近20 a塔里木河流域山区NDSI对气候变化的响应

NDSI(归一化差异积雪指数)是一种评估地表积雪覆盖程度的指数,对研究山区积雪变化有重要作用。本研究基于2001—2022年遥感数据和再分析数据,采用趋势分析法、多元线性回归法等,分析了近20 a来塔里木河流域山区NDSI时空变化及其归因。结果表明:塔里木河流域山区2001—2022年NDSI均呈下降趋势,具有显著的空间异质性。北部和西部山区,NDSI值的季节变化相同,NDSI平均值从高到低为:冬季>春季>秋季>夏季,而南部山区的NDSI平均值夏季高于秋季。塔里木河流域山区年均实际蒸散发均呈上升趋势。北部山区的降水呈略微下降的趋势,而西部和南部山区表现为上升趋势。所有山区的饱和水汽压差均呈上升趋势。下行地表太阳辐射呈下降趋势。北部和西部山区的最低气温呈上升趋势,南部山区略呈下降趋势,而所有区域最高气温均呈上升趋势。众多变量中,气温和饱和水汽压对NDSI的影响较大。本研究可为政策决策提供科学依据。

山西中部城市群生态系统服务对土地利用格局变化的响应

山西中部城市群是山西省经济发展态势最好的区域,这种经济增长却伴随着生态系统不同程度的破坏。本文基于土地利用格局演变,运用InVEST模型、ArcGIS技术、像元统计分析和四象限模型等方法,评估2000—2020年产水、粮食供给、土壤保持和碳储量服务的时空格局及权衡/协同关系,并深入分析了土地利用格局对生态系统服务的影响。结果表明:(1)山西中部城市群产水量、粮食供给和土壤保持逐年增加,而碳储量则缓慢递减,不同地类和行政区所提供的生态系统服务能力存在显著差异。(2)空间格局上,生态系统服务整体以协同关系为主,粮食供给、产水量和土壤保持三者互为协同关系,而与碳储量均为权衡关系。(3)建设用地扩张对产水服务产生正向影响,林地增加促进土壤保持,而林地和草地减少对碳储量产生负向影响;土地利用强度与产水量、粮食供给、土壤保持之间整体呈正相关关系,但对碳储量的影响却呈现负向趋势。这些结果为山西中部城市群及其他类似地区的生态安全建设和可持续发展提供重要参考。

基于不同主体的生态系统服务流时空特征及影响因素研究——以苹果供给服务为例

揭示食物供给服务流的时空特征及影响因素是保证粮食安全、确保该服务持续供给的必要前提和重要依据。以苹果供给服务为例,首先构建了研究理论框架,随后采用空间自相关、地理探测器等方法分析了客商、企业、电商3类主体作用下苹果供给服务流(apple provision service flow,APEF)的时空特征及影响因素。结果表明:①APEF时间上呈季节式变化,秋季流量最高,夏季最少,受节假日影响“波峰”型态势明显,不同主体差异较大;②空间上呈“喇叭”状多核心分布,主要流向为华东、华南、西南地区,其中客商呈“南—北”走向的放射状,企业呈“三核三线”状,电商呈“多核心串珠状”;③APEF的主要影响因素包括苹果产量、经济发展和消费水平。研究结论可为解决生态系统服务供需时空错配及科学管理提供理论参考。

县域尺度下生态系统服务供需匹配及生态建设——以陕西省为例

利用生态系统服务价值量、社会经济数据,并通过标准化及冷热点等方法分析了陕西省所有县级行政单位ES供需的数量匹配和空间匹配特征,并以匹配结果为依据,划分生态建设类型,提出针对性的建设措施。结果表明:陕西省各县市ES供给和需求均存在明显的空间分异特征,且各评价单元匹配关系较差,其中空间关系表现出明显的供需冷热点空间错位特征,数量匹配一致性也较差。基于评估结果,将陕西省划分五类生态建设区域,并针对各区域供需特征及匹配关系,从生态、产业、人口等方面针对性地提出建设与管理措施。

开发区建设与城市结构形态演变——以西安市为例

基于2004—2016年西安市Quick Bird遥感影像,在分析各开发区扩展特征的基础上,研究开发区建设对城市结构形态的影响。研究结论为:(1)2004—2016年,西安规模以上开发区都实现了高速扩展,对城市空间增长有极强的带动作用,且西安的城市扩展对开发区具有依赖性,这种依赖性在12年中不断增强。(2)开发区建设将影响城市的空间形态,导致城市形态日趋离散。(3)开发区建设将形成新的城市中心和城市副中心,引导城市空间结构由单中心向多核心转变。

基于百度指数的陕西省城市网络联系层级结构研究

借助百度指数,获取了2011年与2014年陕西省两两城市间的用户关注度,通过计算模拟城市信息流,利用社会网分析法、优势流分析法、C-Value、D-Value层级分析法,借助Net Draw、Arc GIS等工具对陕西省城市网络联系的变化进行分析,得出以下结论:1陕西省城市网络联系水平显著上升,城市之间的联系强度增强;同时陕西省城市网络具有明显的层级特征;2单中心集聚态势比较显著,空间存在极化现象与趋势;西安市在省内居于"一超"的主导地位,并且控制力和主导性不断增强;3次级主导城市由宝鸡、榆林、咸阳变为咸阳、宝鸡.说明关中地区城市"话语权"显著上升,而陕北地区则被严重削弱.尤其是咸阳在城市网络中的优势地位上升显著.

黄土丘陵沟壑区农户生计恢复力空间分异及影响因素——以陕北米脂县石沟镇为例

农户生计问题成为生态脆弱区可持续发展面临的巨大挑战,而恢复力思维为乡村农户生计研究提供了新视角。该文以陕北米脂县石沟镇为例,基于生计恢复力理论框架,构建缓冲能力、自组织能力、学习能力三维评价指标体系,利用改进的TOPSIS模型和ArcGIS方法分析农户生计恢复力空间分异,并利用地理探测器模型识别农户生计恢复力的影响因素。结果表明:1)研究区农户总生计恢复力指数为0.36,处于中等水平,呈现"高值集中、低值分散"的空间格局;2)各子维度能力空间分布各具特色,缓冲能力各等级分布较分散,自组织能力高值区集聚度高,学习能力高值区集中于西部和东部两大带状区域;3)子维度能力与总生计恢复力空间分布相关性显著,完全耦合协调乡村占比为73.81%、不完全耦合协调乡村占比为9.52%、不耦合协调乡村占比为16.67%;4)路网密度、农业总产值、老年人口占比和坡度是影响农户生计恢复力的主要因素,因子交互作用均强于单因子作用,且主要以非线性增强和双因子增强类型为主。基于恢复力视角探究农户生计可为可持续生计研究提供理论指导和实践借鉴,为制定乡村地区生计提升政策提供科学依据。

基于贝叶斯网络的生态系统服务权衡协同关系及其驱动因子分析——以陕北黄土高原为例

了解生态系统服务的权衡协同关系及其驱动因子效应是实现生态系统有效管理和改善人类福祉的基础。以陕北黄土高原为例,定量评估其2018年土壤保持、产水服务、粮食供给和固碳服务,在构建贝叶斯网络生态系统服务模型的基础上,通过节点的重要性分析识别影响生态系统服务的关键节点,利用联合概率分布、概率推理和情景模拟探讨生态系统服务权衡协同关系及其驱动因子效应。结果表明:(1)陕北黄土高原各类生态系统服务空间异质性较强。其中,土壤保持、产水服务和固碳服务的空间分布情况较为一致,高值区集中在东南部,低值区在西北部,呈“南高北低”的分布特征;粮食供给呈“中部高、南北低”的分布特征。(2)土壤保持、产水服务和固碳服务之间互为协同关系,粮食供给分别与土壤保持、产水服务、固碳服务为权衡关系。其中,产水服务与固碳服务的协同关系、产水服务与粮食供给的权衡关系较强。(3)土地利用、降水和NPP(Net primary production)是影响生态系统服务权衡协同关系的主要驱动因子,其中土地利用主要影响生态系统服务的协同关系,而降水和NPP在影响协同关系的同时对权衡关系也有一定的制约作用。研究发现:不同驱动因子在不同状态下产生相同的协同(或权衡)方式,相同驱动因子在不同状态则会造成协同(或权衡)方式的差异。研究对于认识多种生态系统服务间的复杂关系及其驱动因子差异,为后续提出改善生态系统管理和提高人类福祉的对策与措施,具有重要的理论和实践价值。

黄土丘陵沟壑区村域客观福祉评估及其对农民主观福祉的影响——以陕西省米脂县为例

探究黄土丘陵沟壑区村域客观福祉及其对农民主观福祉的影响对完善乡村地区人类福祉研究、推动乡村振兴具有重要意义。研究以该区域陕西省米脂县为例,基于人类需求理论评估村域客观福祉空间分布,从认知维与情感维评估农民主观福祉,利用多层次模型揭示村域客观福祉对农民主观福祉的影响。结果如下:(1)村域各需求维度与客观福祉空间分异明显;川道村、乡镇中心村、乡村振兴示范村是各需求满足程度与客观福祉较高的村庄。(2)生活满意度与情感健康呈显著正相关;男性、身体健康者、年长者以及年收入较高农民的主观福祉较高;主观福祉对教育程度不敏感。(3)住房、村卫生室、医疗参合率、集体经济、信息通达度、农技培训、休闲设施面积、村庄整洁等与农民主观福祉呈显著正相关,地质灾害与主观福祉呈显著负相关。

基于县域尺度土地利用碳排放的时空分异及影响因素研究

基于县域尺度研究土地利用变化导致的碳排放变化、空间异质性及影响因素,对推动土地利用方式向低碳化转变及制定合理有效的政策意义重大。该文以陕西省为例,估算县域1990—2015年土地利用导致的碳排放,探索时空变化的同时分析了不同县域的碳排放风险及其影响因素。结果表明,陕西省土地利用碳排放呈不断增加趋势,年均增长率为13.20%,其中建设用地是主要碳源,耕地的碳源作用不断减弱,林地是主要的碳汇,草地发挥着弱碳汇作用;1990—2015年各县域碳排放总量均出现不同程度的增加,且不同县域碳排放增量和碳排放风险差异显著,其中,市辖区的变化最为明显;GDP、城市化水平、高程、政策是影响陕西省县域土地利用碳排放的主要因素,且城市化水平对碳排放量的解释作用最大。

西安城市扩展时空特征及驱动机制

基于西安市2004-2016年Quick Bird遥感影像,利用城市扩展强度指数、分形维数、重心坐标转移指数、扇形分析、缓冲区分析等方法分析西安城市扩展时空特征,并提出城市扩展的驱动机制。主要结论如下:①西安城市扩展总体特征呈倒"U"型,峰值出现在2007-2010年,研究时段内扩展面积始终处于高位,扩展强度与速度处于低位并有进一步下降的趋势。②城市扩展有明显的空间分异,城市形态愈发离散,布局不紧凑;圈层型与沿交通型扩展是主要的扩展模式,在城市建设的不同阶段,飞地型与内部填充型作用不同。③西安市扩展驱动机制主要包括推力、支持力、弹力及阻力,各因素共同作用于城市,在推动城市建设的同时,也造成城市扩展的时空分异。

基于GWR的陕西省生态系统服务价值时空演变特征及影响因素分析

基于生态系统服务价值(ESV)评估体系、地理探测器与GWR模型,分析了2000—2015年的陕西省107个县级行政单位ESV时空演变特征、影响因素及主导因子作用强度的空间分异特征。结论如下:(1)15年间陕西省ESV先升后降,其中供给服务与调节服务是陕西ESV的核心功能。(2)历年ESV高低值分布都表现出中心低,边缘高,北低南高的空间特征,ESV差值变化特征较为明显,全境基本被负值覆盖,高值区域集中于陕北。(3)经济因素对ESV的解释作用最强,社会因素与自然因素次之。(4)各主导因子对ESV的作用的空间强度不同,其中土地垦殖率呈现出由南向北逐渐递减的特征,人均GDP从南到北逐渐增强,人口密度由东北向西南逐渐增强,城乡居民人均收入对ESV则表现出由北向南从负值向正值过度且作用逐渐递增的特征。

黄土丘陵沟壑区生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异

生态系统服务对人类福祉的影响研究对于分析区域生态系统的社会贡献及有效减贫等方面具有重要的理论与实践意义。本文以地处黄土丘陵沟壑区的陕西省米脂县为例,在整合主客观人类福祉的基础上,基于生态系统服务可得性评估,利用结构方程模型定量分析了生态系统服务对人类福祉的影响及其群体差异。结果如下:①生态系统服务对客观福祉和主观福祉具有显著正向影响,并通过客观福祉对主观福祉产生间接影响。农户属性对生态系统服务和客观福祉直接效应显著,对主观福祉直接效应不显著。②生态系统服务对人类福祉的影响存在群体差异,纯农型与兼业型的服务可得性对客观福祉直接效应显著,而非农型不显著;纯农型与兼业型的服务可得性对主观福祉的直接效应明显大于非农型,且非农型间接效应不显著;非农型客观福祉对主观福祉的影响明显高于纯农型与兼业型。③生态系统服务对人类福祉影响的因子贡献与服务组合存在群体差异,即三类群体生态系统服务对福祉影响的差异不仅体现在服务类型及影响程度上,还体现在服务组合的差异上。

基于地貌分区的陕西省区域生态风险时空演变

论文采用"概率-损失"二维风险模型解构陕西省区域生态风险,基于地貌分区视角识别多源风险类型的同时以景观格局与生态系统服务价值为关联要素合成潜在生态损失,在此基础上分析了陕西省2000-2015年单一风险要素及区域生态风险的时空分异,并基于地貌分区视角结合重心模型探讨了生态风险的时空迁移。结果如下:①2000、2015年陕西省多源危险度分别为0.3837、0.4558,上升18.79%,大致呈现南北高、中间低的空间格局,沿南北轴线呈现"W型"展布;潜在生态损失分别为0.5537、0.6270,上升13.24%,除高原南部与秦岭东部山区外,生态损失均呈现高值;区域生态风险分别为0.2429、0.2865,上升17.95%,空间上呈现"三高夹两低"的分布格局。②从时序变化来看,秦巴山地保持较低风险且风险变化率较小;黄土高原与风沙过渡区变化率处于中等,后者面临较高风险;汉江盆地风险最高,该区域与关中平原分别为风险变化率的首位与次位。从生态风险重心变化趋势看,黄土高原与风沙过渡区重心均向西南移动,关中平原与秦岭山地重心东移趋势明显,汉江盆地与大巴山地重心跃向东南。

黄土丘陵沟壑区生态风险时空动态及其风险分区——以陕西省米脂县为例

目前,黄土丘陵沟壑区等生态脆弱区生态风险评估已成为地理学与生态学应对生态系统管理的研究热点之一。以黄土丘陵沟壑区米脂县为研究区,构建'风险概率—敏感性—损失度'(PSI)的三维评价框架,并以子流域为评价单元进行数据整合,分析了米脂县2009-2015年准则层与综合生态风险的时空分异及其重心转移,并基于风险主导因子给出米脂县风险防范分区及降险对策。结果如下:(1)2009-2015年风险概率分别为49.93%、52.92%,有上升趋势;生境敏感性分别为0.61、0.60,下降了1.6%,生境质量趋好;损失度分别为0.42、0.46,损失度增加。(2)生态风险呈现中间高南北低的空间分布;研究期间生态风险值分别为0.14、0.15,风险有所升高;风险重心向西南转移跃入银州川道且风险演化主体方向为西北—东南走向。(3)风险预警区、生态恢复区、预警恢复兼顾区、自然调控区面积占比分别为7.53%、6.57%、23.86%、62.04%。基于风险主导因子的风险防范分区可有效进行风险消解,促进区域生境的可持续。

社区环境对农村居民主观福祉的影响——基于陕西省洛川县的实证

探讨社区环境对农民主观福祉的影响对于在乡村振兴实践中给出居民福祉的提升对策具有实践意义。本文基于多层次模型探究了洛川县社区环境对居民主观福祉的影响,同时给出主观福祉的提升路径。结果表明:①主观福祉均值为0.512,年龄、收入与健康与主观福祉呈显著正相关。②社区环境解释了主观福祉18.57%的变异;降低灾害影响、提高人口密度、完善配套设施、提升社区整洁程度能提升主观福祉。③以保障社区安全、增强乡村拉力、改善人居环境为核心的自上而下决策管理与以收入和健康为核心的居民个体适应性调节是居民主观福祉提升的主要途径。