长江中游流域国家级自然保护地交叉重叠特征及其优化整合研究

【目的】定量分析长江中游流域国家级自然保护地交叉重叠特征及其优化整合对策,为我国自然保护地的合理规划与布局提供科学依据。【方法】以长江中游流域6类661处国家级自然保护地为研究对象,运用ArcGIS核密度指数方法,定量分析其交叉重叠特征和优化整合对策。【结果】长江中游流域共214处国家级自然保护地存在交叉重叠,主要集聚分布于鄱阳环湖、大别山南部武陵山脉和伏牛山等区域;在省级行政区划交界、流域区划交界、生物多样性保护优先区和生态功能保护区内,优化整合应优先考虑以国家公园、自然保护区、风景名胜区和自然公园4类为主体分别进行类型整合、范围调整、吸收合并和同类合并。【结论】运用ArcGIS定量可视化叠加分析方法,可以有效识别并判断自然保护地交叉重叠现状、特征及问题,有利于科学构建我国自然保护地体系及其空间格局规划。     

长江流域安徽段生态系统服务价值与景观生态风险时空演变及其关联分析

【目的】综合运用生态系统服务价值和景观生态风险评估,更好地为长江流域安徽段可持续发展提供决策支持,也为跨江区域生态环境管护提供一定参考。【方法】基于1995年、2005年和2015年安徽省土地利用数据,采用生态系统服务价值评估、景观生态风险评估和双变量空间自相关模型等方法,分析长江流域安徽段生态服务价值、生态风险时空变化及其关联特征。【结果】①1995—2015年研究区总生态系统服务价值呈减少趋势,减少率为0.54%;研究区以较高和中等生态服务价值等级为主,主要分布在长江沿岸、大别山区及皖南山区。②近20年长江流域安徽段生态风险整体呈升高趋势,以中、较低和低生态风险等级为主;空间上,较高和高风险区主要分布在长江沿岸及巢湖区域,并由集聚分布趋于连片扩张。③长江流域安徽段单位面积生态系统服务价值与生态风险之间存在空间正相关性,主要关系为高价值-高风险相关,即生态服务价值高的区域也是生态环境比较脆弱的区域,应特别关注。【结论】必须重视对湿地和林草景观的保护,加强以长江沿岸、巢湖区域为主的湿地生态保护和对大别山、皖南山区自然山体林草景观的保护与修复,将对提高长江流域安徽段生态系统服务功能和保护长江生态环境起着重要作用。     

基于生态安全格局的山岳型风景区景观资源保护利用研究

【目的】从生态安全格局的视角引导山岳型风景区景观资源的保护与利用。【方法】以浙江天姥山国家级风景名胜区为例,基于生态安全格局识别,运用ArcGIS的地理空间分析工具和最小累积阻力模型(MCR),着眼于风景区的生态源地和自然本底条件,构建了“生态源地诊断-安全格局识别-理想景源提取-保护利用策略”的山岳型风景区景观资源保护利用研究框架。【结果】通过对研究区雨洪安全、生物保护、文化遗产保护和地质灾害4个方面安全格局的分析识别,完成风景区综合生态安全格局的构建。结合对理想景源具备的自然地理特征分析、提取和叠加,最终在风景区已有景观资源的基础上提取了37处理想景源,包括32处自然景源和5处人文景源。【结论】基于生态安全格局的山岳型风景区景观资源保护利用策略,可为山体环境相关的生态保护和风景区建设工作提供参考。     

1995—2015年长江中下游流域景观格局时空演变

定量揭示长江中下游流域景观格局时空演变特征,为进一步优化景观格局和保护长江生态环境提供依据。     

挠力河流域景观生态健康时空演变

【目的】揭示流域景观生态健康时空演变特征并明确其空间分异性与集聚性,为流域景观生态资源管护及可持续发展提供参考。【方法】以景观生态结构、景观生态过程和景观生态功能为基础构建景观生态健康评价指标体系;采用层次分析法(AHP)与熵权法(EWM)集成模型明确指标权重;利用ArcGIS 10.7及GeoDa 1.14平台加权叠加分析、健康等级转移矩阵、探索性空间数据分析(ESDA)等对2010年和2018年挠力河流域景观生态健康时空演变及空间关联性进行深入研究。【结果】相较于2010年,2018年挠力河流域景观生态健康综合指数均值由0.67下降为0.59,由亚健康Ⅳ降低到中等Ⅲ水平;景观生态健康等级转化以相邻等级转化为主,转化类型中稳定型占比最大而改善型占比最小,退化型较改善型在占比和面积方面分别高出9.69%、2 184.67 km²,其中仅在宝清县北部和集贤县大部、友谊县东北部存在较小程度的改善;2010年流域景观生态健康具有较强的空间集聚性,2018年空间集聚性减弱,并通过空间自相关分析明确了2010—2018年流域景观健康空间分异与聚集特征的空间位置和范围。【结论】挠力河流域景观生态健康指数两时期空间分布大致都为东高西低,研究区整体呈现西部改善,东部和西南部退化的演变格局。根据研究区2010—2018年景观生态健康不同空间自相关转移类型,从生态用地保护、水土保持治理、土地开发与建筑用地管制、生态修复工程、绿色空间与景观格局优化建设等方面提出针对性景观生态规划建议。     

近30年千岛湖流域产水量时空变化及其影响因子分析

【目的】千岛湖流域是长江三角洲重要的水源地和生态屏障区，研究其水源供给服务对长江三角洲生态保护和社会经济高质量可持续发展有着重要的意义。【方法】基于InVEST模型对千岛湖流域近30年的产水量进行量化，并通过情景分析法和地理探测器探究其时空变化特征以及空间分异的主要影响因子。【结果】1995—2019年，千岛湖流域产水量与降水量的年际变化具有一致性，表现为前期大幅度减小后明显增大再略微减小的波动变化趋势，空间分布格局变化不大，产水高值区主要集中在流域西部，低值区则集中在流域东部湖区范围内；不同土地利用类型中，建筑用地的平均产水量最高，草地次之，林地和水体的平均产水量最低；气候变化对产水量的影响较为显著，土地利用变化对产水量的影响较低；实际蒸散量是产水量空间分布格局的主要驱动因子，土地利用类型次之，实际蒸散量与降水的交互作用最为显著。【结论】流域产水量是气候、土地利用类型等多种因子共同作用的结果，在未来的生态建设和环境保护中，需要综合考虑地形、气候和人类活动的变化对千岛湖流域产水服务的影响。     

基于SWAT模型的璧南河流域径流模拟分析

【目的】将SWAT(soil and water assessment tool)模型运用于重庆三峡库区长江支流的流域径流过程研究,为流域水资源的合理调控提供理论依据。【方法】以位于重庆市西部的璧南河流域为研究对象,构建SWAT模型对该流域的径流过程进行模拟。【结果】1)率定期与验证期流域月均径流量模拟值与实测值吻合度较好,率定期和验证期的Nash-Suttcliffe效率系数、确定性系数和相对误差接近一致,表明SWAT模型在璧南河流域具有很好的适用性。2) 2013—2021年璧南河流域年平均径流总量为1.79×10⁸ m³,多年平均径流深为346.04 mm。各子流域产流主要集中在汛期(6—10月),非汛期产流量不足;季节产流量分配不均匀,夏秋季节产流量高,春冬季节产流量低;流域产流量整体呈下降趋势。3)流域径流深在空间上呈现东西两侧高、中间低的分布特征,多年径流深变化率呈现出高产流量区域的产流量变化率低、低产流量区域的产流量变化率高的空间分布规律;产流量高值区主要集中在吴滩、三合、广普、建龙等镇(街道),产流量低值区主要位于陈食、丁家、...     

苏锡常都市圈蓝绿空间规模与格局演变特征

【目的】苏锡常都市圈是江苏省三大都市圈之一,也是长江三角洲的主要核心区域。20世纪80年代以来,苏锡常都市圈城市化进程加快,区域性生态问题亟须重视。蓝绿空间是构建区域生态系统的基础,定量揭示其演变特征有助于为苏锡常都市圈国土空间规划与生态环境保护提供依据。【方法】选取2003年、2008年、2013年、2018年共4期遥感影像并处理分析,利用动态变化模型与景观格局指数对苏锡常都市圈及各成员城市15年间蓝绿空间规模与景观格局的演变进行分析。【结果】①2003—2018年间,苏锡常都市圈蓝绿空间总体动态变化幅度为-3.52%,绿色空间变化剧烈,蓝色空间相对稳定;蓝色空间与绿色空间动态变化均呈现出由“减少期”转变为“增长期”的阶段性特征。②在斑块类型水平上,苏锡常都市圈蓝色空间破碎度减少,复杂度与连通性增加;绿色空间破碎度及复杂度增加,连通度减少。蓝绿空间在景观水平上多样性程度减少,连通度、聚集度增加。③研究期内常州的蓝绿空间相对动态度最大,无锡最小;常州蓝绿空间破碎度、复杂度较高,景观格局变化较为剧烈;苏州蓝绿空间多样性程度较低,连通度及聚集度较高。【结论】近15年苏锡常都市圈的蓝绿空间规模与景观格局变化显著,城市间差异明显,必须对区域生态环境进行统筹规划和保护。     

长江中游地区水资源利用

１长江中游地区水资源的特点长江中游流域面积６８×１０４ｋｍ２,水资源分区包括长江中游干流区、汉江水系区、洞庭湖水系区与鄱阳湖水系区,水资源的特点是降水与径流丰富,具有巨大的开发利用潜力．长江中游区面积仅占全国国土面积的７．１％,而平均年径流深６６３．...     

快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制

【目的】探索快速城镇化地区耕地景观生态安全格局演变特征及其驱动机制新方法和新思路,为实施 “18亿亩耕地红线”保护政策提供科学依据。【方法】以江苏扬州耕地景观为对象,运用Fragstas 4.2软件和ArcGIS 10.2软件模拟计算扬州耕地景观安全格局时空演变特征;基于统计年鉴数据,运用地理探测器筛选出主导影响因素,并结合地理加权回归软件分析出影响因素之间的空间差异。【结果】扬州市耕地景观生态安全以市中心周边地区向西北方向逐年降低;社会经济影响因子解释度明显高于自然影响因子;各个主导社会经济因素对扬州市耕地景观生态安全格局的影响存在显著的空间差异。【结论】通过GIS空间模拟、地理探测器筛选和地理加权回归模型分析相结合的方法,可以科学准确地模拟分析出快速城镇化地区耕地景观生态安全格局时空演变特征及其驱动机制和空间差异。     

关于鄱阳湖退田还湖区生态农业发展的思考

鄱阳湖是中国最大的淡水湖泊,具有丰富的自然资源,尤其是水资源;它又是通过吞吐型湖泊,对长江洪水具有重要的、不可或缺的调蓄功能。因此,在鄱阳湖区实施生态建设,恢复湖泊的生态功能,保护与合理利用其湿地资源,发展生态经济尤其是生态农业,对于江西乃至长江中下游地区的可持续发展具有重要的战略意义。本文就鄱阳湖退田还湖区如何通过生态建设,变资源优势为经济优势,并与调蓄洪水、控制水旱灾害和血吸虫结合起来,发展生态农业这一课题提出了技术思路。     

长江流域年降水量的空间特征和演变规律分析

为获取长江流域年降水量的时空变化特征,对长江流域年降水量进行了空间分区和时间演变分析.根据长江流域146个气象站点1960~2005年的逐年降水量资料,采用经验正交函数和旋转经验正交函数对长江流域年降水量的空间变化特征进行分析,并计算了1960~2005年年降水量的线性演变规律,利用奇异谱分析方法来检测区域降水量发生突变的情况.结果表明,长江流域年降水量主要有3种空间分布型、8个降水变化敏感区域.8个敏感区域中,汉江流域、岷江-嘉陵江源区、乌江流域南部年降水量呈减少趋势,其中岷江-嘉陵江源区减少最为显著,年降水量每10年减少27.1 mm;洞庭湖-鄱阳湖地区、鄱阳湖流域南部、太湖流域、金沙江流域中部、云南地区年降水量呈增加趋势,其中金沙江流域中部年降水量显著增加,年降水量每10年增加17.7 mm.存在降水突变的地区有5个,下游的太湖流域发生最早,时间为1977年,上游云南地区最晚,为1998年.长江流域年降水量有比较明显的空间区域特征,各个区域年降水量的时间演变规律也不一致.     

长三角风景名胜区空间分布与可达性研究

【目的】长三角地区以其丰富的自然与人文景观形成了众多的风景名胜区,在长三角生态保护格局构建和区域绿色一体化发展中担任重要角色。定量分析长三角风景名胜区的分布与可达性特征,构建区域尺度下的风景区空间分布和可达性的研究框架,整体分析长三角区域风景区体系的空间结构,有助于合理利用风景名胜资源,促进区域可持续发展。【方法】 以长三角地区123处风景名胜区为对象,在综合考虑多种服务半径及风景区级别与类型属性的前提下,利用ArcGIS平台和数学模型分析其空间分布与可达性。【结果】 ①长三角风景名胜区整体上具有“南密北疏、一片多点式”、随机趋向于离散的分布特征。②长三角风景名胜区可达性分布差异化显著,3种搜索半径下呈现不同程度的空间极化现象,可达性等级随半径阈值增加整体呈提升趋势;3种搜索半径下县域可达性聚集程度均较高,热点区主要分布在黄山、宣城、丽水、杭州、金华、苏州、无锡等地,冷点区出现在上海及其周边地区。③不同等级中,国家级风景名胜区可达性优于省级风景名胜区;不同类型中,独立型风景名胜区可达性优于城景结合型风景名胜区。④可达性受不同客观因素影响,相关程度从强到弱依次为:风景名胜区分布密度>人口分布>路网密度。【结论】 长三角地区风景名胜区分布与可达性呈现出明显的地域差异。本研究可为长三角风景名胜区资源整合梳理、系统化管理以及区域旅游开发提供参考。     

长江中游水位下降引起的浅滩出露及其对产粘性卵鱼类繁衍的潜在影响探讨——以2020年春季为例

2020年春季长江中游干流出现了低水位的异常现象,通过收集长江中上游的降雨量与三峡水库的水文信息,分析2020年春季长江中游水位下降的过程和原因;同时,利用卫星遥感技术,分析长江水位下降导致的城陵矶河段、鄱阳湖和洞庭湖的浅滩大面积出露情况;最后探讨了这些变化可能对产粘性卵鱼类繁衍的潜在影响.结果表明:1)2020年春季...     

洪湖的水资源与水位调控

洪湖作为四湖流域内的主要调蓄型湖泊，是长江中游的主要分蓄洪区之一，具有调蓄、灌溉、养殖、航运、旅游、给水等多项功能。由于近年来洪湖资源开发的强度不断加大，洪湖的水资源状况呈现恶化趋势。本文依据洪湖多年的监测资料，分析了江湖水位关系，评价了洪湖的水资源现状，提出了洪湖水资源持续利用的对策措施。     

鄱阳湖湖控工程对水生生态的影响初探

鄱阳湖是长江流域最大的通江湖泊,具有相对完整的水陆相生态系统.鄱阳湖湖控工程实施后,湖区水位将常年维持在16.0～18.0m之间,对鄱阳湖区水生态环境产生一系列的影响.就实施湖控工程对湖区水生生态系统、鱼类、水生植物、水生哺乳动物等的影响进行分析和探讨.分析认为:实施湖控工程后湖区水体初级生产力将得到提高,水生生物资源量会有所增加,但生物多样性会降低;苔草类植物的减少将影响鲤科鱼类卵的附着孵化;建闸将季节性阻隔鱼类和江豚的洄游通道.     

广西植被资源保护现状与策略

【目的】全面了解广西植被资源保护现状、受威胁原因及保护空缺,为制定广西植被资源保护策略和生物多样性保护行动计划提供科学依据。【方法】在全面收集广西植被资源信息数据的基础上,通过比较分析和空缺分析,揭示植被资源保护现状及受威胁原因。【结果】植被保护成效显著：建立了较完善的植被保护法律、法规体系,建立各种类型的自然保护区78个,面积达145.90万hm2,占广西国土面积的6.17%;这些自然保护区保存了广西40大片原生性最好的天然阔叶林,保护了广西90%的野生动植物种群和80%以上的森林植被类型,保护了全区19.8%的自然湿地和70%的重要湿地。植被保护现状：天然植被退化的严重局面还没有从根本上得到有效遏制,一些特有、珍稀植被资源尚未得到有效的保护,经济社会高速发展对天然植被保护的约束压力加大,天然植被缩小、人工植被扩大,植被的生态功能下降。植被受威胁的原因主要是：人口过快增长、城市化和土地开发、森林火灾、病虫害、气候灾害、桉树人工林的无序发展、湿地开垦与污染等。植被保护空缺仍然较大,有66种森林、17种竹林、72种灌丛、45种草丛、120种水生植被尚未得到有效保护。提出了广西植被资源保护的重点区域和重点保护类型。【结论】广西植被资源基本得到保护,但保护与开发利用之间的矛盾尖锐,构筑国土生态屏障和经营优质生态资产的任务任重道远。     

鄱阳湖最小生态需水研究

基于鄱阳湖水文特征,建立鄱阳湖最小生态需水计算模型。研究将频率95%对应的水位为湖泊最低生态水位,根据鄱阳湖水位-面积关系曲线,得到对应的鄱阳湖湖区面积为1 503.9 km~2。通过折算将水面蒸发转换成湖面蒸发,得到湖面净蒸发量为483.09 mm,湖区年最小生态耗水为7.3亿m~3。采用计算河道内生态需水的方法计算出湖生态需水,运用最小月平均流量法、逐月最小流量法、Tennant法、90%保证率最枯月平均流量法和90%保证率逐月流量法等,对出湖河道生态需水进行计算,并用Tennant法对结果进行评价,通过分析比较得出90%保证率逐月流量法更适合确定鄱阳湖出湖最小生态流量,得到出湖最小生态需水为777.1亿m~3,最终得到鄱阳湖最小生态需水为784.4亿m~3。研究结果对鄱阳湖流域生态保育、水生态与水环境保护及水资源管理,提供重要科学依据。