东北地区土地覆被格局变化模拟:基于CLUE-S和Markov-CA模型的对比分析

研究以遥感解译的东北地区2000年、2010年、2015年的土地覆被变化为基础,充分考虑自然和社会因素对土地覆被变化的影响,分别通过CLUE-S模型和Markov-CA模型对东北地区2015年和2030年土地覆被格局进行模拟,研究结果表明:通过与遥感解译的2015年实际土地覆被类型数据对比验证,CLUE-S模型和Markov-CA模型模拟结果的总体Kappa指数分别为0.9700和0.9649,结果表明2种模型的模拟结果较为理想,CLUE-S模型的模拟精度较Markov-CA模型更高。2015—2030年东北地区草地、耕地、湿地、其他用地和水体面积呈现下降趋势,林地、人工表面面积呈现增加趋势,人地关系越发紧张。东北地区作为生态环境相对脆弱的区域需警惕不可持续的土地覆被变化,需权衡生态保护、粮食增加与基础设施建设的用地需求和协调发展。

长株潭都市圈“三生空间”用地转型及生态环境效应

在构建“三生空间”用地类型划分体系的基础上综合运用土地用地转移矩阵、生态环境质量指数及土地利用转型生态贡献率等方法,定量分析2000—2020年长株潭都市圈“三生空间”用地的转型特征及其生态环境效应。结果表明,2000—2020年,长株潭都市圈“三生空间”用地中生态用地为主要用地类型,生活用地和生产用地数量动态变化幅度大;从“三生空间”用地转型结构来看,以农业生产用地和林地生态用地的相互转化为主导,同时农业生产用地和林地生态用地大量转为工矿生产用地和城镇生活用地;长株潭都市圈生态环境质量总体呈逐渐减缓的下降趋势,其中2005—2010年恶化程度最突出,研究期内低质量区和较低质量区不断扩张;影响生态环境改变的主导因素是农业生产用地和林地生态用地的相互转换以及城镇生活用地和工矿生产用地的对外扩展侵占了大量的林地生态用地。

整体滑移式支模架在拱涵施工中的运用

目前,拱涵拱圈支模架方法普遍采用满堂钢管架+竹胶板搭设,混凝土浇筑后再拆除支模架周转到下一模重新搭设,以此反复。但该方法工期长,同时反复拆除铺设竹胶板,导致其损耗大。基于此该文结合渝黔复线高速公路连接道工程中拱涵施工实例,介绍了一种能够显著提高施工速度、减少模板损耗的适用于拱涵整体滑移式的支模架。分析其可行性及施工工艺并与传统支模架方法进行对比,总结其优点及经济效益,可为类似涵洞工程提供一定参考。

生态文明理念下长沙市自然生态空间用途管制探索

自然生态空间用途管制,既是建设美丽国土,也是发展绿色经济,更是塑造美好生活。以新时代生态文明理念为指导,对市域尺度自然生态空间用途管制的关键技术进行深入探索。创建了以“双评估”为基础,空间聚合优化模型为载体的自然生态空间边界划定方法,形成了“自上而下”的自然生态空间用途管制二级分区模式,两项技术在长沙市的实证研究中得到了科学验证。结果表明:(1)长沙市自然生态空间总量约为5791.08 km^(2),占国土面积的48.96%,主要由林地、草地、湿地、荒地等地类构成;(2)自然生态空间边界范围内,刚性区域共1116.79 km^(2),弹性区域共4674.29 km^(2),两者分别占国土面积的9.44%及39.52%;(3)刚性自然生态空间下,生态红线核心区共565.51 km^(2),生态红线重要区共551.28 km^(2),刚性区域实行正面清单管控,严禁开发建设;(4)弹性自然生态空间下,生态保育缓冲区共2625.96 km^(2),生态复合发展区共2724.72 km^(2),弹性区域实行负面清单管控,允许适度利用。

湘江流域水体重金属污染及健康风险评价

为研究湘江流域水体重金属污染水平及对人体健康的危害,选取2000—2016年全流域26个监测站点,分析了Hg、Zn、Cu、As、Cr^(6+)、Pb、Cd共7种重金属时空分布特征,利用综合污染指数评价法分析重金属的污染水平,并采用美国环保局推荐的健康风险评价模型对健康风险作了初步评价。结果表明:时间上,基于综合污染指数法及MK趋势分析可知流域水质状况良好且逐年改善;空间上,流域水质上游较中下游好,重金属高浓度值主要分布在中下游。健康风险评价结果表明:流域致癌重金属平均个人健康风险值表现为As>Cr^(6+)>Cd,非致癌物重金属平均个人健康风险值表现为Pb>Cu>Zn>Hg,流域主要受致癌物风险影响。As、Cr^(6+)是产生水体健康风险的主要来源且儿童受到的健康风险远高于成人。

东北多年冻土区植被NDVI变化及其对气候变化和土地覆被变化的响应

利用1982～2006年的NOAA AVHRR-GIMMS和MODIS 2种数据集的归一化植被指数(NDVI)数据对东北多年冻土区植被NDVI年际动态和空间差异进行分析,并结合气象数据和土地利用/覆被数据分析了植被NDVI对气候变化和土地利用/覆被变化的响应.研究表明,东北多年冻土区植被NDVI值较高,且空间差异明显;森林为该区主要植被类型,NDVI值较高,主要分布于大小兴安岭和伊春地区;草地集中分布于西南部,NDVI值相对较低.东北多年冻土区过去25a间植被生长的变化趋势为:伴随着气温的显著升高和降水量减少,植被NDVI显著下降.较气温而言,降水量是影响植被NDVI的主要因子(r=0.77,P<0.01).在气候变化和人类活动的双重作用下,东北多年冻土区植被NDVI在1982～2006年间表现为4个阶段:1982～1990年,植被NDVI虽有小幅波动,但整体上呈持续增加的趋势;1990～1993年,植被NDVI呈迅速下降趋势;1993～1997年,植被NDVI呈现回升态势,表现出缓慢上升的趋势;1998～2006年,植被NDVI呈现总体下降趋势.不同植被类型表现出不同的NDVI年际变化规律,尤以草地NDVI值波动最大.植被NDVI变化空间异质性显著.气候变化和多年冻土退化影响了东北多年冻土区植被NDVI动态.年均气温升高和年降水量降低影响了植被的生长.从像元尺度来看,研究区植被NDVI与气温和降水均具有较显著的相关性.研究区土地利用/覆被变化的分析结果表明,不同的土地利用类型间的转变对植被NDVI的大小和空间分布产生了重要影响。

1982～2010年中国东北地区植被NPP时空格局及驱动因子分析

应用逐像元线性回归模型方法,整合应用MODIS和AVHRR NDVI数据集,构建1982-2010年覆盖东北地区的8 km空间分辨率的NDVI数据集,进而应用CASA模型估算得到东北地区29 a NPP数据集,模拟精度在75%以上。29 a平均的东北地区植被NPP总量为6.5×10^8tC/a。植被NPP的分布受植被类型、气候、地形因素的综合影响。NPP地域差异明显,山地区植被〉平原区植被〉高原区植被,变化最大的植被类型为草地植被。过去29 a间,植被NPP呈显著上升趋势（P〈0.01）。气候变化和土地利用变化均是影响植被时空格局的重要因素。

洪灾风险分析的国内外研究现状与展望(Ⅰ)——洪水为害风险分析研究现状

从"洪水控制"到"洪水风险管理"是国内外防洪减灾形势发展的必然要求。全面了解洪灾风险分析的国内外研究现状,并分析其研究趋势是进行洪灾风险管理研究的基础性工作。从洪灾危险性分析和洪灾易损性分析和洪灾灾情评估分析等方面,综述洪水为害风险分析的国内外研究现状。

洞庭湖湿地生态系统服务价值评估与生态恢复对策

为了评估洞庭湖湿地生态服务价值,提出生态恢复对策,运用市场价值法、影子工程法、碳税法、替代费用法等方法评估其生态服务价值,基于评估结果和恢复生态学原理,提出其生态恢复对策系统。研究结果表明,洞庭湖湿地生态服务价值多样且巨大,尤以生产性价值、调蓄洪水的价值、净化水质和维持生物多样性的价值最为显著。因此洞庭湖湿地管理策略,应以洞庭湖湿地生态恢复为首要任务,以发展适应湿地生态环境的产业群和促进经济与生态良性循环为目标,外生态恢复和内生态恢复有机统一,以保障洞庭湖湿地的生态服务功能。

基于遗传算法的投影寻踪方法在洞庭湖区洪灾易损性评价中的应用

大多数易损性评价方法,都需先定分级标准,且评价结果等级分辩率较粗.权重的确定受主观因素的影响,权重值因人而异,导致评价结果存在差异.投影寻踪方法(PP方法),可以克服以上的不足.基于实数编码的加速遗传算法可以解决PP方法计算量很大的问题.运用改进的遗传投影寻踪法,选择5个典型指标对湖南省洞庭湖区30个堤垸洪灾易损性进行了评价.结果表明:影响洞庭湖区洪涝易损性的主要因素是险堤长占总堤长的比例、控制点堤顶高程与历年最高水位平均差额.洞庭湖区洪涝易损性总体程度较高且无明显地区差异;重点堤垸与蓄洪堤垸易损性程度差异较大,前轻后重;易损性程度呈现出堤垸平均规模越小、易损性程度越高的规律.同时,与基于因素成对比较法的多因素综合评价结果进行对比,表明PP方法客观可靠,表征信息丰富,结果合理,具有有效性和通用性.

洪灾风险分析的国内外研究现状及展望(Ⅱ)——防洪减灾过程风险分析研究现状

从防洪工程风险分析、防洪投资风险分析与防洪决策风险分析等方面,综述了防洪减灾过程风险分析的研究现状。防洪工程风险分析涉及到堤防工程风险分析、水库大坝安全风险分析和防洪调度风险分析等方面,而防洪投资风险分析则涉及到费用风险分析、效益风险分析和风险管理等方面。

西北地区生态修复的若干基本问题探讨

综合已有的研究成果,对西北地区缺水类型、生态修复的终极目标和绿洲规模的确定等基本问题进行了探讨。西北地区缺水类型分析结果表明,不同区域缺水类型组合不同;西北地区潜在景观具有多样性的特点,原生景观具有复杂性的特点,这在黄土高原表现得尤为突出。西北地区生态修复的终极目标是:从潜在景观到原生景观。通过景观研究可指导水资源胁迫下的西北地区生态修复的景观配置与建设:第一,西北地区西部干旱环境形成年代久远,在其长期进化过程中,形成了适宜干旱环境生长的植被类型和种类,这是西北地区生态修复应首选的类型和种类,真正做到宜林则林、宜灌则灌、宜草则草、宜沙漠戈壁则沙漠戈壁。第二,西部地区干旱环境形成东西部有别,东部时进时退,因此,荒漠化防治的重点在东部。确定绿洲适宜规模的基本原理是以水定规模。基本方法有两种:一是水热平衡法,二是水量供需平衡法。二者从本质上说是相同的。不同方法确定的同一区域绿洲适宜规模所指导区域绿洲调整方向一致,但规模有大小之别,而原因在于一些参数的确定有差异。因此,加强调查和试验研究,准确率定参数,是合理确定绿洲适宜面积的努力方向。

洞庭湖入出湖径流泥沙年内变化规律及成因分析

根据洞庭湖入出湖水文站实测月径流泥沙长序列观测资料,运用不均匀系数、集中度和集中期、MannKendall趋势检验法等方法,分析了洞庭湖入出湖径流泥沙年内变化规律及其成因。结果表明:四水入湖径流量年内分配不均,集中于5-7月;输沙量年内分配极为不均并呈现出越来越不均匀的趋势,集中于6-7月;荆江三口各站历年径流量年内分配整体趋势上变化不大,三口径流集中期均为每年的7月份,输沙量年内分配越来越不均匀;城陵矶径流量和输沙量不同年代之间的C_(V_y)值差异较大,输沙量C_(V_y)值呈较为明显的波动增大趋势,径流量C_(V_y)值无明显趋势性变化;径流集中在7月,输沙在水沙交互影响下集中于4月;水利工程和水土保持工作的实施使得洞庭湖水沙年内分配更加均匀。四水、三口和出湖集中期呈逐渐推迟的规律,泥沙的集中度均高于径流。

西北地区水资源与生态环境问题及其形成机制分析

西北地区水资源与生态环境问题多样且严重,主要表现在:水资源贫乏,时空分布不均;用水效率低与过度利用并存;河湖萎缩;水土流失严重;土地荒漠化加剧;草地退化严重;水污染日益突出等。较深入地分析了存在的各种问题,并探讨了其形成机制。问题的本质是经济用水挤占生态用水,因而最终导致了人地关系的失调,其驱动力是人口迅速增长造成对脆弱的水资源系统的压力剧增,从而形成人类驱动下,水-经济-生态的时空耦合及恶性循环机制,导致了西北地区水资源及生态环境问题的产生。

退田还湖政策的博弈分析

运用博弈论(Game theory)方法,探索退田还湖所涉及的利益主体之间尤其是移民安置中的的博弈关系。研究表明:退田还湖的实施以及移民安置工作必须兼顾各级地方政府以及农民的利益,必须从经济理性人的角度寻找博弈各方的行动动机,并以此为依据制订政策。单凭地方政府的力量不能完成退田还湖工程,中央政府的介入是必要的,并且要起主导作用;但单独依靠中央投入不能实现资源的最优配置。中央或上级政府应当综合考虑自身的生态防洪效益与基层政府和农民的切身经济利益,重点放在改变地方经济状况上,通过各种长期稳定的优惠政策提高基层政府主动接纳移民的积极性,这样才能顺利完成该工程。

湖南城市洪涝易损性诊断与评估

首先从孕育洪涝灾害的环境变异性、社会经济灾敏性、城市土地利用对洪涝的放大作用 ,防洪标准和人为设障等方面对湖南城市洪涝的易损性进行了总体诊断。然后 ,选取人口密度、工业产值密度、道路网密度、排水管道密度、建成区绿地率等指标 ,运用模糊综合评判对之进行了定量评估。将全省城市洪涝的易损性程度划分为 5个等级 :高度易损性、较高度易损性、中度易损性、较低度易损性、低度易损性。研究结果表明 :湖南城市洪涝易损性程度总体水平高 ,因此 ,湖南洪涝防治要从以农村为重点转向以城市为重点 ,加大城市洪涝治理力度 ;湖南城市洪涝易损性程度等级与城市规模之间没有对应关系 ,因此 。

洞庭湖湿地生态环境问题及形成机制分析

依据 1999─ 2 0 0 1年的监测和调查资料 ,分析了洞庭湖湿地的生态环境问题及其形成机制 .生态环境问题主要表现有 :水质污染加剧 ,富营养化趋势明显 ;血吸虫病疫区扩展 ,危害反弹 ;洪涝灾害频繁严重 ,气候灾害多样 ;湿地资源衰退 ,生态平衡遭破坏等 .从自然因素与人类活动、宏观与微观、时间与空间。

洞庭湖洪涝高风险区土地可持续利用评价研究

在对洞庭湖洪涝高风险区土地利用复合系统的内涵及特征分析的基础上,建立了洞庭湖洪涝高风险区土地可持续利用评价指标体系.运用定量方法,对洞庭湖洪涝高风险区不同年份和19个蓄洪堤垸的土地可持续利用进行了综合评价,探讨洪涝高风险区土地可持续利用度的时空变化.结果表明:土地可持续利用程度不断增加且呈加速提高之势;洞庭湖洪涝高风险区土地可持续利用总体水平偏低;各类单项指标升降趋势不一致,1985～1995年,生产稳定性和资源保护性指标值都呈下降态势;洞庭湖区土地可持续利用度的地区差异不大,呈现出可持续利用度与生产力水平成正向比和与洪涝风险成反向比的态势.但二者之间的耦合关系较为复杂,不能简单地说生产力水平高的地方土地可持续利用度就高,洪涝风险大的地方土地利用就一定不可持续.

洞庭湖生态经济区土地利用变化特征及地形梯度效应

以洞庭湖生态经济区为研究区域,依据湖南省土地利用数据以及DEM数据,通过构建土地利用动态变化度、地形位以及地形位分布指数,探究洞庭湖生态经济区的土地利用变化特征以及地形梯度效应。结果表明,洞庭湖生态经济区土地利用类型以耕地和林地为主,耕地、草地呈减少趋势,林地先减少后增加,水域先增加后减少,城乡建设用地快速扩张,未利用地面积不断扩大;耕地主要分布在低地形位,林地主要分布在中高和高地形位,水域、城乡建设用地和未利用地主要分布在低地形位,草地在各个地形位均有分布,但不具有分布优势;稳定变化型是主要土地利用变化图谱,持续变化型、反复变化型主要是低地形位的耕地、水域、未利用地之间的转化,前期变化型和后期变化型中,耕地、林地转变为城乡建设用地主要分布在中低地形位,退耕还林主要分布在中高地形位。基于上述分析,将洞庭湖生态经济区分为综合功能区、高品质乡村地区和生态保育区,并提出了相应的土地利用以及社会经济发展策略。

我国生态产业发展对策

生态产业的产生有其历史必然性,生态产业具有与传统产业显著不同的特征.发展生态产业是我国全面建设小康社会,实现可持续发展的根本途径.在分析生态产业特征的基础上,全面论述了我国生态农业、生态工业和生态三产业的发展对策.