极端气候胁迫下西南喀斯特山区生态系统脆弱性遥感评价

全球气候变暖导致极端天气事件频发,针对西南喀斯特山区的特殊地理国情(水土流失和石漠化严重),引入了大尺度景观格局指数(香农均匀性指数和蔓延度指数)和极端气候指数(极端高温日数、极端低温日数和极端降雨日数),构建了生态系统脆弱性遥感评价体系,进而分析和探讨了该地区近13年的生态系统脆弱性时空变化格局和驱动机制,研究结果表明:西南喀斯特山区的生态系统则属于轻-中度脆弱,其分布格局表现为以川滇黔为核心向周边减小的趋势。2000—2013年,西南喀斯特山区的生态系统脆弱性表现为先增加后减小的趋势。近13年西南喀斯特山区的生态系统脆弱性时空变化格局受人类活动(不同产业GDP和人口密度)、降水、地形地貌、水土流失、石漠化等因素影响较为显著。本研究可以为西南喀斯特山区的生态系统保护及生态环境的恢复与治理提供决策依据和技术支持。

基于SRP模型的西南喀斯特山区生态脆弱性时空变化特征

生态脆弱性评价作为可持续发展的核心要素之一,对区域生态管理和决策具有重要意义。基于SRP模型,选择人类活动、经济发展、地形、气象、土壤、植被状况、植被生产力等指标构建西南喀斯特山区生态脆弱性评价框架,通过熵权法确定指标权重,分析该区2000—2018年不同地貌区、海拔梯度的生态脆弱性时空变化特征。结果表明:(1)研究区生态系统由中度-重度脆弱性转变为轻度-中度脆弱性,生态脆弱性在空间上呈北高南低、中部高四周低的分布特征,其变化呈显著下降趋势。(2)不同地貌区生态脆弱性指数(EVI)均呈下降趋势,且差异较大,岩溶高原区的生态环境最为脆弱,而其他喀斯特地貌区的生态环境较为脆弱,非喀斯特地貌区生态环境最好。(3)不同海拔梯度EVI均呈下降趋势,而低山丘陵、低中山、中高山的EVI差异较小,高山区的EVI远高于前三个海拔梯度,高山区生态环境最为脆弱,低山丘陵区域的生态环境最好。

西南喀斯特山区土地利用/覆被变化研究——以贵州省猫跳河流域为例

我国西南喀斯特山区山高坡陡,地形破碎,生态环境非常脆弱,是土地利用变化的敏感区域,也是全球环境变化响应比较突出的区域。本文根据贵州省猫跳河流域1973年MSS影像数据、1990年、2002年和2007年的Landsat-TM影像数据,利用遥感、GIS技术和数理统计方法,系统地分析了该流域土地利用/覆被变化的时空格局和特征,为喀斯特其它地区土地利用变化的研究和区域土地可持续利用政策的制定提供了参考和依据。结果表明:近30年来,流域内土地利用/覆被发生了剧烈变化。1973年-1990年,由于陡坡开荒以及城镇化发展,流域内旱地、裸岩地和城镇建设用地增加,水田、灌木林、其它林地、灌草地均在减少;1990年以后,由于生态建设相关政策和项目的实施,流域内旱地和裸岩地大幅度减少,林地大幅度增加,城镇用地、农村居民点和交通工矿用地呈持续增加趋势;1973年-2007年,各地类土地利用类型转化与土地利用强度存在较大差异,主要表现为灌木林、灌草地、有林地、其它林地、旱地和裸岩地之间的转化,土地利用强度表现为先增大后减小;流域内绝大多数地类分部的平均海拔高程和坡度呈增加趋势,说明流域内人类活动对土地的干扰空间在扩大,趋向于高海拔和陡坡地区。

中国西南岩溶山区土地利用的基底效应研究

西南岩溶山区的水文地质-地貌基底,塑造独特的驱动土地利用格局演变的流水-斑块自然营力,如水土资源组合、小生境结构形成、化学元素富集、特定作物指示等,控制着人们如何才能重建该区健康生态-经济范型的根本过程,以获得清晰的基底环境与土地利用间效应与响应的科学认识。为更好做好岩溶山区生态完整性的恢复与人们福祉的提高,本区未来的重点研究方向为:①认识基底环境与土地利用间的相互关系,重建重要历史时期的土地利用格局,开展合适土地利用实践的选择为适宜性手段,重建岩溶景观生态完整性;②理解基底环境内的长时间序列的土地利用过程,分析它们的不同健康程度,整体认识岩溶景观格局的形成与演化,为合适生态-经济范型的厘定提供科学依据和成功途径;③理解认识基底选择合适的利用行为与违背基底受到惩罚这一规律,构建西南岩溶山区水-土资源脆弱性成因的解释框架,找出未来该区土地利用与基底环境间的效应互馈关系。