2000—2019年中国南方竹林区水分利用效率时空特征及驱动机制

水分利用效率(Water Use Efficiency,WUE)是深入理解生态系统碳、水循环及两者耦合关系的重要指标,然而我国重要森林类型之一的竹林的WUE时空格局及其驱动机制研究不足。通过MODIS净初级生产力(NPP)和蒸散(ET)数据得到竹林区WUE,采用线性趋势法计算WUE年际变化率表征变化趋势,并应用地理加权回归(GWR)模型分析了WUE与气候和地形等10个驱动因子的关系,探究了中国南方竹林区近20年间(2000—2019)WUE驱动机制。结果表明:(1)2000—2019年中国南方竹林区WUE多年均值为0.89 gC m^(-2)mm^(-1),呈显著下降趋势,下降速率为0.0028 gC m^(-2)mm^(-1)a-1,ET上升速度大于NPP上升速度是造成WUE下降的主要原因;WUE呈南高北低的空间分布格局,83.5%区域的WUE呈下降趋势。(2)基于GWR模型的WUE驱动力分析发现,WUE变化最强的驱动因子是CO_(2)浓度和年降水量,而海拔、坡度等地形因子的驱动作用较弱,人类活动因子在大部分区域对WUE存在较小的正向驱动作用。明晰了我国竹林区近20年间对气候与环境变化的响应规律,为制定竹林适应性管理措施,并更好地发挥竹林在缓解气候变化方面的作用提供科学依据。

生态地质环境承载力研究进展

生态地质环境从生态地质学和环境地质学发展而来,由地质环境、生态环境和社会经济环境三个子系统构成一个有机整体,它与环境类承载力结合形成生态地质环境承载力,表征环境能够承受的人类活动阈限。国内的生态地质环境承载力研究分为2000年以前的准备阶段、2000—2010年探索前进阶段、2011年至今的稳定发展阶段,国家重大方针政策实施和重大生态地质环境事件影响了承载力的研究方向。生态地质环境子系统和系统的承载力发展程度存在差异,生态环境承载力研究较多、地质环境承载力研究次之、社会经济环境承载力研究相对较少,系统承载力研究处于不断整合之中。已有研究在学科交叉融合、耦合机制、模拟预测模型集成和国家重大需求服务响应等方面存在不足。未来生态地质环境承载力研究应坚持系统观,统合子系统和系统两个尺度,从拓展学科纵深关联、深化多维耦合机制、发展集成模拟预测模型、面向国家与社会需求等方面将研究推向新高度。

典型山原过渡区建设用地扩张过程研究——以龙门山地区为例

龙门山地区属青藏高原东缘典型的山原过渡区,人地耦合作用的地貌梯度分异显著,研究建设用地扩张过程及驱动力可为生态地质环境保护提供参考。基于五期建设用地数据,获取建设用地扩张信息,应用灰色关联度分析法分析其扩张驱动力。研究表明:建设用地面积近20 a呈持续增长态势,增速具有“提速→减速→快速”波动变化的特征,扩张面积地域差异显著,东部区扩张面积是西部区的近6倍;地质构造制约建设用地的空间扩张,距中央断裂带8 km范围内,新增建设用地核密度呈减少态势;建设用地空间扩张模式以边缘式扩张为主,跳跃式和填充式扩张为辅;地形地貌和人类活动是影响东部区建设用地扩张的主要因素,地质构造和河流水文是影响西部区建设用地扩张的主要因素。未来建设用地扩张应关注地质环境影响,规避地震和地质灾害等风险。

乌蒙山地区植被时空演变趋势预测

植被变化监测与预测是生态环境监测与保护的重要手段。基于2003~2018年MODIS EVI遥感数据,采用一元线性回归方法拟合研究区EVI的动态变化速率,结合t检验方法判定EVI变化显著性,应用Hurst指数模型预测乌蒙山地区植被未来变化特征。结果表明:(1)研究区近15年植被总体趋于改善,变率为0.004 9/yr,变化趋势曲线呈"双峰单谷"型,空间上呈"东北部高,中部、西南部低"的格局;(2)乌蒙山地区EVI极显著改善区域比重为61.98%,显著改善和不显著改善区域约占全区面积的1/3,退化区域比重为5.64%;(3)研究区植被以持续变化序列为主,占比约为59.5%,持续退化约为0.6%,反持续性改善约为25.13%,反持续改善主要分布在研究区北部、西南部和东北部等地,持续退化主要零星分布在城市区域;(4)研究区植被治理需加强监测,持续实施天然林保护、退耕还林等重大生态工程,因地制宜地探索生态经济发展模式,结合植被未来发展趋势,需要统筹推进国土空间优化。研究结果将有助于认识乌蒙山地区植被的时空演化特征及未来发展趋势,有利于该区采取积极措施应对植被变化。