与年平均温度表现出一种正相关性;而在T > 20^oC的地区,土壤有机碳储量与温度和降水的相关性都很差。由于温度和降水在中国存在很强的正相关性,因此在相关分析中宜采用偏相关分析方法。受人类耕种的影响,耕地土壤有机碳储量与温度、降水相关性远低于非耕地土壤。对具有相同土壤属性和气候条件的同一地区的耕地土壤与非耕地土壤样本进行的配对检验表明,耕地土壤与非耕地土壤有机碳储量之间存在显著差异,土地利用的改变在总体上导致了土壤碳的释放。     

河流碳循环对全球变化的响应与反馈

河流连接陆地生态系统和海洋两大活动碳库,构成全球碳循环的一个关键环节。河流碳的输出及循环过程与近岸水域环境、海洋碳库变动及全球气候系统紧密相关。有机碳在全球碳循环系统中处于核心地位,了解河流有机碳通量及性质变化是目前河流碳循环研究的重要内容之一。流域面积的大小及气候和环境性质的差异对河流碳的输移及循环过程影响显著。目前,亚洲季风流域尤其是众多的小流域缺乏系统的有关悬移质生源要素的信息。陆地侵蚀-沉积过程控制着河流碳的主要来源和归宿。当前,人类活动主宰着陆地的侵蚀-沉积状况,这在很大程度上表现为加速了陆地生态系统碳库的扰动与再沉积,并加强了河流向海洋的碳输送。     

中亚干旱区咸海的湖面变化及其环境效应

由于气候和人类活动的影响,近百年来成海水位出现了明显的波动,湖泊面积波动幅度近6×10<'4>km<'2>,由此产生了严重的区域生态环境问题.尤其是近50年来,随着流域人口增加、社会经济发展、工农业及生活用水造成的流域水资源匮乏,导致成海面积快速萎缩,引起一系列区域环境问题,威胁当地居民的生存.成海水位下降、面积萎缩主要引发了两个方面的生态环境效应:(1)绿洲的荒漠化.干涸的湖底直接成为荒地,形成新的沙源地;同时,区域地下水位下降,植被退化,草地沙化,加之风力从干涸湖底及临近沙漠区带来的风沙覆盖,形成新的沙漠带.改变的下垫面,影响湖泊对气候的调节功能,造成流域人居环境的恶化.(2)湖滨湿地的消失及湖水的成化,使得湿地资源与渔业资源等周围居民赖以生存的经济来源消失,同时由于来自裸露湖底的污染尘暴影响,使得流域原有土地功能退化.另外,污染的空气与饮用水直接威胁当地居民的健康.     

历史时期渭河中下游平原水旱灾害

1IntroductionFor long historical development course, we know that the changes of natural environment and resources have interactive effect with the construction, development and decline of the cities. Internationally, there were some relevant researches, …     

人类活动对港湾岸线及景观变迁影响的比较研究————以中国象山港与美国坦帕湾为例

利用多时期遥感数据,以10年为时间步长,提取1985-2015年4个时期中国象山港和美国坦帕湾的岸线空间位置,长度和曲折度以及港湾地区景观构型,多样性和破碎度等信息,构建海岸人工化和港湾景观人工干扰指标,探讨人类活动对港湾岸线,景观演变的影响.结果表明:① 近30年来,象山港和坦帕湾自然岸线长度不断缩减,人工岸线长度呈先增后稳定的态势.由于两地人类活动方式的差异,象山港局部岸段形态发生剧烈变化,岸线曲折度不断变小;而坦帕湾岸线形态变化较小,岸线曲折度几乎保持不变.② 1985-1995年,象山港海岸人工化不断加强,1995年以后有所减弱,但人类活动的影响范围逐渐变大,几乎遍及整个港湾海岸.1985-2015年,坦帕湾海岸人工化强度虽有加强,但增幅缓慢,海岸人类活动也主要集中于各沿海城市区域.③ 1985-2005年,象山港和坦帕湾各人工化强度等级样区景观平均斑块面积总体呈减少趋势,但2005-2015年,象山港各强度样区景观平均斑块面积变化趋势不一,坦帕湾各强度样区变幅则较为平稳.④ 1985-2005年,象山港各强度样区景观多样性指数逐渐增大,而坦帕湾变化不一;2005-2015年,两港湾人工化强度由弱至强,景观多样性指数先增后减.⑤ 1985-2005年,象山港和坦帕湾不同人工化强度样区,景观破碎度指数逐渐增大;2005-2015年,两港湾景观破碎度指数呈减小趋势.     

气候变化及人为干扰对西藏地区草地退化的影响研究

随着草地保护政策的实施,气候及人为干扰对西藏地区草地退化的影响作用发生变化,明确草地退化的影响因素,评价草地保护政策对草地退化恢复的效用,是合理保护西藏地区草地生态平衡的基础.本文以西藏地区为研究区,基于1995-2015年GIMMS-NDVI及统计数据估测草地退化情况,并通过残差分析及回归分析评估了气候变化、人为干扰...     

青藏高原放牧强度空间化方法与应用

人类活动强度空间化是分析人类活动区域差异及其变化过程的基础,也是准确辨识土地变化驱动因素、合理调控人类活动的科学依据。当前人类活动强度研究多以数理方法对代用指标进行空间化,缺乏对人类活动机理过程的反映,也制约了人类活动强度空间异质性的展现。本文以青藏高原放牧活动为研究对象,在综合放牧喜好和草地管理策略的基础上,从放牧行为机理的角度,提出了区分放牧区与非放牧区的方法;以放牧密度衡量草地整体放牧压力,以放牧概率刻画放牧活动的空间差异,构建了区域放牧强度空间化模型。并以高原典型牧业县—泽库县为例,基于乡镇级牧业数据和自然地理基础信息进行了实证研究。结果表明：空间化结果较好反映了泽库县放牧强度的空间特征;直接指标的选取和客观的赋值方法提高了放牧强度空间化结果的准确性;比现有研究结果更能体现出县域内放牧强度的空间差异,且放牧强度变化过程与同期NDVI值变化具有较好的耦合性。本文为人类活动空间化方法研究提供了有益参考。     

岩溶地区人类活动的水文效应研究现状及展望

在全球气候变化背景下,加之岩溶生态系统的脆弱性及敏感性,地表水与地下水交换迅速,岩溶水动力系统对人类活动及其造成的生态环境变化反馈敏感。岩溶地区人类活动导致的植被退化、石漠化等环境问题已对岩溶地区的水文水循环过程造成了严重影响,水资源问题已成为岩溶地区发展的重要限制因素。本文在对岩溶生态系统及水文环境特性分析的基础上,从土地利用变化的水文效应,人类活动对降水—径流的影响、岩溶水资源的开发利用、岩溶地下水污染及水文模型在岩溶地区的应用等方面,概述了岩溶地区人类活动水文效应的相关研究现状与不足,总结了未来岩溶地区人类活动水文效应的5个研究趋势,并探讨了研究中的重点及难点问题。