广西漓江流域喀斯特地区植被不同恢复阶段植物优势种叶片和土壤的生态化学计量特征

为了解广西漓江流域喀斯特地区植被不同恢复阶段植物的养分利用及养分限制状况,选取5种植被群落代表5个植被恢复阶段(分别为灌草丛阶段、灌丛阶段、灌木林阶段、次生乔木林阶段、原生乔木林阶段),对各恢复阶段植物优势种叶片和土壤的生态化学计量指标进行比较和相关性分析。结果表明:该区域植物优势种叶片和土壤的有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、全钙(Ca)和全镁(Mg)含量及其比值随恢复进程波动变化。灌草丛阶段叶片C和P含量最高(469.84和1.21 g·kg^(-1)),且C∶K和N∶K最大(134.64和5.67);原生乔木林阶段叶片N、K和Mg含量最高(20.52、6.76和5.69 g·kg﹣1),且K∶P最大(5.83);次生乔木林阶段叶片Ca含量最高(34.05 g·kg^(-1)),且C∶P和N∶P最大(510.98和18.25);灌木林阶段叶片C∶N最大(34.61)。灌草丛阶段土壤C和N含量最高(114.25和4.26 g·kg^(-1)),且C∶N、C∶P、C∶K、N∶P和N∶K最大(27.00、170.98、13.75、6.37和0.52);原生乔木林阶段土壤P和Ca含量最高(1.03和6.42 g·kg^(-1));灌木林阶段土壤K含量最高(8.98 g·kg^(-1)),且K∶P最大(12.96);次生乔木林阶段土壤Mg含量最高(11.53 g·kg^(-1))。相关性分析结果显示:叶片C含量与土壤C、N、P、Ca含量呈显著(P<0.05)正相关,叶片N、Mg含量与土壤K含量分别呈显著正相关和极显著(P<0.01)负相关,叶片Ca含量与土壤Ca含量呈极显著负相关。综合分析结果表明:广西漓江流域喀斯特地区植被各恢复阶段植物生长均受磷限制,灌丛阶段植物生长还受氮限制,灌草丛阶段植物生长还受钾限制,因此,建议在该区域植被恢复和管理中适当增施有机肥。

基于ITA法和Mann-Kendall法的漓江流域极端降水变化解析

为了分析全球气候变化背景下漓江流域极端降水的变化特征,基于流域内气象站点1963-2019年逐日降水资料,采用修改后的ETCCDI指数,通过ITA(innovative trend analysis)法和Mann-Kendall法2种非参数检验方法从站点和流域尺度研究了漓江流域极端降水的变化趋势,并分析了流域年降水量、汛期降水量和极端降水事件发生时间的变化情况。结果表明:1963-2019年漓江流域年降水量及汛期降水量均呈增长趋势;空间上,各极端降水指数呈现出由流域西北向东南递减的分布格局;时间上,各站点极端降水指数均呈上升趋势;极端降水事件在年内最早发生时间总体表现为流域北部站点时间推迟,南部站点时间提前;ITA法和Mann-Kendall法对漓江流域极端降水指数的趋势显著性检验结果存在明显差异,ITA法的敏感性更强。

漓江流域喀斯特综合干扰评价及其空间特征

喀斯特地区具有特殊的地质结构,生态环境脆弱性较高,辨识和量化人为、自然多重干扰是减少人类干扰影响及制定喀斯特景观管理政策的重要依据。基于漓江流域喀斯特发育地貌特征,旨在建立包括地貌、水文、气候、生物、社会5类因素以及15个具体干扰指标的喀斯特综合干扰指数,并通过空间相关分析探究地理因子对综合干扰解释力以及因子与指标间交互作用力的特征。结果显示:(1)漓江流域中游综合干扰指数高于上下游,自然地形地貌本底以及不同类型喀斯特景观分布的地带性是分异的主要原因;(2)干扰等级为显著干扰,综合干扰指数为0.336,空间上呈现出东部与北部低、西部与南部高的分布特征,具有明显的空间异质性;(3)地理环境和社会经济因素对综合干扰具有较强解释力,采石采矿、各类灾害、生产活动等多项干扰指标以及海拔高度具有较强空间关联关系。评估了漓江流域喀斯特综合干扰并分析其空间特征,研究结果对喀斯特生态环境保护及景观资源可持续发展政策制定具有重要参考价值。

基于Landsat 8的漓江流域生态环境质量及其影响因素分析

漓江流域生态环境质量时空变化及其影响因素的精准评价对桂林国际旅游胜地与国家可持续发展议程创新示范区建设具有重要的现实意义。通过谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE),融合Landsat 8遥感影像构建遥感生态指数(remote sensing ecological index,RSEI),探讨自2012年桂林国际旅游胜地建设以来漓江流域生态环境质量的时空变化格局及其主要影响因素。结果表明:漓江流域生态环境质量呈现上升趋势且总体处于中上等水平,其中,流域林地和草地生态环境质量等级主要为优和良,而建设用地和耕地等区域主要为差和较差;流域的生态环境质量具有较强的空间自相关性,呈聚集性分布格局,主要表现为高-高聚类、低-低聚类和不显著聚类;绿度和湿度指标对RSEI指数有正向影响,而干度和热度指标则为反向影响;由人为因素引起的流域土地利用和植被覆盖度变化对漓江流域生态环境质量的影响要远远大于自然因素。在国际旅游胜地建设过程中,要坚持生态保护优先发展战略,注重保护和恢复漓江流域的生态环境,以促进桂林市国家可持续发展议程创新示范区建设。

基于电路理论的桂林漓江流域生态安全格局构建

城市化进程加速会引起区域生态安全格局变化,而生态安全格局又是实现区域经济发展与生态平衡的关键。本文以典型的喀斯特生态脆弱区——漓江流域为研究对象,基于电路理论构建点(节点、屏障点)—线(生态网络)—面(生态源)框架的漓江流域生态安全格局。通过生态服务价值估算和生态敏感性分析识别生态源,并利用电路理论生成生态网络,优化景观格局,促进漓江流域生态价值的提升和实现。研究结果表明:漓江流域生态源地共12个,总面积1624.71 km^(2),占整个流域面积的31%。在构建的漓江流域生态网络模型中,生态廊道有15条,其中重要生态廊道7条,潜在生态廊道8条,重要生态廊道最长为64.35 km。漓江流域景观优化呈现出“一带两廊三区”格局,因地制宜发挥生态优化和修复职能,提高各源地之间的景观连通性,可为漓江流域生态安全格局构建和生态修复提供科学依据,同时为流域生态系统调控和桂林市国家可持续发展议程创新示范区高质量发展提供决策参考。

漓江流域景观生态风险时空演变及风险评价

基于2000、 2005、 2010、 2015、 2019年的Landsat TM/OLI遥感数据,对漓江流域土地利用情况进行解译,定量和定性分析了该区土地利用的时空分布特征;应用RS与GIS技术构建景观生态风险评价模型,对漓江流域景观生态风险时空演变特征进行分析,并揭示土地利用变化和景观生态风险的耦合关联性。结果表明:(1)研究区土地利用类型以林地和耕地为主,土地利用类型之间均发生了变更,主要表现为耕地变更为林地和建设用地。其中,建设用地、水域和林地面积逐年增多,研究期间分别增长70.62、 32.44、 75.83 km^(2),耕地面积共计减少166.33 km^(2)。(2)研究区整体生态风险水平下降,低生态风险区先降后增,较高和高生态风险区先增后降:2010—2019年,低生态风险区面积增加282.64 km^(2),较高生态风险区和高生态风险区面积分别减少206.80和71.74 km^(2)。(3)南部耕地转化为林地的面积和速率均高于北部地区,导致景观生态风险质心由北向南偏移了6.32 km。(4)2000—2019年,研究区的景观生态风险Moran’s I值均大于0.65,空间正相关性较强且趋于集聚;LISA集聚图空间分布与同期的土地格局分布较为一致,说明人为活动对漓江流域的干扰在一定程度上影响着该区域的景观生态风险。

基于SPEI指数分析1980-2019年漓江流域干旱特征

分析漓江流域1980-2019年的多时空尺度干旱特征变化,为漓江流域气象预警以及科学减灾等提供理论依据。基于漓江流域6个气象站点1980-2019年逐月降水与气温资料,计算不同时间尺度下的标准化降水蒸散指数,并结合Mann-Kendall检验法、Pettitt突变检验进一步研究干旱突变、干旱频率以及干旱的持续时间。结果表明:漓江流域干旱事件以轻旱和中旱为主,空间上灵川的干旱频率较高,时间上2015年是漓江流域干旱情况的一个突变点。不同时间尺度上,春秋两季逐渐干旱化,而夏季则相对湿润,冬季无明显变化趋势;月与年尺度的SPEI值变化较为平稳。剖析成因,春秋两季的降雨量逐年减少而均温逐年提升造成流域内趋于干旱化,但结合夏季气象资料,年尺度上的降雨与均温均是增长趋势,导致流域内总体上并无干旱趋势且以微弱的速率湿润化。

漓江流域农村居民点时空格局及分异研究

本文基于1980年、2000年、2020年3期遥感影像数据提取漓江流域农村居民点时空分布信息,综合运用景观格局指数、核密度分析、地理探测器等研究方法,分析了1980~2020年漓江流域耕地、林地、草地、水域、其他建设用地、未利用地和农村居民点的面积变化情况,并重点分析了农村居民点的时空格局及分异的特征及其驱动因子。结果表明:40年间,1980~2000年漓江流域农村居民点数量变化不明显,其数量在2000年后发生显著变化。在规模上,居民点斑块的规模变大,斑块数量减少,斑块密度下降,研究区农村居民点整体呈扩张趋势;并且农村居民点在规模上呈现高密度小规模分布和低密度大规模分布。在形态特征上,农村居民点斑块更破碎、更复杂,聚集程度高。在空间分布格局上,农村居民点核密度呈现出“低密度广泛分布,整体分散和局部聚集”的点状分布特征,空间分异显著。研究区农村居民点时空格分异主要受DEM、NDVI和气温影响,且多种因素交互影响着研究区农村居民点的发展。研究结果对漓江流域土地利用结构调整和乡村振兴战略的实施有一定的参考价值。

漓江流域“三生”功能时空分异特征及动态模拟

[目的]揭示漓江流域“三生”功能时空分布动态变化特征,模拟预测自然发展、生态保护情景下漓江流域“三生”功能指数变化趋势,为喀斯特地区流域可持续发展提供决策参考。[方法]基于2010年、2015年及2020年漓江流域土地利用数据,采用重心模型及PLUS模型等方法,开展了“三生”功能重心迁移、“三生”功能指数时空变化及模拟研究。[结果](1)2010—2020年,生产、生活功能指数整体分别提升0.77%,23.85%,高值区分别集中在低海拔地区和桂林市区;生态功能指数整体下降1.39%,高值区沿高海拔地区分布。(2)2010—2020年,“三生”功能变化幅度的大小为生产功能<生活功能<生态功能。其中,后阶段生产、生活功能增强区面积分别较前阶段上升了4.0%,11.6%,功能减弱区面积分别下降了3.2%,9.4%,生态功能增强区和减弱区面积则分别较前阶段下降16.4%和增加17.3%。(3)10年间,生产功能和生活功能重心整体上向西北方向移动,生态功能重心整体上向东南方向移动。(4)自然发展情景下,2030年生产、生活功能均值比2020年分别提升0.278,0.4,生态功能均值下降0.138;生态保护情景下,2030年生产、生活、生态功能均值比2020年分别提升0.421,0.211,0.06。[结论]生产、生活功能整体上有所增强,生态功能则有所减弱,但生态功能的整体变化幅度最大。生态保护情景模拟结果更符合《桂林市国土空间总体规划(2021—2035)》发展目标。

基于生态系统服务和生态敏感性评价的漓江流域生态安全格局构建

科学构建生态安全格局,对于保障区域生态系统健康完整、增进人民福祉具有重要意义。本研究以漓江流域为研究对象,针对典型喀斯特地区自然环境特征,通过生态系统服务和生态敏感性评价选取生态源地,应用水土流失敏感性和石漠化敏感性叠加结果修正阻力面,利用最小累积阻力模型(MCR)和重力模型识别生态廊道,构建生态安全格局。结果表明:1)漓江流域重要生态源地主要分布于兴安县、灵川县等生态服务高值区,总面积为3105.68 km^(2),占全域面积的53.20%;2)生态廊道呈“三横两纵”格局分布,总长694.42 km,其中关键廊道和潜在廊道分别为475.87和218.55 km;3)对识别出的生态源地和廊道进行总体规划,提出“一廊两带,双屏五区”的生态安全格局优化方案。综合考虑了漓江流域的生态系统脆弱性问题,研究结果可以为流域生态保护体系构建及区域可持续发展提供科学依据。

基于地学信息图谱的漓江流域土地利用时空演变分析

漓江流域是我国南方生态屏障的重要组成部分,也是喀斯特世界自然遗产保护地之一,生态环境脆弱,探究其土地利用变化特征及驱动力对土地资源合理利用至关重要。基于漓江流域1990、2000、2010、2020年4期遥感数据,综合运用地学信息图谱、主成分分析等方法,对土地利用演变及驱动力进行定量分析。结果表明,1990-2020年漓江流域主要的土地利用类型是林地和耕地,林地和建设用地持续增加,耕地不断减少,水域和草地波动减少,未利用地小幅增加;土地利用转移图谱以林地与耕地、草地之间相互转移以及建设用地占用耕地为主;1990-2000年主要图谱单元类型发生的变化最剧烈,涨势图谱中新增林地最大,落势图谱中耕地萎缩最大,各县区存在明显差异;经济活动尤其是旅游经济的壮大是导致流域土地利用变化的主要原因,人口变化与农业技术发展也是影响土地利用变化的重要因素。

基于生态系统服务价值的漓江流域生态补偿额度测算

评估漓江流域典型年份的生态系统服务价值,为流域内各区县提供合理的补偿次序,促进漓江流域生态系统健康有效管理。利用修订后的“生态系统服务价值系数表”计算2000、2010、2020年3个典型年份的生态系统服务价值,利用生态足迹模型分析生态供需及人地平衡状态,运用生态补偿优先级计算公式对漓江流域各区(县)做出补偿优先排序,最终核算出生态补偿标准额度。结果表明:(1)研究区2000、2010、2020年的生态系统服务价值总额分别为386.89亿、386.57亿、388.01亿元,各阶段林地及水域用地贡献度均在90%以上。(2)2020年,研究流域人均生态足迹、人均生态承载力和人均生态赤字分别为1.44、0.43和1.06hm^(2),生态供需呈不平衡态势。(3)2020年,研究区内兴安、灵川、阳朔3县为生态效益输出空间,应优先获得生态补偿;临桂区、桂林市中心区为生态效益消费空间,应优先支付生态补偿。(4)2020年,漓江流域生态补偿总额为26.5亿元,各区(县)的生态补偿金额差异较大,此外上下游地段的补偿紧迫性要高于中游地段。研究得出的生态补偿额度,可在一定程度上为漓江流域生态补偿政策的落实提供科学依据。

2015–2022年漓江流域12天时间分辨率地表水体面积数据集

喀斯特地貌在广西地区分布广泛,具有汛期降水强度大、水文过程迅速且时空异质性高等特点。水是重要的生态基础和自然资源,及时、准确地获取地表水体的时空变化特征,对于水资源的保护与管理、旱涝灾害的快速评估以及实现各个经济产业的可持续发展等具有现实意义。本数据集以广西桂林漓江流域为研究区域,针对当前地表水体监测频次低、水体提取方法受限于样本信息以及在复杂地形区域内提取精度较低等问题,结合Sentinel-1雷达和Sentinel-2光学等多源遥感数据,基于雷达和光学传感器成像原理的不同,提出了一种基于经验阈值进行矢量分类的方法,剔除了绝大部分地物阴影的干扰,构建了2015–2022年漓江流域时间分辨率为12天、空间分辨率为10米的地表水体面积数据集,共包括196期地表水体矢量数据。通过对数据集的空间分布和定量精度验证,结果表明:本数据集对河流、湖泊和水库的入、出水口以及复杂地形区域内小型水体等的提取精度较高,总体精度达到92.73%,Kappa系数为0.85。本数据集可用于支撑漓江流域水资源保护和生态环境的可持续管理,能够为应急管理、灾害防治、水利开发和经济发展等领域的决策提供可靠数据。

漓江流域气象灾害应急预案的优化与实施

本文概述了漓江流域气象灾害应急预案的优化与实施。通过对流域气候特点及主要气象灾害的分析,发现现行预案在预警传递、应急战略灵活性及基础设施与救援物资储备等方面存在不足。为此,提出了一系列针对性的预警、响应和恢复策略的应急预案机制,并探讨其实施策略,以增强该地区的灾害防御能力和应急响应效率,为区域安全与可持续发展提供有力保障。

漓江流域生态保护

漓江流域作为中国南方重要的水域之一,其生态环境备受关注。文章通过对漓江流域的生态环境现状的分析,指出存在的问题与挑战。介绍国家和地方政府在生态保护方面的政策与措施,强调其对公众环保意识的塑造作用。通过实践案例分析,彰显生态保护的作用,提出加强生态保护的建议。为漓江流域生态保护提供理论参考和实践借鉴,促进漓江流域生态环境的持续改善与健康发展。

漓江流域径流演变归因分析

在气候变化和人类活动的背景下,进行漓江流域径流演变归因分析,有利于漓江流域生态功能的可持续利用。采用线性趋势法和累积距平法对1991—2020年流域年径流量、年降水量、年均气温、NDVI指数进行分析,结果表明各要素均呈上升趋势,分别于2015年、2012年、2017年、2010年前后发生突变。采用Pearson相关系数法分析各要素与径流演变的相关性。最后定量分析气候变化和人类活动对径流的影响,进一步佐证相关分析结果。研究表明,降雨量与径流量的相关性最高,气温与径流量的相关性最弱。气候变化对漓江流域径流演变的贡献率为58.59%,人类活动对漓江流域径流演变的贡献率为41.41%。

配齐装备 强化演练 排查隐患 桂林全面加强漓江流域森林防灭火工作

1月9日,桂林市灵川县专职森林消防队聚集在训练场地,有的队员在组装风力灭火机,有的在调试背负式森林消防高压水泵,有的在试穿戴个人防护装备,有的在运兵车上跃跃欲试。这是队员们在熟悉掌握刚从市里领来的森林防灭火装备。

土地利用变化对漓江流域生态服务价值影响

应用Costanza的生态服务价值计算方法,参照中国陆地生态系统单位服务价值系数,分析了土地利用变化对漓江流域生态系统服务功能的影响。漓江流域生态系统服务价值在1991-2006年间减少了14.9062×108元,年平均减少0.9938×108元。生态服务价值系数较高的林地、耕地和水域等转化为生态服务价值系数较低的建设用地和园地,是流域生态服务价值受损的主要原因。流域生态系统9类单项服务价值均呈现下降趋势,尤其是土壤形成与保护、水源涵养、气体调节、生物多样性保护和气候调节等服务价值的损失较大。马尔可夫链模型的预测结果表明:如果保持1991-2006年的土地利用变化趋势,漓江流域生态系统服务价值在未来将呈现不断下降的趋势。敏感性分析表明,生态系统服务价值对价值系数缺乏弹性,研究结果可信。

漓江流域岩溶区檵木群落不同恢复阶段主要共有种生态位变化

以空间代替时间的方法选取典型样地,采用群落学调查对漓江流域岩溶区立地条件基本一致的檵木群落不同恢复阶段主要共有种的Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠进行研究,揭示檵木群落恢复过程物种的环境资源利用状况和种间关系、种群动态及群落稳定性,为漓江流域岩溶石漠化生态系统的植被恢复和重建提供依据。结果表明:(1)檵木群落不同恢复阶段乔木层主要共有种为檵木、小巴豆,灌木层主要共有种为檵木、红背山麻杆、龙须藤、火棘、白饭树、白马骨、扁片海桐、皱叶雀梅藤、亮叶崖豆藤。(2)乔木层主要共有种的生态位宽度和生态位重叠随着檵木群落的恢复呈现增大的趋势,而灌木层主要共有种的生态位宽度和生态位重叠变化趋势则相反。(3)在乔灌阶段的乔木层和乔林阶段的灌木层主要共有种的生态位宽度均小于1.0,灌木层中主要共有种对间的低生态位重叠值(0～0.6)的种对数随着群落恢复增多,而高生态位重叠值(0.8～0.9)的种对数减少。(4)乔木层中的主要共有种檵木和小巴豆协同发展,在相当长的时间内将共同主导群落的整体恢复方向;灌木层中的主要共有种随着群落的恢复对环境资源需求进一步分化或者生态位进一步分离,檵木的优势地位进一步削弱。

漓江流域岩溶区檵木群落不同恢复阶段物种组成及多样性变化

以空间代替时间的方法选取典型样地,采用常规群落学调查方法对漓江流域岩溶区立地条件基本一致的檵木(Loropetalum chinense)群落不同恢复阶段的植物物种组成及其多样性变化进行研究。结果表明,(1)在所调查的样方中,共记录维管束植物78种,隶属于45科70属。乔木层的建群种檵木随着群落的恢复其重要值有降低的趋势,而在灌木层则相反。檵木群落不同恢复阶段乔木层和灌木层主要优势种为檵木、小巴豆(Croton xiaopadou)、龙须藤(Bauhinia championii)、红背山麻杆(Alchornea trewioides)和紫凌木(Decaspermum esquirolii),草本层主要优势种为狭穗薹草(Carex ischnostachya)、庐山香科科(Teucrium pernyi)和蔓生莠竹(Microstegium fasciculatum)。(2)随着檵木群落的恢复,群落总体、乔木层和灌木层物种丰富度呈现增大的趋势,草本层则相反;Shannon指数和均匀度指数具有一致的变化趋势,乔木层Shannon指数和均匀度指数随檵木群落的恢复呈现增大的趋势,而灌木层、草本层和群落总体则相反。檵木群落不同恢复阶段灌木层Shannon指数均高于乔木层和草本层,而草本层均匀度指数均高于乔木层和灌木层;Simpson指数随檵木群落恢复的变化趋势与Shannon指数和均匀度指数相反。(3)在檵木群落的灌木阶段、乔灌阶段和乔林阶段这3个恢复阶段中,乔灌阶段与乔林阶段之间的乔木层、灌木层、草本层和群落总体的Bray-Curtis指数最大。