潮间带湿地栖息地功能退化评价方法研究与应用

栖息地功能是潮间带湿地重要的生态功能之一.利用景观生态学原理,选择既能较好地反映潮间带栖息地变化,又能敏感地反映海岸带开发影响的有效湿地斑块面积、单位面积湿地斑块数量、植被覆盖率和栖息地复杂性4个指标,建立了潮间带湿地栖息地功能评价模型.在对1954—2000年渤海湾潮间带湿地的动态变化进行分析的基础上,运用潮间带湿地栖息地功能评价模型,对研究区潮间带湿地作了评价.结果表明:以20世纪50年代为基准年,渤海湾潮间带湿地的野生动物栖息地功能指数从0.84下降到0.56,湿地破碎化是其功能退化的主要原因.

采用时间序列突变点检测的滚动轴承性能退化评价方法

以滚动轴承为研究对象,根据性能退化曲线的现实意义定义了对性能退化特征提取具有指导意义的评价方法,该方法由初始退化点、初始敏感性、失效突变性和趋势一致性4个指标构成,并根据性能退化曲线的物理特性设计了性能退化特征评价的定量化指标;利用时间序列线性化突变点检测的方法给出了评价指标的计算过程,为性能退化特征的选取提供了更为直观的依据。使用国际通用的Swiss数据集进行验证,实验结果表明该评价方法可以全面评价各个性能退化特征对性能退化过程的表征效果。为了更好地保持原始高维数据的空间位置关系,提出了基于邻域参数自适应选取的局部线性嵌入(LLE)算法,通过自适应局部权值向量来保存高维空间数据的局部线性结构,将多个局部线性进行叠加来不断地逼近全局的非线性,有效提高直接使用高维数据反映原始状态性能的可靠性和稳定性。使用滚动轴承加速寿命试验数据,对比邻域参数自适应LLE算法和常规LLE算法所提取的性能退化特征,验证了邻域参数自适应LLE算法可以保留更多原始高维数据的信息。

淮南潘北矿塌陷湿地土壤退化评价

采煤带来的地面塌陷是极为重要的新生环境地质问题。以淮南潘北矿塌陷湿地为研究区域,其总氮(TN)含量平均水平为1.04g/kg,总磷(TP)含量平均水平为425mg/kg,在空间分布上均有从非季节性积水区向季节性积水区递减的趋势。土壤理化性质指标间总氮与有机质(SOM)含量呈极显著正向相关,与pH呈负向相关,与有效磷(AP)呈正向相关;总磷与有效磷表现为极显著相关;AP与有效钾(AK)、SOM都有很好的相关关系。通过应用相关分析和模糊数学的原理,以TN、TP、AP、AK和SOM等5个土壤肥力指标为基础,对该区域季节性积水区和非积水区土壤肥力进行数值化综合评价。季节性积水区IFI为0.463,非积水区IFI为0.601,表明塌陷湿地形成后会加剧水域周边土壤的退化。

广西滨海湿地生态系统退化评价指标体系研究

利用"压力-状态-响应(PSR)"模型,将现有滨海湿地生态系统退化的主导因子,按照退化产生的因果逻辑关系分成压力、状态和响应3个部分,构建广西滨海湿地生态退化指标体系。根据广西滨海湿地生态系统现状和特点,本研究共筛选出25个指标。

基于时间序列遥感数据分析的典型钼矿区土地退化评价

针对钼矿区土地退化状况的监测与评价难题,以中国典型钼矿区——陕西金堆城钼矿区为研究区,选取采用2013年、2015年、2017年3期Landsat多光谱卫星影像为数据源,提出采用时间序列遥感数据的特征分析方法,提取反映植被和土壤质量的5种影响因子,即比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、土壤亮度指数(SBI)、土壤含水率(SM)和土壤调整植被指数(SAVI);引入基于权重分析的层次分析法对中国典型钼矿区土地退化情况进行评价与分析.结果表明:矿区采矿场土地退化情况最为严重,并且退化情况逐年增加,2013年退化情况最轻,但随着矿区的开采,周边植被遭到破坏,土地退化状况加剧.近年随着国家对秦岭众多矿区生态环境恢复及治理的重视,矿区生态环境破坏情况有所好转,部分区域(如废渣堆放区)已进行了绿化,进而验证了利用该文方法进行矿区的土地退化状况评价结果是有效的,与实际情况一致.

秦皇岛市滨海旅游资源退化评价及可持续发展保护对策

本文阐述了秦皇岛市滨海旅资源游特征以及它的退化现状,运用影子工程法对其进行了退化评价,并提出了可持续发展保护对策。

遥感技术在西藏那曲地区草地退化评价中的应用

草地退化作为生态环境恶化的重要因素越来越引起人们的重视。在进行那曲地区草地退化评价中,应用遥感技术取得较好的结果。在调查中应用草地退化重要因子草地盖度与遥感图像植被指数之间较好的相关关系,利用野外调查测得的草地盖度样方资料,与在遥感图像上测出的各样方的植被指数的相关关系,进行监督分类,依据退化草地评价指标体系,对那曲地区草地进行科学评价并编制退化草地图。通过调查和测算,那曲地区草地退化面积占草地面积(不包括难利用草地)的48.8%。

基于影响因素分析的洪河湿地及周边农场退化评价

基于对洪河湿地退化的影响因素分析,采用层次分析法确定评价指标及各指标权重,进而用综合指标法对洪河湿地退化进行评价和退化分级。结果表明:洪河湿地退化的影响因素包括气温、大气降水量、湿地水质、湿地水量、水利工程建设和农场建造,其中水利工程建设与农场建造所占权重最大,分别为0.239与0.339;2014年洪河湿地周边各农场退化等级均为Ⅳ级,退化程度高,处于重度退化且有向极度退化发展的趋势;同年,洪河湿地保护区内综合评价指数降至0.811退化等级降为Ⅱ级,为轻度退化。为减缓湿地退化速率,应杜绝洪河湿地内耕地及排干渠扩建。

受损常绿阔叶林生态系统退化评价指标体系和模型

为了对受损常绿阔叶林生态系统退化程度进行定量评价，在浙江天童亚热带常绿阔叶林生态系统研究的基础上，以地带性顶级群落——栲树林为参照，选取不同退化程度的次生类型：木荷林、马尾松＋木荷林、马尾松林、灌丛以及裸地，从轻到重分别代表5种不同退化程度。根据对这5种退化阶段群落的观测结果，从生态系统的组成结构、功能和生境3方面选取了43项指标，再运用主成分分析、无重复双因素方差分析等数学分析方法经过两轮筛选，得到了一个包含13项指标的常绿阔叶林生态系统退化程度诊断的指标体系。根据层次单排序的结果，进行层次总排序，在得到各级指标的权重基础上，构建了常绿阔叶林生态系统退化综合评价模型，并就模型分析结果，用生态退化指数将常绿阔叶林的退化程度分为5级：Ⅴ级——极端退化（〉0．75），Ⅳ级——重度退化（0．59—0．75），Ⅲ级——中度退化（0．52—0.59）、Ⅱ级——轻度退化（0．18—0．52）和Ⅰ级——正常（〈0．18）。再利用鼎湖山国家自然保护区有关退化植被的研究数据对模型进行了验证，评价结果与模型所给出的退化评价标准较为符合，表明了本评价指标体系和模型的适用性。

吉林西部生态系统退化评价

吉林西部是一个典型的自然、经济和社会的复合系统,生态环境脆弱,土地沙化、碱化严重。在分析该区环境的基础上,提出了生态系统退化度的概念。以长岭县为例建立了生态系统退化度评价指标体系,包括土地背景质量、生态环境现状、经济发展水平、生态破坏速度诸要素15项指标。运用RS、GIS和数据库管理技术建立了生态系统退化度研究数据库。采用层次分析法,开展了以乡为单元的生态系统退化度评价,用MapInfo软件绘制了生态系统退化度数字化图,为研究区的生态建设提供了科学依据。

毕节市纳雍县草地退化评价

为查清贵州省毕节市纳雍县的草地退化状况,按照《天然草地退化、沙化、盐渍化的分级指标》,结合《贵州草地》调查资料,通过地面航拍、草地调查等方法,获取纳雍县草地资源状况、生态状况和利用状况等资料,运用监测点数据加权、总覆盖度评估方法对县域内草地退化状况进行评价。结果:纳雍县草地未退化面积2 8337.43 hm2,未退化率87.88%;轻度退化面积2 710.99 hm2,轻度退化率8.40%;中度退化面积1 197.54 hm2,中度退化率3.72%。结论:近年来随着自然放牧活动减少,纳雍县草地退化面积大幅度缩减,以轻度退化为主。

基于最小数据集-聚类分析的高寒草甸退化综合评价

【目的】综合植被‐土壤属性,构建适用于评价高寒草甸退化的指标体系及分级标准,以期为高寒草甸生态恢复提供基础数据和理论支撑。【方法】以若尔盖花湖周边高寒草甸为对象,综合文献、标准和主成分分析法构建植被‐土壤综合评价指标体系。利用熵权法、主成分分析法和综合指数法获取草甸质量指数,基于系统聚类和自然断点法划分的草甸质量等级及样地的植被-土壤属性,确定草甸退化程度。【结果】基于最小数据集的高寒草甸退化综合评价指标体系共有8个指标,包括植被盖度、地上生物量、可食性植物生物量、容重、有机质、速效钾、β‐1,4‐葡萄糖苷酶和脲酶。其中,土壤有机质、可食性植物生物量和β‐1,4‐葡萄糖苷酶综合权重分别为0.232、0.215和0.206,对草甸质量的影响大于其余指标。根据评价指标计算的草甸质量指数(MQI)为0.142~0.713,基于该指数可将草甸质量划分为4个等级,分别为未退化草甸(MQI≥0.36)、轻度退化草甸(0.28≤MQI<0.36)、中度退化草甸(0.20≤MQI<0.28)和重度退化草甸(MQI<0.20),最后拟定高寒草甸退化综合评价指标体系及其分级标准。研究区高寒草甸以轻、中度退化为主,其退化面积占比约71.34%。【结论】构建的高寒草甸退化评价体系合理且可操作性较强,能为小区域高寒草甸进行定量的植被-土壤系统退化监测和评价提供技术参考。

排水疏干胁迫下若尔盖高原沼泽退化评价指标体系

沼泽退化评价指标体系研究是国际湿地科学研究前沿领域的关键科学问题之一.在长期野外考察的基础上,根据2009年3个排水疏干沼泽退化研究样带20个沼泽的植物群落生态观测和土壤分析数据,基于沼泽植物群落物种重要值的双向指示种分析(TWINSPAN),将沼泽样地划分为未受干扰(A型)、受长期低强度排水干扰(B～D型)和受短期高强度排水干扰(E～G型)3类,其中又可分为7个植物群落类型.采用主成分分析法(PCA)对沼泽退化进行分级,建立了若尔盖高原沼泽评价的植被指标体系(SVEI)和土壤指标体系(SSEI).基于SVEI,将沼泽划分为原始沼泽、轻度退化沼泽、中度退化沼泽和重度退化沼泽.基于SSEI,将红原县沼泽划分为原始沼泽、轻度退化沼泽和重度退化沼泽3个等级,将若尔盖县沼泽划分为轻度退化沼泽、中度退化沼泽和重度退化沼泽3个等级.SVEI或SSEI评价结果与TWINSPAN分类结果相似度均在70%以上,说明SVEI或SSEI对沼泽退化分级均具有较好的效果,可采用不同方法相结合的方式对高原沼泽进行综合评价.

矿山废弃地生态退化程度评价

矿山废弃地是受采矿影响极度退化的生态系统,生态退化程度评价是对矿山废弃地生态质量现状、环境影响和治理难度的评估过程,可用于指导矿山废弃地生态环境影响评价和生态恢复规划编制等。本文分别尾矿库、露采迹地、排岩场和压占区4种矿山废弃地类型,采用兼顾自然因子和人为干扰强度因子的评价方法,通过对主要生态、环境问题的分析,选择导致生态系统退化的主要因子或易于反映生态系统质量的自然因子和人为干扰强度因子作为生态退化评价指标,评价指标来自于工程设计条件、土壤、植被和地质安全性4个方面;首先采用层次分析法确定各评价指标权重,其中占用面积和地表破坏程度是最最要的指标;在生态退化等级划分基础上确定了各评价指标的域值,并将各指标量化和标准化,计算各生态退化等级的综合得分值变化范围,建立了矿山废弃地生态退化程度综合评价方法体系,将生态退化程度划分为可自然恢复、可治理、难于治理和不能治理4个等级。最后,针对遵化市典型民营铁矿进行了案例适用性分析,并对不同退化等级的废弃地进行了生态防护措施分析。

潮间带湿地稳定岸线功能退化评价方法研究

运用水文地貌理论,选择湿地的坡度、平均宽度、土壤质地和表面糙率四个物理指标,以渤海湾潮间带为研究案例,建立了潮间带湿地稳定岸线功能评价模型。分析了1954年到2000年间渤海湾潮间带湿地岸线的动态变化,利用潮间带湿地稳定岸线功能评价模型进行了评价。结果表明:以20世纪50年代为基准年,稳定岸线功能指数从0.9下降至0.75。围海造地和滩涂养殖导致湿地面积减少,宽度下降,是其功能退化的主要原因。运用本模型可以快速地反映一定区域的海岸带湿地生态退化程度。

生态保护红线区干扰退化风险评价——以安徽省为例

评估生态保护红线斑块受人类干扰的潜在退化风险,可为差异化、精细化的红线监管方案拟定提供科学依据。以安徽省域为例,基于InVEST模型,定量分析了2017年农田、城镇、矿区、交通干线等风险源对红线内各生境受体的干扰退化风险度。结论如下:全省和红线内受人类干扰退化风险由高到低的生境类型依次是农田、草地、湿地和林地。生态保护红线内人类干扰退化风险较全省平均水平更低。全省整体干扰退化风险指数呈现"北高南低"的格局。高风险区集中在合肥城区、芜马城区、淮蚌城区周边,两淮矿区及周边,低风险区则主要分布在皖西和皖南山区、巢湖湖区、沿江沿淮湖区等。干扰退化风险较高的红线斑块主要为合肥北部淠河——滁河干渠和董大水库水源地红线,铜陵市郊区棋盘山红线,长江干流芜马段自然岸线红线,淮河干流淮蚌段水体及岸线红线,阜阳城区颍河及周边湿地红线,皇藏峪西部宿淮交界处山体红线,宿州市砀山县城区东南部红线等,建议重点监管,防控人类干扰导致的生态风险。

退化红壤肥力障碍特征及重建措施Ⅰ.退化状况评价及酸害纠正措施

本文主要通过 1 1年的长期定位试验 ,研究了退化红壤养分库 (NPK)的重建措施及产量效果以及纠正酸害 (铝害 )的途径。本文为第一部分。研究表明 ,我国南方红壤及砖红壤养分水平较低 ,这是长期土壤退化的结果 ,根据对 1 0 2 1个标本的数据分析 ,磷素退化最严重 ,其次是氮 ,再次是钾。研究发现 ,纠正红壤酸度过低可以通过施用碱性磷肥 (钙镁磷肥 )来达到 ,这既补充了磷又纠正了酸害 。

青藏高原土地退化类型及其退化程度评价

以基于县域为单位划分青藏高原的29个亚区为研究对象,通过计算土地退化度以及综合土地退化度,分析沙漠化、草地退化、土壤侵蚀、盐渍化和冻融5种退化类型及其综合土地退化程度在空间的分布特征。结果表明:冷湖亚区和祁连山北麓的沙漠化程度最严重;藏北高原东部亚区和甘南高原区的草地退化程度最严重;泽库沙区、平安亚区和湟源-湟中亚区的土壤侵蚀程度最严重;格尔木亚区和冷湖亚区盐渍化程度最严重;阿里高原北部亚区、藏北高原西部亚区和阿里高原南部亚区的冻融荒漠化最严重;土地综合退化程度最严重的区域是冷湖亚区、甘南高原和祁连山北麓区。

GIS技术在区域土壤退化敏感性评价中的应用

在生态环境较脆弱的吉林省西部地区,应用GIS多边形叠置分析技术划分了6395个评价单元,选取了6项土壤退化敏感性指标,将土壤退化的敏感程度分为非敏感、轻度敏感、中度敏感和极敏感四级,采用层次分析和二级模糊综合评判相结合的方法进行敏感性评价,并通过GIS技术实现评价结果的分区和可视化。结果表明,本文所采用的评价方法能够有效提高评价精度,吉林西部土壤退化以轻度敏感为主,中度敏感和极敏感次之,非敏感地区占土地总面积的份额最小。

蒙古高原草地退化程度时空分布定量研究

为了实现大面积遥感定量评估蒙古高原草地退化状况,利用NDVI数据反演1982-2013年草地植被覆盖度,并以1982-1985年覆盖度作为基准数据,计算1986-1999年和2000-2013年草地退化指数。结果表明,1986-1999年和2000-2013年,蒙古高原草地覆盖度分别达到14.60%和18.43%,呈上升趋势;1986-1999年显著(P<0.05)和极显著(P<0.01)增加的面积分别为298.86和189.67 km2,2000-2013年增加面积分别为443.32和92.46 km2;相对1986年,2007年的草地覆盖度最差,2001和1995年也较差,而2013年草地覆盖度最好,表现为初期一般、中期变差、后期变好且好于初期;草地退化程度方面,1986-1999年重度退化草地面积所占百分比最大,达50.35%;2000-2013年中度和重度退化草地面积百分比分别是39.42%和30.34%,总和接近70%,草地退化状况有由极重度、重度向中度和轻度转变的趋势,草地趋于好转。