武功山草甸区植被小群落下土壤活性有机碳和总有机碳的分布及关系

在武功山主峰1600 m草甸森林过渡区草甸,采集了乔木,灌木,高草、地被植物4类群落下0~20和20~40 cm土层的土壤,每类2种典型小群落,分别代表混合乔木和杉木、箭竹和杜鹃、蹄盖蕨和狗尾巴草、珍珠菜和灰毛泡8个典型群落,分析了土壤总有机碳和活性有机碳中的可溶性有机碳、微生物量碳和易氧化态碳。结果表明：各群落下土壤除了可溶性有机碳,总有机碳、微生物量碳和易氧化态碳均达到显著差异性水平;总有机碳含量方面,灰毛泡群落下上下层土壤含量都是最高,而其3种活性有机碳含量显著偏少;可溶性有机碳方面,上下层土壤成分中狗尾巴草群落含量显著高于其他群落;微生物量碳以及易氧化态碳方面,箭竹群落下上下层土壤中含量均显著高于其他群落;不同群落类型土壤可溶性有机碳含量均随着土层加深而递减,而土壤微生物量碳、易氧化有机碳的分配比例随土壤层下降出现轻微聚集现象。

长江经济带自然保护地边界重叠关系及整合对策分析

我国自然保护地类型多样,级别成体系,但由于我国自然保护地一直存在多头管理、权限不清等原因,导致边界混乱、重叠严重。对我国自然保护地空间分布和重叠情况进行梳理是构建以国家公园为主体的自然保护地体系的重要基础,能为我国新型自然保护地的科学选址和优化整合提供有效依据。长江经济带作为我国生态、生活、生产均十分重要的区域,其生态保护具有重要的屏障作用。收集了长江经济带11省份建设开展较成熟的6类自然保护地矢量边界2383个,通过构建重叠关系模型,深入分析了不同类型自然保护地间的边界重叠关系,并针对重叠情况提出系统化对策,结果表明:(1)保护地之间具有重叠关系的数量达1296个,占已获取保护地边界总数的54.4%;重叠部分面积达29728.4 km2,占已获取自然保护地总面积的11.4%;总体呈现为西部重叠面积大、数量多,中部重叠数量多,东部重叠面积小的特点。(2)从重叠区域看,有一次重叠区域的保护地有1138组,有两次重叠区域的有249组,有三次重叠区域的有17组,无四次及以上重叠区域。(3)从重叠关系看,与其他5个及以上保护地有重叠的保护地有56个。(4)通过对重叠区域和关系的分析与政策研究,提出针对不同重叠特性的整合对策,包括勘界调整、合并和类型整合等,并将重叠热点区域提取,以期为自然保护地整合和国家公园建设提供数据支撑,为当前中国自然保护地体系改革的紧迫需求提供参考。

近25年来国家级自然保护区土地利用变化及其与地貌关系分析

通过利用20世纪80年代末期、2000年和2015年3期100 m分辨率的土地利用数据对现有的474个国家级自然保护区进行土地利用变化和地貌分析,探究近25年来我国国家级自然保护区地貌与土地利用分布及其变化的关系,并对保护区土地利用变化影响较大的人工生态系统进行深入探讨,结果表明:我国国家级自然保护区占比最大的地貌类型为平原地貌,占比最小的为海洋;西北、西南、华北、东北和华东地区的国家级保护区占比最大的地貌类型均为平原,而华中和华南的国家级保护区则以中起伏山地地貌占比最大;我国森林生态类国家级保护区以大起伏山地地貌占比最大,草原草甸类国家级保护区以丘陵地貌占比最大,野生植物类保护区以中起伏山地面积占比最大,海洋海岸类保护区以海洋面积占比最大,而内陆湿地类、野生动物类、荒漠生态类、古生物遗迹类保护区均以平原面积占比最大。近25年来,我国国家级自然保护区土地利用变化以耕地、湿地和草地间的相互转化最为频繁,而人工生态系统中耕地对湿地、草地生态系统的侵蚀占比最大,并且主要分布在平原地貌。

丹江湿地国家级自然保护区及其内外区域2000—2015年土地覆被变化分析

为研究2000—2015年丹江湿地国家级自然保护区及其内外生态状况变化和保护成效,基于高分1号数据生产的2 m高分辨率遥感影像数据对丹江湿地国家级自然保护区2015年人类活动状况进行分析,基于30 m分辨率的4期TM遥感影像生产的土地覆被数据和基于Modis遥感影像生产的植被覆盖度数据,对淅川县、丹江湿地国家级自然保护区及其核心区的土地覆被状况、土地覆被转类指数及其土地覆被转类途径的主导程度和3个相关区域范围内的生态系统质量以及不同区域土地覆被变化的主要变化原因进行分析。结果表明,保护区核心区的格局和质量在该区域处于最优,且土地覆被变化状况也以核心区转类指数最高;丹江湿地国家级自然保护区内的主要人类活动影响为耕地,其次包括居民点、采石场、养殖场;15年间,保护区内外土地覆被均呈现转好趋势,但是保护区内变化优于保护区外,保护区核心区优于整个保护区,且转好的主导因素均是耕地变为湿地;15年间植被覆盖度变化较小。

基于“格局-质量-功能”的生态系统综合评估方法研究与实践

生态系统综合评估是从多角度对研究区生态系统进行全面评估分析,对于科学掌握区域生态系统总体情况,开展区域生态治理、恢复、监管等生态保护工作具有重要意义。目前,针对生态系统评估的研究多基于质量或服务功能单方面考虑,且基于时空多维度的研究较少。因此,通过综合考虑生态系统格局、质量及服务功能3方面因素,以单项评估与综合评估相结合的方式建立一套完整的生态系统综合评估指标体系,分别利用综合加权模型和三角模型法建立相应生态综合评估指数CWEI、TI,从时间和空间上多维度对生态系统进行评价的生态系统综合评估方法。以庞泉沟国家级自然保护区内及周边0~5 km区域作为试验区,综合评估分析了其2000—2015年生态系统变化情况。结果显示两种模型评估结果总体趋于一致:(1)2000—2015年间,庞泉沟国家级自然保护区内的生态状况优于周边0~5 km区域。(2)2000—2015年间,庞泉沟国家级自然保护区内及周边0~5 km区域的生态系统状况均逐渐变好,自然保护区内及周边0~5 km区域在2000—2010年生态评估指数CWEI、TI的年均增长率均低于2010—2015年,表明在2010年以后自然保护区及周边0~5 km区域生态系统转好速率加快。

近15年来若尔盖地区土壤湿度变化特征及驱动分析

探讨近15年若尔盖流域土壤湿度的变化特征及其对气候的响应,为了解区域生态变化态势、评估生态工程成效提供理论基础和科学依据。选用2001—2015年的遥感数据,通过构建温度植被干旱指数(TVDI)定量反演若尔盖流域土壤湿度,采用集合经验模态分解(EEMD)与趋势分析法研究流域土壤湿度的时间变化趋势与空间分异特征,并探讨土壤湿度对气候变化的响应。研究表明,若尔盖流域范围内的沼泽区、河流湿地,以及在高海拔山地地区的土壤湿度相对较高。从变化趋势来看,在2001—2015年间流域研究区土壤湿度总体呈现出“增—减—增”的变化趋势,且空间差异明显。其中,若尔盖湿地主要分布的东部地区湿润程度呈现上升趋势,而流域西北部的黄河上游地区土壤湿度以下降趋势为主,生态干旱程度增强。从气候变化来看,研究区气温呈现明显的上升态势,而降水则表现出一定的空间差异性。在气候变化的背景下,人类活动的干扰及生态恢复工程的实施是引起若尔盖流域土壤湿度变化的主要原因。

多尺度特征和多模型相融合的草原区牧畜遥感监测

超载过牧是中国草原退化的主要原因之一,而载畜情况是评估草畜平衡的关键。面向牧畜高效、精准监管工作需求,针对牧畜“小(微)目标”监测的痛点难点,基于亚米级卫星遥感数据,综合利用牧畜“点”特征、“群”特征、“移动不固定”特征等多种特征,融合深度学习、面向对象等多种识别技术方法,构建了一种多尺度特征和多模型方法相融合的牧畜高分卫星遥感监测技术方法。该方法通过对牧畜弱信号的有效增强、“牧畜群”和“牧畜斑点”的分阶段检测与相互融合增强,实现了对牧畜群分布、牧畜斑点分布和牧畜群规模的监测提取,推动牧畜卫星遥感监测向“点数”式精细化监测迈进。锡林郭勒草原区域监测实验数据显示,模型检出率约0.802,误检率约0.244,具有较好效果。该方法的应用,可为草原区载畜情况的监测监管提供支撑,也可为其他“小(微)目标”的遥感监测提供借鉴;无论是在技术创新还是业务应用方面都具有十分重要的意义。

中国国家级自然保护区人类活动及变化特征

自然保护区是中国自然保护地的基础,是生物多样性保护的核心区域,国家级自然保护区更是中国自然保护区的主体。基于高分辨率影像数据,提取了中国446个国家级自然保护区2015年的人类活动及2013—2015年人类活动变化信息,分不同功能区、不同人类活动、不同区域和不同类型国家级自然保护区分析了人类活动及变化情况,并评估了2013—2015年人类活动变化强度和规律,结果表明:2015年,446个国家级自然保护区人类活动普遍存在,以农业用地和居民点占绝对优势,这两种类型人类活动总面积占国家级自然保护区人类活动总面积的88.94%、总数量占77.67%。2013—2015年,有66.59%的国家级自然保护区存在新增或规模扩大人类活动,人类活动数量增幅达到2.45%,相较于农业用地和居民点,开发建设活动的新增或规模扩大趋势更为明显。2013—2015年,33.41%的国家级自然保护区人类活动无变化,45.06%的国家级自然保护区人类活动变化较小,仅有21.53%的国家级自然保护区人类活动变化明显和较明显。从空间分布看,总体上东部的国家级自然保护区比中西部的国家级自然保护区人类活动变化强度大,沿海、沿河国家级自然保护区人类活动变化强度相对较大。