基于SORTIE构建的森林动态模型及泰勒幂法则分析

通过模型模拟研究森林生态系统长期动态演替及突变是开展可持续营林研究的方法之一。宏观生态学中的Taylor幂法则用于分析种群数量变化的方差与其平均值之间的关系,一般遵守幂函数Variance=a×Mean^b。本研究利用一个基于个体的森林模拟器(SORTIE-ND),采用场景模拟法,模拟不同降水量条件下植物种群时空变异特征,并探讨表征均值和方差关系的b值在不同场景下的变化情况。研究结果表明,森林生态系统遭遇重大干扰时,Taylor幂法则中b值在逼近阈值点时发生改变;在时间抽样情景下,Taylor幂法则中b值受抽样样方大小的影响;而在空间抽样时Taylor幂法则中b值受种群初始密度改变的影响。

太湖流域池塘养殖污染排放估算及其空间分布特征

池塘养殖是农业源污染的重要来源之一,尤其在水网密布、渔业发达的太湖流域,控制池塘养殖过程中氮、磷、化学需氧量等污染物的排放,对于减轻水体富营养化程度、恢复水质健康、维持地区社会经济可持续发展具有重要意义.基于野外采样、入户调查、遥感解译等多种手段,结合GIS软件技术,对太湖流域池塘养殖污染物的排放进行了估算.结果表明,20142015年太湖流域总氮、硝态氮、铵态氮、总磷、可溶性磷、COD Cr的年排放量分别为6.1×10^6、1.1×10^6、1.7×10^6、1.3×10^5、1.1×10^5和8.0×10^7 kg.其中鱼类池塘养殖排放系数分别为69.5、12.4、20.1、1.6、1.3和919.8 kg/hm 2;虾类池塘排放系数分别为3.0、0.5、0.9、0.07、0.06和39.3 kg/hm^2;蟹类池塘排放系数分别为6.4、1.2、1.9、0.2、0.1和84.9 kg/hm^2.太湖流域池塘养殖各类污染物排放分布特征为位于太湖西北部、南部和东北部的大部分地区池塘养殖污染物排放较高,位于太湖东部和太湖西南部的池塘养殖污染物排放较低.池塘养殖业发达、饲料肥料投入高、养殖密度大等是造成该流域池塘养殖污染物排放较高的主要原因.针对太湖流域池塘养殖减排治理,建议推行合理的池塘污染治理管理政策与策略,综合考虑饲料利用率与投放量、养殖面积、养殖密度、养殖生物生态混养,以及一些科学养殖管理措施和净化养殖废水的技术措施等.

基于多时相遥感数据的常州市城市热景观变化特征

为分析20多年来常州城市热景观时空变化特征,选用4景TM/ETM+影像(1986年、1992年、2000年、2010年)为基本数据源,在RS,GIS技术以及景观分析工具的支持下,分析了常州市区热岛景观格局变化特征。研究结果表明:1986—2010年常州建成区均存在显著的热岛效应。随着城市化进程加快,到2010年城市与郊区的温差达到最大,为35.3K;城市强热岛及其以上等级面积从1986年的8 580.24hm^2增加到2010年的17 725.23hm^2,相应比例从4.58%增加到9.45%,增幅达106.33%;城市热岛等级类型的景观指数分析表明,到2010年高等级的热岛斑块分布范围和强度都明显提高,两环内高等级的热岛片状分布明显。受城市人类活动加剧的影响,各热岛等级斑块的形状逐渐趋于复杂。从景观水平尺度变化来看,2010年热岛景观多样性最丰富,分布最均匀,同时破碎化程度也最高。研究结论可为城市生态建设提供参考。

1994—2014年连云港市赣榆区生态变化评估

利用遥感生态指数(RSEI)进行区域生态变化评估,可以及时、快速地获取水土流失区生态环境变化状况。以赣榆为研究区,采用1994年的Landsat TM 5影像和2014年的Landsat 8OLI影像,评估指标选择可以反映生态质量条件的绿度、湿度、热度及干度4个生态因子,运用主成分分析方法集成上述指标,分析研究区域20a间生态状况时空变化。结果表明:研究期间,赣榆区RSEI从1994年的0.577上升到2014年的0.639,增幅为10.75%;生态为优良等级所占的面积比例从1994年的42.7%上升到2014年的50.41%,增幅为18.06%,主要发生在西北部丘陵山区。通过对赣榆区的调查分析,以植树造林为主的小流域综合治理措施对生态质量的改善起到了重要作用。

2004—2014年太湖流域植被覆盖时空变化特征

太湖流域历来是我国经济比较发达的地区之一。随着经济发展、人口聚集、城市化水平的提高,太湖流域森林生态系统遭到严重破坏,因此,研究该区域植被覆盖空间格局变化及其影响因素,为科学制定流域可持续发展方案提供依据。选取MODIS-NDVI数据,运用像元二分模型、变异系数、线性趋势分析及主成分分析等方法,分析了2004—2014年太湖流域植被覆盖时空变化特征、变化趋势特征及影响因素。结果表明:(1)近11 a太湖流域植被覆盖总体呈显著下降趋势,下降速率为2.6%·(10 a)-1。植被覆盖度均值由2004年的0.606 5下降到2014年的0.594 2,下降2.03%。(2)太湖流域植被覆盖空间分布呈现西南部高、东部低的分布特征,空间波动特征表现为东部地区变化最剧烈,北部和西部地区次之,西南部地区变化最稳定。(3)太湖流域植被覆盖严重退化区域面积占35.08%,明显改善区域面积占40.00%,且呈现西南部和东部植被覆盖明显增加、西北部明显减少的空间格局。(4)太湖流域植被覆盖减少主要是降水增加、人口增长和经济发展共同作用的结果,人类活动对植被覆盖变化有双重影响。因此,太湖流域应控制人口增长,提高土地利用效率,加快退耕还林还草等植被恢复工程,从而改善流域生态环境。