土地利用变化对生态系统服务功能的驱动效应研究——以秦岭地区自然保护区为例

以14个秦岭自然保护区为例，基于2000、2007、2010、2015、2020年的土地利用、气象、土壤等多源数据，分析保护区及其核心区、缓冲区、实验区内土地利用变化对产水量、土壤保持、生境质量等生态功能的影响.结果如下：1)2000-2020年，14个秦岭保护区内林草地面积占比由92.77%增长至94.50%,2020年核心区内林草地面积达到99.14%;2)2000-2020年，保护区内产水量与土壤保持功能呈现出先增加后减少的变化趋势，而生境质量则是先减少后增加的变化过程，生境质量较产水量与土壤保持功能更易受到土地利用变化的影响；3）汉中朱鹮保护区内存在较大面积的耕地与湿地，致使其功能的大小与变化略有不同.其余保护区虽在研究时段内出现过被破坏、侵占的情况，但截至2020年已基本恢复.秦岭自然保护区是我国重要的生态保护地，随着重视程度和保护力度的不断加强，保护区内生态环境有所改善，但常态化做好监测与强化管控仍需坚持不懈.     

基于地理探测器的人口空间格局与自然因子关系研究——以桂西南喀斯特—北部湾海岸带为例

本文以桂西南喀斯特-北部湾海岸带为典型研究区,运用地理探测器模型,采用空间自相关方法分析过渡性空间的人口空间格局与自然因子的关系.结果表明:桂西南喀斯特-北部湾海岸带人口呈现出"西北少,东南多,中部居中"的特征,从西北部向东南部呈逐渐增多的状态;桂西南喀斯特-北部湾海岸带的人口空间格局呈现出空间正相关关系并且具有一定聚集性,整体上人口密度随适宜人类居住的自然因子的增加而增加;地理探测因子对人口密度空间分布影响最大的是高程,所有探测因子解释力超过20%.本文研究结果为该区域的生态可持续发展、生态移民安置与城镇体系优化布局提供科学参考.     

基于地理探测器的沼泽湿地变化驱动因子定量分析——以小三江平原为例

以湿地变化较为剧烈的小三江平原为研究区域,结合GIS和RS技术,利用地理探测器方法定量分析了沼泽湿地变化的驱动力,揭示了各驱动因子在沼泽湿地变化中的作用及相互关系.结果表明:1986—2010年小三江平原沼泽湿地丧失严重,湿地丧失较多的地区主要位于研究区中部及东北部的草甸土和沼泽土土壤类型、低河漫滩地貌类型、海拔51~55m及1°~3°坡度处;1986—2010年间,小三江平原沼泽湿地丧失的主要驱动因子按贡献率大小排列依次为土壤类型、坡度、地貌、与河流距离、年降水量和海拔;各驱动因子之间的交互作用大部分是非线性增强,其中与保护区距离、与居民点距离和行政区的交互作用均呈非线性增强作用,坡度、土壤类型、地貌、与河流距离等自然因子之间的交互作用是相互减弱的;自然因子虽然对小三江平原湿地面积丧失的贡献率较大,但它们必须在人为因子的作用下,是与人为因子的相互作用,共同造成小三江平原沼泽湿地的大面积丧失.     

新疆阿克苏地区景观格局与生境质量时空演变及影响机制

基于新疆阿克苏地区1980-2020年土地利用的数据,利用景观格局指数、生境质量模型分析不同景观的结构特征和时空格局的变化、生境质量演变规律,借助地理探测器模型探测阿克苏地区生境质量变化的驱动因子.结果表明:1980-2020年,耕地、林地、建设用地及未利用地面积增加,草地和水域面积减少;优势景观类型对整体景观的主导力逐渐下降,不同土地利用类型也呈现出差异化的景观格局变化;阿克苏地区生境质量处于偏低水平,除乌什县外,其他县、市平均生境质量均呈现波动下降趋势;平均斑块面积、景观分裂指数、人口密度对阿克苏地区生境质量的变化贡献率占据主导地位;政策宏观调控因素与自然地理环境因素及社会经济发展因素之间的交互作用逐渐加强,尤其是人均国内生产总值(GDP)、农民人均纯收入与自然地理环境因素之间的协同作用最强.     

基于三峡库区重庆段不同降雨分区的土壤侵蚀多因子综合作用分析

阐明三峡库区重庆段土壤侵蚀时空变化特征，揭示不同降雨空间分区下多驱动因子对土壤侵蚀综合作用的分异规律，为区域内土壤侵蚀防治宏观决策提供科学参考。基于多源遥感影像、气象数据、DEM及土壤数据，采用WaTEM/SEDEM模型模拟三峡库区重庆段2000—2020年土壤侵蚀量，采用ISODATA聚类方法进行降雨空间分区，采用地理探测器进行多因子综合作用分析。研究结果显示：1) 2000年、2005年、2010年、2015年和2020年研究区平均土壤侵蚀模数分别为108.78、109.11、86.9、47.52和21.16 t·hm -2 ·a -1 ，土壤侵蚀状况整体呈现缓解趋势，土壤发生强度侵蚀、极强度侵蚀和剧烈侵蚀的区域大幅减少。2) 植被覆盖度因子在高降雨区对土壤侵蚀的解释力最高；土地利用类型、坡度、地貌类型、土壤类型、高程等因子在2010年低降雨区对土壤侵蚀的解释力较高，在2020年不同降雨区对土壤侵蚀的解释力则无明显差异。3) 在高降雨区，植被覆盖度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力最高；2010年在低降雨地区，坡度与其他因子的交互作用对土壤侵蚀的解释力较高；各驱动因子在不同降雨区的土壤侵蚀高风险区分异规律明显。由研究结果可知，三峡库区重庆段土壤侵蚀变化明显，不同降雨区划中不同驱动因子对土壤侵蚀的综合作用存在明显差异。     

广西西江流域贫困特征及致贫因子的地理探测

为了解广西西江流域贫困空间特征及致贫因子,以广西西江流域为研究对象,运用贫困发生率、空间基尼系数、空间自相关等方法分析流域贫困空间分布格局,选取自然因子和人文因子指标,采用地理探测器模型对流域致贫因子进行探测。研究结果表明:广西西江流域东北部贫困村较少,西北部较多,东南部最集中。河池贫困户最多而梧州最少;市区附近贫困户较少,喀斯特地区较多。贫困发生率莫兰指数(Moran's I)为0.566,存在显著的空间自相关。贫困发生率热冷点呈现西北部热,中南部冷的格局。流域贫困发生率高-高集聚区位于大化县,低-低集聚区分布在恭城县等。在地理因子交互作用中,海拔∩土壤、地区生产总值(GDP)∩降水的贡献率较大;海拔、土壤类型、工业等是影响流域贫困发生的主要地理因子。广西西江流域贫困是自然因子和人文因子综合作用的结果。     

基于地理探测器的长株潭“绿心”植被演变及 影响因素分析

为研究绿心地区的植被变化和影响因素,对长株潭绿心地区2000年—2020年归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)的最大值进行数据处理、等级划分和面积统计,结合 Theil Sen Median和Mann Kendall研究绿心地区植被长时间序列NDVI的变化趋势,使用地理探测器探究NDVI的影响因素、影响过程和影响机制.研究结果表明:(1)NDVI总体呈上升趋势,各年份NDVI呈现分级镶嵌分布,高等级在研究区中部,低等级聚集在河流附近,其他等级分散分布;(2)人口密度是影响NDVI变化的主要因素,解释力高达40%,其次是高程、降水和最低气温;(3)对NDVI变化的影响不是单个因子独立作用的结果,而是人文因子和自然因子之间交互作用的结果,且交互作用影响较大的因子组合对NDVI的空间分布均存在显著性差异.研究结果可为长株潭绿心地区的规划建设及生态环境监测提供决策参考,为该区域生态环境的保护与可持续发展提供理论与方法依据.     

十八索湿地生物多样性特征及其保护研究

为了更好地保护湿地资源,通过调查分析十八索湿地保护区的重要生态因子、生物多样性以及湿地生境特征,探讨影响十八索湿地生境与生物多样性保护的关键因子,提出了具体的保护对策与建议:一是恢复和扩大保护区湿地保护范围;二是加大长江以及青通河、九华河水系的治理力度;三是启动和完善湿地生态补偿机制;四是科学利用生态资源,完善保护区监管网络和制度体系。     

2000-2015年广西北部湾植被NDVI时空演变及因子探测

为探测广西北部湾归一化植被指数（Normalized Differential Vegetation Index,NDVI）的时空演变格局及其影响机制,本研究运用一元线性回归法、变异系数法和地理探测器分析等方法探究2000-2015年广西北部湾植被NDVI变化特性及其驱动机制。结果表明：（1）2000-2015年研究区植被覆盖状况良好,植被NDVI年均值为0.753,夏季和秋季多,春季和冬季少,呈缓慢上升的趋势;植被覆盖类型以中高级分类为主,面积占比超过60％,多分布在高山地区,中、中低级植被覆盖类型占比小,主要分布于沿海地区;（2）植被NDVI的稳定性存在明显地域差异,变异系数均值为3.9%,变异稳定区面积占比为48.55%,不稳定区占比为45.34%;（3）地理探测器探测发现气温是植被NDVI的主要解释因子,人为因子的解释力波动上升;因子两两交互作用后能增强单因子解释力,且存在线性与非线性两种协同效应;同因子中不同的分类对植被NDVI的影响不同,适度的分类等级范围能促进植被NDVI的增加。     

会仙湿地中心区枯水期上覆水磷酸酶活性水平分布

将会仙喀斯特湿地中心区划分成7个小区,于2009-2010年枯水期的早、中、晚期4次采集0.5 m深水样(每小区采样点10～15个),分析上覆水部分水化指标和磷酸酶特性.参考太湖水体富营养化评价标准,会仙喀斯特湿地上覆水处于Ⅳ～V级营养化状态.湿地的Ⅲ、Ⅳ小区水面积最大,两区植物组成对磷均有较好的吸附、吸收和沉淀作用,...     

1985—2015年松嫩平原西部沼泽湿地变化驱动力定量分析

基于Landsat数据,采用主成分分析和偏最小二乘法对1985—2015年松嫩平原西部沼泽湿地变化的驱动力进行定量分析.结果表明,1985—2015年松嫩平原西部沼泽湿地面积先减少后增加,沼泽湿地面积减少了684.75 km~2,主要集中在研究区的中部、东南部以及西北部.松嫩平原西部沼泽湿地变化是自然驱动因子和社会驱动因子共同作用的结果,在不同研究时段主导驱动因子有所不同,1985—2000年,干扰度因子、经济活动因子和地表覆盖因子为主要影响因子.2000—2015年,干扰度因子、气象因子、人口因子为主要影响因子.     

生态系统服务价值时空演变、情景模拟与影响机制——以周口市为例

平原农区生态系统服务价值评估对于农区生态质量提升、土地资源合理利用等意义重大.以典型农区周口市为例，基于2000-2020年5期土地利用数据，结合土地利用动态度、转移矩阵、地理探测器等，分析周口市生态系统服务价值的时空演变及空间分异的驱动因素，并借助PLUS模型对周口市2030年用地变化进行模拟，计算多情景下的生态系统服务价值，以期为周口市资源管理与生态治理提供依据.结果表明：(1)2000-2020年，研究区建设用地面积扩张态势明显，耕地、林地面积减少，其他地类变化不显著；(2)从时间尺度看，生态系统服务价值总体逐渐递减，2000年生态系统服务价值最高为159.97亿元，2020年最低为157.65亿元；(3)空间上看，县域尺度地均生态系统服务价值形成以市区为中心、东西向延伸的“高-低-中”三级空间分布格局，高值区主要集中在西部区县，东部生态优势逐年弱化；(4)2030年自然发展、生态保护及经济优先情景下生态系统服务价值分别为159.75、159.89、158.09亿元；(5)周口市地均生态系统服务价值受多因素影响，各因素具有明显的时空分异特征，主要因子有复种指数、农业总产值和人为影...     

基于土地利用变化的江苏盐城湿地自然保护区生境质量评估

【目的】研究江苏盐城湿地自然保护区的土地利用格局、生境质量变化情况,为提升生物多样性保护水平、改善区域生态环境质量提供依据。【方法】基于2000—2018年5期盐城湿地珍禽国家级自然保护区(简称盐城自然保护区)土地利用数据,运用土地利用转移矩阵和InVEST模型,研究盐城自然保护区土地利用时空演变格局以及生境质量的动态变化,对盐城自然保护区的生境退化程度和生境质量进行评估。【结果】2000—2018年盐城自然保护区土地利用类型转变明显,主要是其他建设用地向水库坑塘的转变;研究期内盐城自然保护区生境退化程度不断加深,而且保护区内中度退化和高度退化的区域面积持续增加;生境质量指数总体呈现上升的趋势,且高生境质量的区域面积增加。【结论】盐城自然保护区土地利用类型频繁变化导致生境退化程度加深,但总体上保护区的生境状况逐渐改善,因此进一步优化盐城自然保护区的功能区划、遏制土地利用类型的频繁转变,成为提升盐城自然保护区生境质量和生物多样性保护成效的有效途径。     

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。     

基于地理加权回归的生境质量对土地利用变化的响应 ——以河北省张家口市为例

基于张家口市2000, 2010和2015年3期土地利用数据, 用InVEST模型进行生境质量评估, 采用地理加权回归模型(GWR)定量分析不同区域耕地、林地、草地和建设用地变化对生境质量演变的影响。研究结果显示,2000—2015年间, 张家口市土地利用类型以耕地、林地和草地为主, 耕地大量减少, 林地和建设用地持续增加, 以耕地向林地、草地和建设用地转移以及草地向林地和建设用地转移为主要变化方向。张家口市生境质量整体上处于较高水平并不断提高, 东北坝缘山区和东南边缘山地生境质量最高, 坝上高原区及桑干河流域河谷盆地次之, 洋河河谷盆地生境质量最低。各地类对生境质量的影响具有显著的时空异质性: 林地与生境质量变化总体上呈正相关关系且影响程度最大; 草地与生境质量变化大致正相关, 其回归系数由北向南递减;耕地和建设用地与生境质量在空间上主要表现为负相关, 局部地区正相关。究其原因, 主要在于不同区域生境质量变化的主导地类不同。坝上高原和坝缘山区的生境质量变化主要受林地和草地变化的影响, 桑干河和洋河流域河谷盆地生境质量变化的主导因子则为耕地和建设用地。     

山地城市生境质量时空演变及地形梯度效应研究——以三明市区为例

城市建设用地的扩张一直是影响城市生态系统的主要因素，山地城市因其复杂、敏感的自然环境特征，生物多样性更容易受到冲击.因此，深入分析山地城市的生境质量是改善当地生境质量、保护生物多样性的必要措施.本次研究选用InVEST模型对三明市区2011、2021年的生境质量进行模拟测算，评估三明市区范围的生境等级，结合地形位指数分析生境质量的梯度效应；运用地理探测器对研究区内的生境质量进行驱动力分析，探寻影响生境质量的主要因素.结果表明：(1)2011、2021年三明市区的平均生境质量指数分别为0.539 9、0.595 3,生境质量水平总体处于中上水平，空间上呈现出外高内低的现象.(2)三明市区的生境质量展现出明显的空间集聚特征，以高质量生境区域集聚和低质量生境区域集聚作为主要集聚特征.(3)三明市区的生境质量分布指数具有显著的地形位梯度效应，高生境质量在高地形梯度有绝对优势，低生境质量在低地形位梯度上有绝对优势.(4)在研究区域的生境质量驱动力分析中，自然环境的影响高于社会因素.研究结果加强了对山地城市生境质量时空变化的认知，对三明市区生境质量提升与保护具有一定的理论与实践价值.     

退化喀斯特森林不同自然恢复阶段土壤养分和酶活性特征

土壤养分及酶活性的变化对于理解生态系统恢复至关重要，其状态直接制约植被恢复及生态系统功能表达。为探究退化喀斯特森林自然恢复过程中土壤养分及酶活性变化规律，研究以退化喀斯特森林不同自然恢复阶段为研究对象，通过样地建设并进行土壤取样及测定，采用单因素方差分析及主成分分析等手段，探讨退化喀斯特森林不同恢复阶段下土壤养分与酶活性变化规律。结果显示：(1)研究地土壤全磷含量低于亚热带地区平均水平，且恢复阶段显著影响了土壤全磷含量变化；(2)土壤脲酶活性在恢复过程中差异显著；(3)不同阶段内土壤养分及酶活性的主导因子不同，灌木阶段主导因子为全磷、硝态氮、中性磷酸酶和脱氢酶，次生林阶段主导因子为全钾、全磷、脲酶和蔗糖酶，老龄林阶段主导因子为速效钾、碱解氮、蔗糖酶和脱氢酶，土壤脲酶、蔗糖酶、中性磷酸酶、纤维素酶与不同恢复阶段土壤养分转化密切相关。     

基于改进的RSEDI的典型喀斯特地区生态环境质量时空变化研究

喀斯特地区生态环境较为脆弱,及时监测其生态环境时空变化情况具有重要意义。选择典型的喀斯特地貌区广西河池市都安县为研究对象,以2000、2004、2010、2014、2019年Landsat-5/TM和Landsat-8/OLI为主要数据源,选取湿度、绿度、干度、热度四个生态因子构建改进的遥感生态距离指数,对都安县近20年的生态环境质量进行监测,并利用GM(1,1)模型对MRSEDI的变化趋势进行预测。结果发现：（1）MRSEDI指数与各生态因子之间的相关系数均值都在0.7以上,MRSEDI在区域生态环境评价中具有综合代表性。（2）2000—2019年,都安县生态环境质量呈现“先下降,后上升,且总体上升”的趋势,MRSEDI均值从0.5989上升到0.6362,生境质量持续好转。（3）通过GM(1,1)模型预测都安县2024年的MRSEDI指数为0.6471,表明都安县生态环境质量将会持续改善。     

京津冀“五化”耦合协调时空分异及影响因子分析

实现"五化"的耦合协调发展符合时代特征和社会发展的基本要求,对于促进区域社会经济的快速健康发展具有重要意义.基于"五化"综合评价指标体系,以2006年、 2011年和2016年为研究时间点,引入耦合协调度模型和地理探测器模型,对京津冀13个城市"五化"综合发展指数、耦合度和协调度的时空分异特征及影响因素进行了分析.结果表明:①京津冀"五化"综合指数、耦合度和协调度总体上随时间均呈现不断增长和逐步优化的趋势;②区域发展具有不同步性,高值区一直处于北京和天津等经济发展优势区,但随时间高、低值区发展差异逐步缩小;③因子探测中当年实际使用外资金额的q值最大,属于主导因子;交互探测中各因子交互后,任意两因子的交互影响力要优于单项因子的独立作用.     

典型旅游地生境质量时空演化特征——以婺源县为例

以典型旅游目的地婺源县为研究对象,利用土地利用、统计年鉴、高德地图等多源数据,综合运用InVEST模型、热点分析、核密度分析方法,定量评估2000—2020年生境质量时空演变特征及其与旅游要素的空间关系。结果表明：（1）婺源县土地利用类型以林地、耕地、草地为主,2000—2020年间旱地、其他林地、中覆盖草地面积减少显著,其它建设用地、城镇用地、水库坑塘均有不同程度的增加。（2）婺源县生境质量总体较好,均值呈微幅下降且加速下降的趋势,后十年下降幅度明显大于前十年。低值区沿人类活动密集区呈带状或斑块状分布,高值区以北部丘陵、中部平原最为显著,热点分析显示为“北热南冷”,土地利用结构变化是婺源县整体低生境质量占比增大,高生境质量呈下降趋势的主要原因。（3）旅游活动是影响生境质量变化的外在动力,旅游要素核密度高值区与生境质量退化区域空间吻合,核密度值越高区域,低等级生境质量占比越大。高等级旅游资源聚集、地势平坦、交通便利区域生境退化更为显著。