城市扩张过程中沈阳市扬尘源的时空分布特征分析

以沈阳市为例,基于国产高分遥感影像,采用景观生态学格局指数和3S技术,对城市扩张过程中新增扬尘源斑块的结构组成、空间分布特征、变化趋势和原因进行分析。结果表明:2016—2020年,沈阳市新增扬尘源斑块1349个,共50.9 km^(2),主要分布在沈阳市三环至五环内,以北四环、南四环和西南五环分布最为集中,各市辖区中,浑南区、沈北新区和铁西区最为集中,浑南区和皇姑区新增居民建设用地面积占比最大,大东区其他建设用地面积占比最大。2016—2020年,沈阳市扬尘源斑块数量呈持续增加趋势,但2018年后扬尘源斑块数量增加速度呈下降趋势。社会经济发展和城市扩张是影响沈阳市扬尘源斑块增量变化的主要因素。

岷江上游林农边界效应对植被生物量的影响

边界效应是当前生态学领域的研究热点之一，但对于生物量的边界效应关注很少。生态系统尺度上的边界效应研究，多采用野外样线法获取数据。以岷江上游林农边界为例，对生物量的边界效应进行了分析。通过在野外布设样线获取边界上的生物量数据，同时应用地理信息系统从遥感影像中提取边界上的植被NDVI，运用地面调查数据对NDVI值进行验证的结果表明，用NDVI来反映植被生物量具有可信性。对两种数据进行初步统计分析，并应用移动窗口法对生物量的边界效应进行了定量判定，研究结果表明：1）在林农边界上，林地边缘的生物量低于林地内部的生物量，边界效应范围为60／m到65／m，农田边缘的生物量高于农田内部，边界效应范围为60／m到90／m；2）基于野外数据和基于NDVI的边界效应判定结果基本一致，用NDVI作为生物量的指标进行边界效应分析是可行的；3）在分析生物量的边界效应时，研究范围取200～300m较为合适，研究粒度取30m较10m效果更佳。

岷江上游景观边界网络格局分析

格局与过程是景观生态学研究的核心内容,与基于斑块的研究相比,基于边界的研究是格局与过程研究的一个新的切入点。以岷江上游地区为例,基于TM影像数据,应用RS、GIS、Fragstats等软件,选用边界长度、边界密度、边界海拔、结点数量、网眼大小、网络连接度等指数,研究了景观边界网络格局的变化,并分析了与之相关的生态过程。结果表明,在1974～2000年期间,由于人为干扰强度的加剧,岷江上游景观边界网络结构变得更加复杂,在早期以边界长度增加为主,网络连接度变大,在后期以边界数量和结点数量增加为主,网络连接度变小;森林景观与低坡位景观类型间的边界减少,森林下线上移;农田与林地的边界在早期增加,1986年后减少,而与灌木林地的边界持续增加;随着林地的蚀退,森林结构变得简单化,而农田、灌木林地、草地等景观类型的结构变得更加复杂。

岷江上游森林景观边界效应

应用地理信息系统和遥感技术对岷江上游森林景观在景观尺度上的边界效应进行了分析.结果表明:人工形成的林-农边界较清晰、其植被过渡明显,林地边缘的生物量低于林地内部,影响域为60m,农田边缘的生物量高于农田内部,边界效应范围为60～90m;自然形成的林-草边界过渡缓和,林地边缘的生物量低于林地内部,而草地边缘的生物量高于草地内部,边界效应对林地的影响范围为60m、对草地的影响范围为45～75m;林-灌边界的边界效应类似林-草边界,对林地影响域为60m,对灌木林地的影响域在45～75m之间.

岷江上游林农边界网络的生态效应

应用地理信息系统软件从遥感影像中提取出岷江上游的农田边界类型图,结合坡面尺度上林农边界效应的分析结果,对林农边界效应在景观尺度上的影响进行了研究。结果表明:研究区的农田边界共有5种类型,分别是农田与林地、灌木林地、草地、水体、建筑用地之间的边界,其中林农边界长2473.68km,占农田边界的37.57%,广泛分布在岷江干流及其支流的河谷中,在很大范围上影响着农田的土壤水分和生物多样性,对林地的影响相对较小;边界效应使林地边缘和农田边缘的土壤水分低于其内部,研究区有2103hm2的农田和371hm2的林地的土壤水分受到边界网络影响,分别占研究区农田面积和林地面积的2.33%和0.03%。由于土壤水分是制约研究区植物生长的限制性因子,且岷江上游的农田斑块面积较小且分布零散,因此应避免农林复合景观中边界密度进一步增加。

辽河流域生态景观结构变化及驱动力研究

对辽河流域景观结构进行分析的结果表明,2000年-2010年间,辽河流域自然景观类型面积变化不明显,结构稳定;而人工景观变化明显,居民区、交通用地等人工表面持续增加,农田面积持续减少,景观破碎化趋势明显。生态环境保护政策的实施使林地、草地、湿地等自然景观得到保护,为流域生态系统的演替提供了正向干扰;工业化进程和人口增长作为流域景观变化的主要驱动力,是人工表面增加和农田面积减少及破碎化的直接原因。

基于地理信息系统的清河流域污染源排放特征及水环境监控能力分析

针对清河流域水环境管理的需求,通过野外调查和环境统计获取相关数据,应用GIS和GPS技术,建立流域污染源地理信息系统数据库,在此基础上,对清河流域污染源排放特征及流域水环境监控能力现状进行了研究。结果表明:在清河流域,废水污染源主要集中在支流小清河和寇河流域,典型行业包括牲畜屠宰、食品加工、缫丝加工等;污染源在线监控和河流水质断面监测能力均无法满足流域水环境管理的需要,在清河流域的水环境管理中,应将小清河流域和寇河流域作为重点水质控制单元进行管理,在小清河和寇河入清河干流处增设水质监测断面。

工业污染源对大连地区酸雨形成的影响研究

为了研究局地污染源对大连地区酸雨形成的影响,在市区及县级市布设监测点对酸雨进行监测,并获取酸雨点位附近局地污染源的酸性污染物排放量,应用地理信息系统的空间叠加分析功能,分析局地源对大连地区酸雨点位分布和频率变化的影响。结果表明:部分距离大污染源较近的点位受局地源影响较明显,但市区酸雨频率高低与局地源二氧化硫排放量变化趋势并不完全一致,说明大连地区酸雨的形成除了受本地源的影响外,还应存在其它更复杂的影响因素。

基于MODIS数据的辽宁省植被覆盖特征分析

基于MODIS影像的NDVI数据,应用地理信息系统技术,对辽宁省植被覆盖特征进行分析,研究结果表明,辽宁省植被覆盖在空间分布上受自然条件和土地利用方式的共同影响,呈辽东山地高于辽西山地、辽西山地高于辽中平原的特征;在动态变化上,全省NDVI在5—6月明显增加,7月份达到峰值,8—9月出现明显降低;辽宁中部粮食主产区受农业种植影响,NDVI在植物生长季的变化率较同时期省内其他地区高,而辽东山地自然植被覆盖率高,NDVI变化率则较小。

辽中南城市群生态环境状况评价

以城市生态环境状况指数为评价指标,对辽中南城市群环境质量状况进行评价,研究结果表明,"十二五"期间,辽中南城市群的生态环境质量一般,且变化不明显,空气质量达标率和城市热岛比例指数变化是影响部分城市环境质量变化的主要原因。

岷江上游景观边界效应影响因子分析

边界效应受多种因子影响,在不同时空尺度下表现出不同的边界效应深度。目前关于边界效应深度影响因子的研究只有少量定性报道,缺少定量分析。以岷江上游林农边界为例,分析了生物量边界效应深度的影响因子。应用G IS软件,将边界类型图与数字高程图、土地利用图、降雨数据的叠加,获取边界所处海拔、坡度、坡向、降雨以及边界两侧斑块面积。在SPSS软件中对已获得的边界效应深度与以上诸因子进行多元线性回归分析。研究结果表明:林农边界效应深度与海拔和坡度存在显著线性回归关系,呈负相关,即海拔越低、坡度越小边界效应深度越大;坡向对边界效应深度影响较小,降雨和林块面积对边界效应深度影响不明显。

《生态环境状况评价技术规范》修订及对生态评价工作的影响

近十年来,我国的生态监测系统逐渐建成并形成了定期生态环境评价制度,《生态环境状况评价技术规范》是国家和地方开展生态评价工作的技术指南,其试行版于2006年颁布实施,并于2015年修订。简介了修订版《生态环境状况评价技术规范》对生态评价工作的影响,通过扩展数据来源丰富了评价指标间的信息含量,可以更好地反映评价区域的植被覆盖情况。新评价指标能够更多地反映人类干扰活动对生态环境质量的影响,更加突出体现评价区域内所受纳的环境污染压力。《生态环境状况评价技术规范》的修订及新规范的实施确保生态评价可以更好地为环境管理服务,在数据来源、部门协作方面对环境管理者和评价者提出更高要求。

我国农业非点源污染研究进展分析

非点源污染具有分散性、隐蔽性、随机性、滞后性和形成机理复杂等特征,目前以模型方法为主要研究手段。介绍了比较著名的流域尺度的非点源污染模型AGNPS模型、SWAT模型和输出系数模型。指出我国的农业非点源污染研究开始于20世纪80年代初,目前以引进国外模型进行验证、应用为主。从研究区域上看,目前国内的非点源污染研究多集中在南方地区。

景观格局指标对不同景观格局的反应

探讨了在人为控制不同因子变量的条件下各景观格局指标对由中性随机模型产生的不同景观格局系列的反应 ,以评价一些常用指标的实用性和局限性。研究结果表明 ,大部分指标所指示的格局特征往往是不全面的 ,即它们只对格局系列中个别因子的变化敏感 ,而对另一些因子的变化反应迟钝。比较值得推荐的指标有 :总斑块数目 ,平均斑块大小 ,总边界密度 ,分维数 ,蔓延度 ,聚集度。但即使是这些指标 ,也各有其局限性 ,且存在冗余。由此提醒读者在运用景观格局指标时应在了解其实际意义的基础上 ,结合生态学过程慎重选择和解释 ,避免陷于数字游戏。

大兴安岭北坡落叶松林火后植被演替过程研究

采用由植被空间序列推断时间系列的方法 ,分析大兴安岭呼中林区近 2 0年来不同火烧迹地植被变化情况。结果表明 ,森林火后初始 ,植物尤其是草本物种迅速增多 ,火烧迹地的植被主要由草本所占据 ,但随着时间的推移 ,草本物种不仅在数量上有明显减少 ,在物种组成上有很大的变化 ,而且盖度也逐渐减少。灌木及乔木物种由于种类较少 ,在种类及组成上演替初期变化不如草本明显 ,但是盖度却逐渐增多。在本地区火后植被次生演替过程中 ,高频物种所占的比例较高且呈上升趋势 ,这明显有悖于Raunkiaer频度定律关于在相对稳定的群落中高频物种所占的比例应相对较低的规律。另外 ,不同火烧迹地间灌木的物种相似度明显高于草本的物种相似度 ,火烧年份相近的火烧迹地上的草本物种相似度要明显高于火烧年份远的草本物种相似度 ,但灌木间的物种相似度却没有出现这种现象 ,没有明显的规律。

岷江上游干旱河谷农林边界影响域的研究

对岷江上游农林边界的影响域进行研究 ,以提高该区管理农田和林地的水平 .共调查 3种类型农林边界 10条样带 ,采用移动窗口法对植物多样性的数据进行分析 ,结果表明 ,当窗口宽度达到 6～ 10时 ,SED曲线的变化趋向稳定 ,并且在曲线上有一或两个峰值出现 .不同类型边界的影响域是不同的 ,但均在距边界 5 0m内 .各类型边界的影响域多在 12～ 30m之间 .6条林地样带只有M 2和M6样带林地的影响域被确定 ,而 4条农田样带的影响域均被确定 .影响域的大小取决于边界两侧斑块类型和地形以及小气候等因子 ,但坡向对其影响不大 ;移动窗口法能有效地刻画边界动态 ,是一种分析边界简单而有力的工具 .这些结果有利于进一步理解干旱河谷区农林间的相互作用 .

岷江上游干旱河谷景观变化及驱动力分析

基于遥感和地理信息系统,应用景观格局分析软件,研究了岷江上游干旱河谷1974—2000年的景观变化,并对其驱动因子进行了分析。结果表明,岷江上游干旱河谷的面积在不断扩大,灌木林地面积占景观面积的60%以上,为景观基质。在景观类型面积比例的变化中,耕地的变幅最大。干旱河谷的整体形状较简单,1974—1995年破碎化程度和异质性程度持续增加,1995—2000年表现为降低趋势,而斑块内部的连通性先降低后增加,具体表现为斑块密度、多样性指数先增大后减小,蔓延度指数先减小后增大,而边界密度和分维数持续减小。人口增长和国家政策是导致岷江上游干旱河谷景观变化的主要驱动力。

基于土地利用变化的生态服务价值损益估算——以岷江上游地区为例

为了定量分析和比较区域生态服务功能及其价值变化，运用中国生态系统服务价值当量因子表和岷江上游流域单位面积农田生态系统提供的食物生产服务的经济价值，以及分析1986、1995和2000年三期TM遥感影像所得到的土地利用情况，对岷江上游地区不同年代的生态服务价值变化进行了估算和比较。并初步分析了生态服务价值变化的原因。1986～1995年，农田面积增加了60801hm^2，比1986年增长了477％。林地面积减少了89012．17hm^2，占原来面积的4．97％。总的生态服务价值从1986年到2000年减少了119．9×10^8元。主要是由于人口的增加和森林的砍伐，导致森林面积减少，转变为草地、农田等土地利用类型。通过1995年和2000年对比得出：自从1998年实施“天然林保护工程”政策以来，到2000年森林生态系统面积与1995年相差约4165．28hm^2，生态服务价值相差约7．9亿元，可见国家政策在保护生态系统服务功能上虽起到了一定的作用，但与1986年相比还相差甚远，天然林保护工程任重而道远。

岷江上游小流域景观格局对土壤侵蚀过程的影响

以GIS为平台,利用泥沙输移分布模型模拟了岷江上游黑水流域和镇江关流域的流域侵蚀量、产沙量的空间分布,将模拟结果与土地利用图相结合,分析了各土地利用/覆被类型方式对侵蚀、产沙过程的影响,并利用景观空间负荷对比指数分析了土地利用/覆被类型随空间要素的配置、贡献权重和组成比例对土壤侵蚀的影响.结果表明:不同土地利用方式的土壤侵蚀模数不同,依次为裸岩>居民点>草地>农田>灌木林>林地;不同土地利用/覆被类型的产沙模数没有明显差异.2个流域土地利用/覆被类型随坡度的空间配置较优,随相对高度、相对距离和运移距离的空间配置较差;2个流域土地利用/覆被类型随着空间元素的配置各有优势,考虑土地利用/覆被类型的贡献权重后,镇江关流域的格局优势增加,当进一步考虑土地利用/覆被类型的组成比例时,镇江关流域的格局则优于黑水流域;只有综合考虑空间配置、贡献权重和组成比例,才能全面度量流域景观格局对土壤侵蚀的影响.坡度的景观空间负荷对比指数的构造不能准确地表现土地利用/覆被类型的贡献权重、组成比例对土壤侵蚀的影响,还需进一步改进.

浑河上游大苏河乡农业非点源污染负荷及现状评价

针对我国北方农村中小流域缺乏实地水文监测数据的现状,借助实地调查与农村统计年鉴,利用输出系数法计算浑河上游地区大苏河乡10个行政村的农业非点源污染负荷值;在验证实地监测数据与污染负荷值间相关性的同时,利用等标污染负荷法对各个污染源作评价,得到同一尺度上具有可比性的等标污染负荷值;利用聚类分析将这10个行政村划分为4类农业非点源污染负荷类型,分析其污染负荷特点。污染源评价结果显示,大苏河村生活污染和畜禽粪便污染负荷均最大,小苏河村农田化肥污染源负荷量最大。由聚类分析可知,所划分4个类别等标污染负荷平均值分别为51.05、95.80、236.41、185.69m3,表明不同区域农业非点源污染的相对差异明显。