云南纵向岭谷区道路网络对生态系统影响的尺度效应

云南纵向岭谷区具有复杂的生态系统,其生物多样性在全球中具有重要地位,但是由于人类活动的影响,尤其是道路网络的发展及其导致的土地利用变化,使得该地区生态系统退化日益严重。选取2km×2km、4km×4km、6km×6km、…、20km×20km网格进行多尺度相关分析和方差分析,研究云南纵向岭谷区道路网络与生态系统分布的相关性及其独立和交互作用,分析道路网络对生态系统影响的尺度效应。然后又进一步研究了道路网络和地形因子(比如海拔、坡度和坡向等)对生态系统的独立和交互作用。研究结果表明,道路网络与生态系统分布的相关性与路网等级有关,其相关程度与路网等级呈反比,随着尺度的变化,道路网络与生态系统分布的相关性表现为增强型、减弱型、质变型和无尺度效应这4种类型。在大多数尺度下,道路网络和地形因子对生态系统分布既有独立作用,也有交互作用。其中,高等级路网的独立作用比较显著,而低等级路网的独立作用不太显著。但是,随着尺度的增大,县乡路网、乡村路网和小路网对生态系统分布的独立和交互作用均显著,且表现出高度的相似性,表明地形对低等级道路具有明显的干扰或屏蔽效应。

云南纵向岭谷区道路网络对生态系统影响的阈值分析

云南纵向岭谷区由于受到人类活动,尤其是道路网络的影响,使得该地区生态系统退化日益严重。通过云南纵向岭谷区路网密度与生态系统转换(1980～2000年期间)的多尺度空间相关分析,研究了路网的对生态系统的影响及其阈值。研究结果表明,路网是导致有林地向疏林地、有林地向中覆盖度草地、灌木林地向疏林地转变的主要影响因子。路网导致有林地向疏林地转变的路网密度均值为0.8381～0.8800km/km2,导致有林地向中覆盖度草地转变的路网密度均值为0.6984～0.8124km/km2,导致灌木林地向疏林地转变的路网密度均值为1.2770～3.6426km/km2。随着尺度的增大,路网密度的变化不显著。路网影响阈值的研究,开始从定量的角度探索道路网络对生态系统的影响,对公路建设、规划和管理具有一定的理论和应用价值。

云南纵向岭谷区耕地生态安全预警研究及实现路径

随着人口增长、工业化、城镇化和农业现代化进程的加快推进,人类活动的不合理因素使得耕地利用的生态问题日趋凸显,以耕地为主体的农用地生态安全现状调控及预警机制已成为农用地保护研究的重点领域之一。首先梳理了国内外有关耕地生态安全研究的进展,并总结其研究特点及未来研究趋势。在此基础上,以云南纵向岭谷区为典型研究区域,基于"问题—内容—目标"的逻辑科学设计云南纵向岭谷区耕地生态安全预警研究的总体框架,并阐明其具体研究的实现路径,为进一步深入开展该区域耕地生态安全系统研究提供逻辑思路与技术支撑。

NDVI与气候因子耦合关系及其地域差异的定量递归分析--以云南省纵向岭谷区为例

以云南省纵向岭谷区南部西南季风区和东南季风区为例,采用定量递归(recurrence quantification analysis,RQA)和交叉递归图(cross recurrence plots,CRP)方法分析了NDVI和气候因子之间的相互关系。结果表明,云南省纵向岭谷区西南季风区NDVI系列的确定性高于其东南季风区,两区NDVI系列耦合关系的动力学特性介于完全随机系列与含有噪声的确定性系列之间。从整体上看,两区NDVI系列的同步性较差,特别是在1987—1989年和1991—1993年两个时段同步性最低,而且西南季风区NDVI系列的变化滞后于东南季风区。从两个季风区NDVI分别与降水、气温系列耦合关系的CRP指数看,西南季风区NDVI与降水关系的相似性及其延存时间、结构性以及稳定程度均高于东南季风区,NDVI与气温关系与上述趋势大体一致,但各CRP指数在两个气候区的差别更小,说明NDVI与气温相互作用的特征在两区差异较小。

基于GARP模型的紫茎泽兰空间分布预测——以云南纵向岭谷为例

紫茎泽兰入侵会挤占其他物种的生存空间,降低生物多样性和生态系统生产力,带来诸多负面生态效应。尽早了解其入侵区域及其潜在扩散区域,对于合理估测其危害并采取正确的应对措施具有重要意义。利用云南纵向岭谷区紫茎泽兰的分布及其环境因子数据,通过GARP模型预测了紫茎泽兰的潜在入侵区域。结果表明:(1)研究区的南部是紫茎泽兰最主要的适生区域,除个别地点外,基于GARP的紫茎泽兰适宜分布指数绝大部分在0.5以上;研究区的北部由于地势高和气温低,除一些河谷地段外,紫茎泽兰生长的适宜度较小,适宜分布指数一般在0.5以下。(2)人工神经网络模拟结果与GARP模型基本一致,表现出南部显著高于北部的空间分布特征,在南部的一些局部高山地区,也不适宜紫茎泽兰生长和分布。北部地区除一些河流的谷底由于海拔较低,适宜紫茎泽兰生长外,大部分生境不适宜紫荆泽兰生长。