1990—2020年南渡江流域景观格局变化特征及其对人为干扰动态响应机制

探讨南渡江流域景观格局变化特征及其对人为干扰动态响应机制,对维护自由贸易港建设背景下流域生态保护和土地利用决策具有重要意义。基于1990、2000、2010和2020年土地利用覆盖数据,采用景观格局指数、移动窗口法、人为干扰指数、地学信息图谱和GIS空间分析等方法,揭示南渡江流域景观格局特征动态变化,进而探讨其与人为干扰之间的相互关系。结果表明,30年间南渡江流域呈现以林地和耕地景观为主体的交错景观格局,林地和耕地景观的总面积分别减少69.95和43.56 km^(2),建设用地景观面积增长62.45%。南渡江流域整体景观破碎化增加、景观斑块单一化加剧及景观多样性增加,人为干扰是海口市中心城市群景观格局变化剧烈的主要原因。轻微干扰区域占据最大的面积比例,中度和重度干扰次之;轻微和强烈干扰面积显著增加,中度和重度干扰面积显著下降;人为干扰的空间分布格局是由西南(自然景观)向东北(人文景观)逐渐增强。2000—2010年和2010—2020年轻微→轻度干扰和重度→轻微干扰图谱面积变化最显著,分别占据转移图谱总面积的26.79%和11.99%,低干扰等级向高干扰等级区域转移明显。1990—2020年所有干扰区域与最大斑块指数(LPI)呈现显著相关性。综上所述,南渡江流域整体人为干扰上升,尤其以海口市最为明显,城镇化进程是人为干扰上升的主要因素,需要加强流域生态环境治理与监测。

海南岛海岸带土地利用变化及其对碳储量时空演变的影响

[目的]预测未来土地利用/覆盖变化(land use and land cover change,LULCC)及其对生态系统碳储量的影响,为区域土地利用决策和碳管理提供科学依据。[方法]基于30 m分辨率的海南岛1990,2000,2010,2020年土地利用遥感解译数据,运用ArcGIS与InVEST模型,探究土地利用时空演变及碳储量响应状况,并引入GeoSOS-FLUS模型预测研究区2030年土地利用多情景变化特征及其对未来不同情景下生态系统碳储量的影响机制。[结果]①1990-2020年研究区耕地、林地、草地和未利用地面积减少,水域和建设用地面积增加。未利用地和耕地面积持续减少,建设用地面积持续增加。②30 a间LULCC导致区域碳储量持续减少,达到1.50×10^(6)t且年变化率为5.00×10^(4)t/a。建设用地的大肆扩张及林地退化是导致碳储量下降的重要原因,“未利用地→草地”为碳储量增加中最明显的图谱变化,“草地→林地(人工林地)”是碳储量减少中最显著的图谱变化。③2020-2030年的3种预测情景中,林地仅在生态优先情景下得到了有效保护,且面积增加了11.91 km^(2)。建设用地在3种预测情景中均呈现不同程度扩张态势,且发展优先情景涨幅最大。[结论]海南岛大面积高碳密度的天然草地转换为低碳密度的人工林地,高碳区转变为低碳区,区域固碳能力削弱。应采取提高林地、草地等地类比重等一系列的土地利用调控政策,加大区域碳源向碳汇转换的优化发展。

基于图谱分析的三亚市土地利用变化与生态系统服务价值

探究土地利用变化(LUCC)及生态系统服务价值(ESV)对滨海区域城市规划和生态旅游的重要意义。本文以滨海旅游城市三亚为例,基于1980—2020年土地利用数据,采用地学图谱法、当量因子法等,深入分析三亚市近40a LUCC时空演变特征及ESV变化。结果表明:1980—2020年三亚市LUCC主要以林地为主,耕地、建设用地次之;不同地类规模发生显著变化,耕地与林地分别减少59.844hm^(2)、49.365hm^(2),而水域与建筑用地分别增加20.829hm^(2)、106.179hm^(2);1980—2020年三亚市ESV总体呈先升后降趋势,累计减少125.27万元;ESV变化趋势与各土地利用类型变化的基本趋势相似,主要归因于耕、林地的减少。综上,修复和保护三亚市林地和耕地对区域生态安全和生态服务提升具有重要作用,同时也为三亚市土地合理规划、城市建设和生态旅游提供科学参考和依据。