恢复力视角下生态型城市植被恢复空间分异及其影响因素--以陕南商洛市为例

植被恢复是建设生态型城市的重要途径,通过明晰植被恢复空间分异与潜在的植被恢复力,有助于指导可持续性生态城市的建设。以商洛市为例,基于MODIS归一化植被指数(NDVI)数据,利用Sen+Mann-Kendall模型和Hurst模型研究2000—2013年商洛市植被恢复趋势及未来持续能力,并采用地理加权回归模型(GWR)分析市域尺度内植被恢复空间分布的影响因素。结果表明:(1)2000—2013年商洛市的植被恢复效果明显,植被覆盖增大的区域占总面积的82.5%,减小的区域占总面积的9.4%;(2)2000—2013年,受城镇的距离及土地集约程度等人文因素的影响,西北部植被恢复略好于东南部。(3)Hurst指数显示,商洛市未来植被恢复的持续性不强。48.0%的区域未来植被覆盖可能会呈现由改善变退化的现象,而持续增大的区域仅占36.7%,植被恢复力仍有待加强。(4)市域尺度上,植被恢复趋势空间差异形成的自然因素包括高程、坡度、坡向、与水体的距离,而人文因素则由距离城镇的距离和土地利用集约度所主导。地理加权回归显示各区县植被恢复趋势的空间影响因素及其强度并不一致,充分说明人地关系变化对植被恢复作用机理的复杂性。

秦岭土石山区土地利用程度对生态恢复力的影响评价

以秦岭典型土石山区陕西省商洛市为例,探讨了土地利用程度对生态恢复力的影响,旨在为保护生态环境以及制定土地利用政策提供建议。根据土地利用对生态环境的影响程度,将土地利用分为未利用土地、生态用地、农业用地和建设用地4大类;以粒度单元为统计量,以乡镇为粒度单元,从全局及局部分析了人类活动对土地的影响,计算其土地利用度;生态恢复力评价采用植被指数(NDVI);Moran′s I指数等进行空间聚类,分析了土地利用度与NDVI值的相关程度。结果表明,近1/2的乡镇NDVI值变化快于土地利用度变化,说明生态环境改善速度快于土地退化速度。一个乡镇NDVI值变化慢于土地利用度变化,说明其土地利用退化速度快于生态环境改善速度。研究区9a间生态恢复力较高,说明9a间国家政策上对经济发展与环境保护矛盾处理较好。但对一些土地利用程度仍在提高的乡镇,应进一步重视该区域生态环境变化,提出相应的对策。

基于净初级生产力的关中天水经济区耕地利用分区研究

耕地净初级生产力(NPP)值越大说明耕地有机生物量越高,其对粮食作物的最终产量起关键作用,因此,研究NPP的变化可为解决粮食安全问题提供重要依据。功能分区是保证土地可持续利用的常用手段,将不同耕地利用模式布局在不同行政区域,可作为地区政府通过管理手段提高产能利用率的有效参照。利用2001—2009年遥感数据,使用遥感估算NPP作为耕地作物生物量代替传统粮食统计数据,通过神经网络算法对关中天水经济区(关天经济区)耕地利用模式进行分区并利用小波神经网络模型对各区的NPP进行预测,得出:(1)关天经济区耕地NPP估算量除2001年外,总量保持在1 600万t,这与粮食统计数据之间的波动规律差异较大,分区中使用NPP数据分区比使用统计数据普适性更强。(2)关天经济区中部和渭河谷地的区县应作为关天经济区农业重点发展地区,率先对其进行精细农业与产业化经营试点的布局。(3)小波神经网络预测显示后6年(2010—2015年)中单位面积NPP上升为主要趋势。该结果证实了在农业作物生物总量短期内难以大幅提高的情况下,在管理上提升农作物能量利用效率是当下缓解耕地安全问题的最有效途径。

初中音乐课堂教学师生互动问题的探讨

良好的初中音乐课堂教学师生互动不但能够使得学生从以往的教学客体转变成为教学的主人,使得教师的教学内容能够紧紧围绕他们进行,同时更有利于学生良好的学习音乐知识。然而由于音乐教学区别于其他专业课程的课堂学习,其具有极为不同的特点,因而这就为提高其课堂教学师生互动带来了极大的挑战。对此,本文将基于笔者多年的初中音乐教学实践经验,对初中音乐课堂教学中师生互动的实质以及当前其中所面临的问题展开论述,并据此探讨出一些促进音乐课堂教学师生互动的方法。

面向连通性提升的旱区城市生态网络优化情景——以巴彦淖尔市及其周边地区为例

巴彦淖尔市作为典型的干旱区城市,经济发展与生态保护之间的矛盾突出,生态空间的破碎化日益严重。生态网络是景观连通性视角下耦合景观结构、生态过程和功能的有效途径。基于生态系统服务重要性、景观核心区与桥接区、自然保护区、重要湖泊湿地4个层面指标选取生态源地,使用最小耗费距离方法识别巴彦淖尔市及其周边区域的潜在生态网络,并设置了3种网络优化情景进行网络优化,包括情景一增加生态“踏脚石”、情景二清除生态障碍点、情景三保护生态夹点,结合“网络构建成本”及“生境连通效果”选取最佳优化方案。结果表明,研究区当前的生态网络由24处生态源地,44条生态廊道、39个生态障碍点和41个生态夹点组成。3种情景中生态夹点的保护对生态网络连通度的改善最明显,且相对保护成本较低。研究结果对干旱区城市生态网络构建提供了方法支撑。

脆弱性与恢复力整合:社会—生态系统可持续性研究转型与挑战

从识别地理环境脆弱状态与机制,到强化社会—生态系统在全球变化背景下的恢复力,社会—生态系统可持续性研究已成为重新审视人地关系地域系统、保障新时期区域高质量发展的关键议题。论文通过梳理国内外文献分析了社会—生态系统主流领域研究进展、转型趋势与挑战,并提出社会—生态系统研究转型的主要议题和途径。本文认为脆弱性与恢复力整合的转型,是研究体系的不断深化与交互融合,进一步加深了可持续性科学在社会与环境互馈适应机制的理解。面对社会—生态系统多过程交互的复杂特征,脆弱性与恢复力定量模型亟需优化,社会—生态系统研究结果有待与适应性管理实践对接。而整合脆弱性与恢复力框架的系统要素空间特征识别、演化过程刻画、交互关系定量和数理模拟等分析途径,可为社会—生态系统应对机制复杂性、应用实践困难等诸多挑战提供研究范式和方法借鉴。

基于地形因子的千米尺度景观生态廊道布局研究

土地利用类型并不是景观类型唯一的描述方式,生态服务价值的估算和地形指标的纳入更有助于反映景观的空间差异性。应用地形因子与生态价值两类指标,对关中—天水经济区1 km栅格尺度下生态廊道空间布局形式进行研究,结果如下:①相关性分析表明地形因子对生态价值分布有重要影响,经过统一阈值的脊线谷线提取发现,对生态价值提取出的高值或低值区域几乎同时也是地形上的山脊线或山谷线,过渡带基本重合;②提取山脊生态高值区域作为生境斑块,通过最大生态阻力进行方向选择,可得出研究区生态廊道空间布局,由于廊道宽度可根据物种类型调整,同时距离较短导致实现难度低,增删节点与斑块不影响周边网络的拓扑关系,因此结果应用性相对更强;③采用地形和生态服务价值作为衡量指标,更能体现以像元为单位的景观功能一致性与差异性,从而也避免了土地利用分类较粗、生境判断难度较大、相同阻力路径过多等一系列问题。本文结果是对千米尺度廊道布局的有效补充。

多适应目标下的山地城市社会—生态系统脆弱性评价

面对全球环境变化,识别社会—生态系统脆弱性是可持续性研究的核心议题。山地城市发展条件受地形、建设用地和生态环境等因素的制约,其人地关系更为脆弱,国土空间开发与保护需要权衡。针对人类—环境耦合系统的脆弱性评价存在时空精度较粗、目标过于含糊的问题,以秦岭山地的商洛市为例,基于主体功能区划方案设置不同适应目标,构建包括32个指标42项数据的山地城市社会—生态系统脆弱性评价体系。结果表明:在空间差异上,柞水县的脆弱性程度较低,洛南县脆弱性程度最高;在1997-2013年间,脆弱性低值样本随时间变化有所升高,高值样本于2003-2008年间达到峰值;全市域脆弱性空间差异存在先增加后减少的趋势,并在2013年差异达到最小,区域差距有所缓和。在多适应目标下,商州区在重点开发导向下脆弱性最低,而柞水县、镇安县和商南县等更适于限制开发导向,不同适应目标导向会对脆弱性评价结果产生影响。在较高时空精度上探讨山地城市社会—生态系统的脆弱性,可为区域可持续发展提供定量指引,采用的多适应目标情景设置可以作为区域社会发展评价研究的一种新思路。

黄土高原长武县域植被变化季相趋势及影响因素

黄土高原地区植被生长改善情况已被广泛证实,评价县域季节尺度的植被覆盖变化及影响因素有助于针对性识别植被改善时空效果。本文基于2000-2012年MODIS NDVI数据和Sen+Mann-Kendall模型,对陕西省长武县季相植被覆盖变化趋势的影响因素进行分析,研究结果显示:(1)2000-2012年长武县的NDVI值呈波动上升趋势,增速为0.064/10a,其中2000-2004年增加最为明显;(2)长武县植被覆盖总体增加,呈减少趋势区域主要分布在城镇化和工业化快速发展的县城周边;平缓波动趋势区域在空间分布上较集中于北部耕地;(3)2000-2012年间长武县夏季植被改善情况最为显著;秋季植被改善状况次之;春季改善状况较夏秋弱,北部区域植被覆盖减少像元数增多;(4)气温和降水的变化促进了植被改善,其中在年际尺度降水为主要影响因素;在季相尺度春季降雨对植被生长具有最显著作用;月际尺度降水的改变对植被生长的影响较小,而气温因素对植被生长的影响较大。不仅退耕还林工程对长武县植被改善有积极影响,农用地撂荒对植被恢复的作用也值得考量。

陕北能源富集区工业化过程与生态风险格局

能源开采对地表生境的破坏、地下作业导致的采空沉降、能源化工企业三废污染等是导致能源地区环境恶化的主要因素。但在更大尺度上,矿区工业化与区域生态格局相互作用关系驱动机理比较复杂,时空节律与尺度同步性难以判定。以处于生态恢复背景下的陕北能源富集地区为例,基于夜间灯光和NDVI数据分析工业化过程与植被生态风险的时空变化特征,并采用土地利用类型空间变异、降水量与径流量减少趋势、地震发生频次等进行不同尺度的综合分析,探讨工业化过程对生态风险的影响。结果表明:能源区工业化直接增加区域生态压力的假设能否成立与实证角度和尺度放缩有关,在植被恢复背景下,工业化对植被格局的影响不能在较大尺度分析中显现;陕北能源富集区生态环境呈现整体好转、局部恶化的格局,植被格局与工业化过程交互机理存在单向性,并且具有时空不同步性,小尺度与大尺度的观测结果并不一致;工业化过程在较小区域内仍强烈影响局地生态安全,区域生态环境建设的政策导向应整体与局部并重。

晋陕蒙能源区城镇化过程及其对生态环境的影响

研究能源区城镇化过程及其生态环境影响,对于更好地认识能源富集地区发展有重要的现实意义。利用1992-2009年的DMSP/OLS夜间灯光数据,建立晋陕蒙能源区城镇化形态的年尺度时间折线图,探究其空间过程与动态强度,并用与NPP价值量成正比关系的植被固碳释氧效应反映生态环境影响。结果表明,城镇化过程在空间上的总强度不断上升,但单位面积强度有所波动,其形态趋于边缘复杂化和布局分散化;大部分区域NPP价值量与城镇化强度均在增加,少数城镇化快速增长区域NPP价值量下降。说明城镇中心的植被固碳释氧效应虽因不透水面增大而有所降低,但城镇化进程并未降低区域整体的固碳释氧服务功能。能源区良好生态环境的客观需求和发展积累的大量资金可能有益于推动城镇化区域的生态建设。

“一带一路”国家入境游客规模演化规律与中国出境游客的对应特征

"一带一路"倡议为中国旅游产业国际化布局迎来新契机。依托多种地理空间分析手段,对比"一带一路"区域国家的中国出境与目的地入境游客规模空间演化规律,可以为拓宽出境旅游发展的外部空间提供指引。本文通过变异系数、平均增长率、空间热点、重心轨迹、标准差椭圆等多种地理学空间分析方法,识别2001—2015年中国游客出境与目的地游客入境规模的空间演化规律异同。结果表明:①泰国是中外游客共同青睐的重要目的地,柬埔寨和越南接待中国出境游客规模快速增长,而中亚内陆国家入境旅游产业发展相对滞后;②泰国、马来西亚等东南亚国家是中国出境旅游和全球旅游目的地的共同热点地区,而除亚洲周边热带、亚热带岛国外,距离较远国家是中国出境旅游冷点区域;③中国出境游客规模的空间分布由南—北向逐渐向西北—东南向发展,目的地入境游客规模的空间分布长期保持着西北—东南方向,中国出境游客规模的空间变化幅度远大于目的地入境游客规模。本研究结果可对中国与其他国家的旅游合作交流提供定量化数据支持,在继续保持东南亚旅游市场规模优势的同时,中国出境旅游业的发展可在"一带一路"倡议的框架下,向东欧和中东等较为成熟的旅游市场拓展。

2001-2015年中国出境旅游流位序规模演化特征

中国出境旅游规模在20世纪90年代中后期以来迅速扩大,并在不同目的地间表现出显著的不均衡分布特征。通过构建2001-2015年中国出境游客与目的地入境游客规模数据库,验证中国出境旅游流服从位序规模理论的假设,并将目的地吸纳中国游客规模与目的地接待游客总量的关系划分为5种耦合类型。结果表明:中国出境旅游流位序规模关系符合幂函数规律,并且向高位序目的地聚集程度不断增强;从2001年到2015年,绝对领先与绝对落后型的目的地占比均超过45%,亚太地区接待中国游客普遍处于领先地位,而欧美和中东地区接待中国游客大多处于落后地位;对于游客总规模较大的目的地,绝对落后型数量大于绝对领先型,而对于游客总规模较小的目的地,绝对领先型数量大于绝对落后型。本研究为分析出境旅游流量流向提供新的分析视角,进而为国家旅游业发展中的市场政策制定与旅游产业国际化布局等决策提供理论参考。