气候与土地利用变化背景下青海湖流域产水量时空变化

基于InVEST模型的产水模块对2000-2015年青海湖流域的产水量进行模拟,结合未来气候情景数据和土地利用数据对2025-2050年产水量的时空分布进行预测分析.结果表明,2000-2015年青海湖流域产水量呈波动增加的趋势;2000-2050年子流域产水深度的低值区主要分布在青海湖湖区的西部,相对高值区位于湖区的...     

基于InVEST模型的阿克苏河流域产水量评估及环境因素影响研究

阿克苏河生态环境的主要问题是水资源分布不均衡。对阿克苏河流域生态系统产水功能的定量评估和空间表达,是阿克苏河流域可持续发展的重要保障。本文以阿克苏河流域为研究区,在收集气象数据、蒸散发数据、DEM数据、流域数据和遥感数据的基础上,基于InVEST-WY(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs-Water Yield)模型,对研究区2010、2015年的产水服务进行定量评估,分析其时空格局与动态变化规律,以及土地利用、气候、土壤质地和高程等因素对产水服务的影响,以期为阿克苏河流域生态系统产水服务的恢复和重建提供一定的理论依据。结果表明,2010、2015年阿克苏河流域产水总量达46. 60×10~8、34. 86×10~8m~3,产水量空间异质性明显。阿克苏河流域产水量一半以上处于低水平,集中分布在柯坪县和乌什县中南部地区,应加强水源管理与保护。土地利用转移、气候因子变化、高程、土壤质地等因素对产水量空间异质性有重要影响。     

江汉平原四湖流域土地利用变化及其水文响应探讨

结合基于遥感数据获得的土地利用结果与SCS模型,在GIS环境下模拟了四湖流域不同阶段的土地利用/覆被变化对地表径流的影响,同时模拟分析了在相同降雨类型条件下,不同时期不同土地利用状况下的流域产水量.结果表明,土地利用结构与格局的变化使地表径流深度趋于增大;在四湖流域的不同时期,由土地利用/覆被变化引起的地表平均径流深度变化也不相同;同时,相同的降雨类型条件下,1980年到2005年,由于土地利用变化,使流域产水量增大.     

漓江流域林地时空变化及驱动力分析

为推进林地资源研究,实现对漓江流域景观可持续发展的监测与评估,基于2013年、2017年、2020年Landsat-8 OLI影像、数字高程模型(GDEM V2)以及气象、经济和人口等影响因子,采用随机森林和地理探测器等方法,分析了漓江流域林地时空变化特征及其驱动机制。研究表明：2013—2020年耕地是漓江流域内林地转化面积较多的土地利用类型,且林地面积呈现减少的趋势,林地动态度由2013—2017年的0.38显著升高到2017—2020年的4.46;高程和坡度对林地空间分布格局影响较大,第一产业产值与林地的面积呈现负相关的关系。该研究可以为有关管理部门对漓江流域林地资源的管理保护方面提供相关参考。     

近20年桂西南生态系统健康时空变化及其驱动因素分析

探究桂西南生态系统健康状况,可为区域可持续发展提供理论依据。本文通过构建“活力（Vigor）-组织力（Organization）-恢复力（Resilience）-服务力（Services）”（VORS）模型分析区域生态健康,借助地理检测器探讨影响生态系统健康的驱动因素。结果表明：①20年间桂西南生态系统健康指数均值由2000年的0.446增加至2020年的0.478,整体上呈改善趋势,这得益于退耕还林、水土保持、石漠化治理等一系列生态修复工程的实施。②在空间分布格局上,桂西南生态系统健康总体上西北部及中部地区优于东南部地区,西北部及中部区域以亚健康状况为主,而病态和不健康状况则分布在东南部南宁市主城区。③土地垦殖率、平均海拔、夜间灯光强度、人口密度、坡度是影响区域生态系统健康的主要因子,其解释力均大于或等于0.45;与单因子相比,自然因子和人文因子的交互作用对区域生态系统健康的解释力更强。在今后发展中应加强协调区域生态环境保护与经济高质量发展,提高区域生态系统健康水平。     

近30年石羊河流域人口空间分布变化及其影响因素

以乡镇视角来研究石羊河流域的人口空间分布,有利于合理引导流域内人口的空间分布,使之与资源环境承载力相协调.基于人口密度、人口重心和空间相关分析方法,以1990、2000、2010、2016年石羊河流域5县区93个乡镇的户籍人口数据为基础,从乡镇尺度研究该流域人口空间的分布变化及其影响因素.研究表明:(1)近30 a人口...     

汾河流域县域城镇化发展的时空格局演变及影响因素

探索流域城镇化发展的时空格局演化特征及规律,可以为提升流域城镇化质量和促进流域城镇化健康、持续、高质量发展提供科学参考.以汾河流域36个县(市)为研究单元,构建汾河流域县域城镇化发展综合评价指标体系,将数理统计方法、探索性空间数据分析(ESDA)与地理探测器分析相结合,对2000—2018年汾河流域县域城镇化发展的时空格局演变特征及影响因素展开研究.主要研究结论如下：1)汾河流域城镇化发展整体水平明显提升,但各县(市)的城镇化水平绝对差异逐渐增大,而相对差异逐渐减小;2)流域内各县(市)城镇化发展水平空间分异格局明显,且随时间变化存在明显的时空演变,逐步形成了以太原市区、孝义市、临汾市区为中心的流域城镇化发展的核心区及文水县、汾西县和万荣县等形成的城镇化发展的边缘区;3)流域内大部分县(市)的城镇化发展没有明显的空间相关性,主要表现为以太原市区为核心的周边县(市)区域形成的高-高集聚及岚县、翼城和周边县(市)形成的低-低集聚;4)资源开发与产业结构、经济发展水平、交通区位和政策等对汾河流域县域城镇化发展的时空格局演变具有重要影响.由地理探测器的定量分析可知,经济发展和政策投资是影响汾河...     

1995—2015年石羊河流域生物多样性维持服务时空格局研究

在栖息地以生境为单位进行生物多样性维持服务及其空间格局的研究,是未来生物多样性保护工作的重要方向之一。以甘肃石羊河流域为研究区,综合InVEST模型的生境质量评价模块和景观多样性指数,对其1995—2015年的生物多样性维持服务进行综合评估,在此基础上采用Getis-Ord Gi*指数进行了空间格局分析。结果表明：生物多样性维持功能以上游祁连山地为最好,中游平原地区次之,下游平原及沙漠区最差;冷热区界限分明,存在空间上的协同关系。生物多样性维持服务得分≥0.5的面积不足流域总面积的50%,人类活动强度的剧增是主要原因,保护形势十分严峻,制定适宜的治理方针、实施生物多样性保护措施已经刻不容缓。     

漓江流域土地石漠化空间分布及驱动因子分析

土地石漠化是我国西南地区最严重的生态问题,威胁和制约着区域的可持续发展.以典型的岩溶地貌——漓江流域为研究区域,综合6个自然环境因子和3个社会环境因子,基于GIS手段和地理探测器方法,分析漓江流域土地石漠化空间分布及关键驱动因子.结果 表明:漓江流域石漠化总面积为1 547.6 km2,占漓江流域土地总面积的8.9％,...     

海南岛中部山区土地利用变化对碳储量时空分异的影响

【目的】研究海南岛中部山区土地利用变化与生态系统碳储量之间的时空变化规律,为区域可持续发展及国土空间规划决策提供依据。【方法】采用InVEST模型估算2000—2018年海南岛中部山区碳储量及其时空分异,结合PLUS模型模拟2050年中部山区土地利用及碳储量变化。【结果】2000、2010和2018年海南岛中部山区的碳储量分别为80.44×10⁶、79.96×10⁶和79.82×10⁶t,呈逐年减少趋势,累计减少620 406.31 t。各时期碳储量降低的原因不同：2000—2010年草地的转出是中部山区碳储量减少的主要因素;2010—2018年碳储量减少的原因在于城镇化扩张侵占林地及耕地。林地作为主要地类,贡献大部分的碳储量,是中部山区碳汇的主要来源;同时,草地碳密度远高于其他地类,区域碳储量对其变化较为敏感。基于自然发展状态下的模拟发现,2050年海南岛中部山区的碳储量显著下降,原因在于建设用地和水域面积增加及林地、草地和耕地面积减少。【结论】在城镇化扩张的背景下,生态系统碳储量存在不断下降的风险。未来国土空间规划应...     

基于InVEST模型的岩溶山区公路沿线生境质量时空变化

评估生境质量时空变化,为生物多样性保护和资源合理利用提供参考。以贵州省麻江县省道S309为例,基于1992年、2012年土地利用数据,利用InVEST模型对1992~2012年公路沿线生境质量变化进行分析。结果表明:1992~2012年,耕地和未利用地面积减少,有林地、灌木林、草地、城镇工矿用地、农村居民点和水域面积增加。10年间,省道S309公路麻江段沿线生境质量指数增加0.07,公路东、西段生境质量高于中段,各坡度和距离梯度带生境质量均呈增加趋势。城镇化、退耕还林还草工程、地形等是影响山区公路沿线生境质量变化的重要因素。     

曲靖市陆良县近20年土地利用时空变化

基于陆良县2000、2010、2020年土地利用覆被数据,借助土地利用动态度、土地利用转移矩阵、标准差椭圆对陆良县近20年的土地利用时空变化进行研究.结果表明：(1)耕地、草地、林地是陆良县主要的土地利用类型,研究期间,草地、耕地、林地和未利用地面积减少,建设用地和水域面积增加,其中建设用地面积增加幅度最大.(2)土地利用综合动态度较小,土地利用变化总体较平缓,建设用地增加较快.(3)耕地、草地、林地相互转移量大,建设用地的扩张主要是通过占用中部坝区的耕地来实现.(4)建设用地总体呈东北—西南的布局特征,重心迁移变化不明显,2000年建设用地的空间聚集性最强.     

基于InVEST模型的杨溪河流域土地利用变化对水源涵养功能的影响

水资源短缺问题已经严重制约人类的生产生活,研究不同土地利用条件下的产水量和水源涵养功能,可科学指导区域水资源的利用和管理。利用生态系统服务和权衡的综合评估模型(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs, InVEST)模型分析了杨溪河流域1995年、2005年和2015年不同土地利用情况下的水源涵养量和水源涵养服务价值。结果表明：杨溪河流域在1995年的水源涵养量大于2005年和2015年,2005年和2015年的水源涵养量较为接近;杨溪河流域1995年、2005年和2015年的产水量均显示出上游和下游有较高的产水量;杨溪河流域在1995年、2005年和2015年的水源涵养服务价值分别为23.56亿元/a、21.44亿元/a和21.55亿元/a。人类活动将影响杨溪河流域水源涵养功能,在水资源开发利用方面,要协调好经济、环境和资源等各方的关系,为杨溪河流域等中国南方地区中小流域的开发利用和保护提供参考依据。     

东北地区典型水库控制流域径流变化及驱动因子分析

结合3种趋势检验及模糊直接识别法对水文要素变化进行分析.以东北地区9个水库控制流域的气象、水文数据及土地利用情况为基础,重点分析了径流变化及其驱动因子降雨、降雨年内分布、蒸发及土地利用等变化情况.根据径流及其他因子的变化特征将研究水库流域归类成气候变化显著型(汤河、碧流河、观音阁及葠窝水库流域)、土地利用变化显著型(闹德海及丰满水库流域)及自然状况较好型(白山、桓仁及大伙房水库流域),继而对各类流域分别有针对性地提出变化深入分析方法及水库运行管理建议,最终为东北水库流域典型水文变化的深入研究奠定基础.     

黑龙江北部边境样带土地利用时空变化特征及其驱动因素

选取黑龙江省北部边境24个县市为样带,基于1995、2015年2期土地利用/覆被数据,利用空间分析、多元线性回归和地理探测器等方法,从时空耦合角度对样带的土地利用变化的时空特征进行分析,并以林地-耕地转换为例,探索土地利用变化的驱动因素．结果表明:1)1995—2015年,样带以耕地面积增长、林地和未利用地面积减少为土地利用/土地覆被变化的主要特征．研究区中的大兴安岭区、小兴安岭区、三江平原区耕地面积的增加速度逐渐加快,相应林地和未利用地面积减少的速度逐渐加快．林地-耕地类型的转移是研究区土地利用变化的主要类型,空间上集中分布在三江平原和小兴安岭北部的农林交错区;2)相对于自然资源因素,社会经济因素对农林交错区的林地-耕地转移的影响更大,主要受人口增长、产量增收和经济效益提高的影响;3)根据不同区域林耕转换的主导因素与驱动机制差异,将林地-耕地转移的典型县市划分为人口主导型、产量主导型和经济效益主导型3种地域类型．      

近25年来汾河流域土地利用及景观格局变化研究

汾河流域土地利用及景观格局变化对山西省的生态维护与经济发展发挥着重要的作用。本文从土地利用变化和景观格局变化2个角度,利用GIS技术和Fragstats软件计算汾河流域1995—2020年的6期景观格局指数,并获取25年间土地利用及景观格局变化模式。研究结果表明：（1）汾河流域的草地、耕地、未利用地以及水域的面积减少了,建设用地与林地的面积增加了;其中耕地、草地及建设用地的变化幅度较大,表现出自然景观向人文景观转变的特征。（2）研究区景观总体上呈破碎化倾向,景观形状趋于复杂,景观分布异质性减小。（3）建设用地和耕地的景观破碎度不断增加,景观形状日趋复杂;林地景观破碎度先增加,景观形状趋于复杂,而后则相反;草地的景观破碎度增加;水域和未利用地的景观破碎度减小,景观形状趋于简单;耕地的最大斑块指数大幅减小但始终保持在第一的位置,耕地作为汾河流域的基质景观优势地位显著下降。总之,自然环境的演变、城镇化进程的加快和退耕还林政策的实施,使得汾河流域的土地利用及景观格局发生了巨大的改变,政府及相关部门可通过增加耕地保护力度,加强城镇建设用地利用强度,构建流域防护林体系,采取节水政策及建立汾河流域生...     

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.     

海南岛土地利用变化对生态环境质量的影响

评估海南岛土地利用变化对生态环境质量的影响,为海南岛的经济与生态可持续发展提供实践指导.利用2000年、2010年和2020年的土地利用数据,采用ArcGIS10.3软件与InVEST模型分析海南岛的生态环境质量演变特征.结果表明：2000年—2020年人造地表面积的增加来源于耕地、草地与海域面积的减少;草地转出、耕地转出、人造地表转入和森林转入这4种地类的转移最为显著;2000年、2010年和2020年海南岛的平均生态环境质量总得分为0.409,0.431,0.404,表现为中等的生态环境质量水平且呈逐渐下降的态势;由于城市建设与经济发展的需求,土地利用结构在不同发展阶段有差异性.海南岛的土地利用对生态环境质量的影响具有区域差异性,未来应以土地低碳利用为目标,推动土地减排与生态协调发展.     

五马河流域土地利用格局时空变化及驱动因子分析

以遥感影像与土地利用/覆被详查资料为主要数据源,在Arc-GIS支持下研究了贵州省五马河流域2000～2010年间土地利用/覆被变化,分析了土地利用结构变化和动态变化特征,阐明了耕地变化的驱动因素。研究结果表明:2000～2010年的10年间各个土地利用类型均发生了不同程度的变化,耕地(旱地、水田)面积减少17.958km2,为主要净流出方;园地、水域、灌木林地在流域总面积变化程度较小,但园地与水域在各自面积的变动较大;草地、林地面积分别增加了6.622km2、9.932km2,二者为主要净流入方;其中,居住地年变化率与动态变化最显著分别为12.22%、12.20%,面积增加了0.533km2,10年间增幅达122%。研究认为,除自然因素外,政府政策、工业化、城镇化等人文因素是影响流域土地利用的主要驱动力。自实施退耕还林还草工程和《贵州茅台酒中长期发展规划》以来,流域土地利用状况有所好转。