漓江流域森林景观格局时空变化特征及驱动因素

森林景观是自然景观中的主要成分。漓江流域森林景观是典型喀斯特景观资源的重要组成部分,为进一步了解漓江流域森林景观分布及变化规律,本研究通过定性与定量分析相结合的方式,采用1985年、2000年和2020年3期全球30 m精细地表覆盖数据(GLC_FCS30),通过ArcGIS空间分析、数据统计及景观指数计算,探究漓江流域1985-2020年森林景观格局的时空变化特征及森林景观的异质性水平,从自然环境地形因子(海拔、坡度、坡向)和人文活动(人口、经济、政策)等驱动因素探寻森林景观变化的驱动机制,对漓江流域森林景观的保育和可持续利用提供决策建议及科研依据。研究表明,1985-2020年,漓江流域森林景观面积由417 928.86 hm²缩减至382 268.44 hm²,森林景观减少主要受森林砍伐、建设用地扩张和果树种植的侵占影响,前期森林景观缩减的程度和范围大于后期;由于森林保育政策和流域治理措施等保护工作的开展,漓江流域森林景观在缩减的同时也在不同程度地恢复,集中体现在漓江风景名胜区的绿化建设和漓江上游的水源林保育,森林景观不同时期发生彼此消长的地区林木采伐与更新种植较为频繁。35年间,漓江流域森林景观格局呈现先破碎化和异质性水平先明显增大、后缓慢减小的趋势,针叶林、常绿阔叶林面积减少,落叶阔叶林和灌木林面积增加,不同森林景观类型的面积比例趋向均衡。喀斯特地区由于土层相对浅薄,相对非喀斯特地区灌木林占比大,落叶阔叶林占比小,长期以来森林与水体的用地转换相对非喀斯特地区更小。漓江流域森林景观面积变化主要发生在海拔较低(200-600 m)、坡度较缓(10°-30°)和偏东南坡向的地区,随着与居民点距离的增大,森林景观面积变化呈现先增加后减少的趋势,在1 000-1 400 m距离达到最大值,森林景观变化的面积与道路距离呈反比。本研究针对漓江流域森林景观格局的变化特征及驱动因素提出适于当地的森林景观保育策略,为漓江流域及同类地区的生态环境修复和林业可持续发展提供理论支撑。     

基于DEM对土地利用类型时空分布的影响研究——以抚河流域为例

为了研究土地利用现状以及地形因子对土地利用类型分布的影响,以抚河流域为研究区,采用数字高程模型(DEM)及2010年和2017年2期的Landsat遥感影像,通过Google Earth和监督分类最大似然法,结合目视解译,获取了抚河流域土地利用现状;运用ArcGIS进行空间分析获取了不同高程、坡度和坡向的土地利用分布情况。结果表明,耕地、水域、建设用地等主要集中分布在高程低、坡度相对平缓地区,这几类土地利用面积随着高程和坡度的上升而减少;林地面积的分布呈现出随高程和坡度上升而增加的趋势;坡度对土地利用类型起着制约作用,坡向对土地利用类型影响整体较弱;对抚河流域土地利用现状、土地利用分布与地形因子方面的研究,为当地建设生态文明示范区提供一定的参考价值。     

基于GIS的流域土地利用地形分异性特征研究

以GIS为平台,结合遥感数据成图与地貌因子叠加分析,对大理河流域土地利用在地形方面的分异性特征进行了研究.结果表明:该流域各地类空间分布的高程特征呈现峰值现象;耕地、林地与草地主要集中在25°左右;林地与草地受优势坡向与阴阳坡差异的影响,分布集中在东北、西南及其它阳坡坡向;各种土地利用的面积分布随起伏度的增大呈先增大后减少的趋势,20～40m是起伏度临界区间.此结论为进一步研究大理河流域土地利用结构调整和水土保持措施规划提供了科学依据与理论支持.     

宁夏能源消费的碳足迹研究

为研究宁夏能源消费的碳排放与宁夏生态承载力是否平衡,通过生态足迹法计算2013—2017年宁夏能源消费碳足迹.结果表明,宁夏能源消费碳足迹中,天然气的消费碳足迹最多,其次为煤炭消费,但从整体上看总量逐年有所降低,表明近年来宁夏对于碳排放的控制是有效的.与2013—2017年宁夏人均林地面积相比较,宁夏现阶段能源消费的碳足迹远远大于人均林地面积,且宁夏人均林地面积分布不均.宁夏需加快产业结构升级,优化产业布局,从而减少能源消费的碳排放量.     

三江并流地区兰坪县地表覆盖类型变化及驱动力研究

本研究运用国家基础地理信息中心提供的GlobeLand30，分析兰坪县2000-2020期不同地表覆盖类型之间的转变趋势；借助GIS空间分析功能，研究高程、坡度、坡向、居民点、道路和耕地对林地变化的影响。结果表明：该县林地、灌木地和湿地面积呈先增后减趋势，草地为持续减少趋势，人造地表呈先减后增趋势，水体和耕地为持续增加趋势，且2010-2020期的总变化率是2000-2010期的17.8倍。该县林地转换率由2000-2010期的6.03%增加到2010-2020期的8.17%，草地由30.90%增长到44.82%，灌木地由45.08%上升为45.24%，主要是由于耕地导致，表明人类活动对林地、灌木地、草地的蚕食较严重。林地变化的活跃度与高程和坡度呈反比，林地变化像元数量与居民点、道路的距离呈三次方衰减，与耕地的距离呈逆模型衰减，表明林地变化受到高程、坡度、坡向的影响，且与居民点、道路、耕地的区位密切相关。本研究结果将有利于兰坪县遗产地的管理规划，为制定合理的生态移民和退耕还林政策提供理论依据。     

基于Landsat 8的漓江流域生态环境质量及其影响因素分析

漓江流域生态环境质量时空变化及其影响因素的精准评价对桂林国际旅游胜地与国家可持续发展议程创新示范区建设具有重要的现实意义。本研究通过谷歌地球引擎（Google Earth Engine,GEE）,融合Landsat 8遥感影像构建遥感生态指数（Remote Sensing Ecological Index,RSEI）,探讨了自2012年桂林国际旅游胜地建设以来漓江流域生态环境质量的时空变化格局及其主要影响因素。结果表明:漓江流域生态环境质量呈现上升趋势且总体处于中上等水平,其中,流域林地和草地生态环境质量等级主要为优和良,而建设用地和耕地等区域主要为差和较差;流域的生态环境质量具有较强的空间自相关性,呈聚集性分布格局,主要表现为高-高聚类、低-低聚类和不显著聚类;绿度和湿度指标对RSEI指数有正向影响,而干度和热度指标则为反向影响;由人为因素引起的流域土地利用和植被覆盖度变化对漓江流域生态环境质量的影响要远远大于自然因素。在国际旅游胜地建设过程中,要坚持生态保护优先发展战略,注重保护和恢复漓江流域的生态环境,以促进桂林市国家可持续发展议程创新示范区建设。     

河南省沿黄区域土地利用时空变化及驱动因素分析

以河南省沿黄区域为研究对象,基于1980—2020年共5期的土地利用数据,利用转移矩阵、动态度指标分析近40年来研究区土地利用时空变化特征.从自然因素、社会经济因素和可达性因素三个方面选取了9个因子,采用Logistic回归模型分析土地利用时空分布及变化的驱动因素.结果表明：河南省沿黄区域土地利用类型以耕地、林地为主,二者面积占比在75%～80%之间,耕地与建设用地、耕地与水域的转化比较剧烈,占耕地转出面积的比例分别为81.84%、12.36%,不同土地利用类型之间的转化强度逐渐增加.综合土地利用动态度由1980—2000年的0.06,显著升高到2000—2020年的0.24,建设用地的动态度达到了2.33,较1980—2000年间增加了近4倍.坡度、温度、高程等自然因子对耕地、林地空间分布及变化影响较大;高程和坡度是建设用地的负解释变量,每增加1个单位时,建设用地的分布概率分别降低1.01倍和1.06倍;社会经济因素的GDP和人口密度在一定程度上反映区域经济社会发展状况,是建设用地分布的正向决定因素.     

2000—2020年武威市土地利用/覆被时空变化及驱动力分析

为掌握武威市经济与生态的可持续发展道路,以2000—2020年GlobeLand30土地利用/覆被数据为基础,通过单一土地利用动态度、综合土地利用动态度及土地利用转移矩阵等方法,研究了武威市土地利用/覆被时空变化特征,并结合气象数据明晰了土地利用/覆被变化的驱动机制。结果表明：2020年武威市土地利用类型以裸地为主,裸地面积为17 628.2 km2,占武威市总面积的53.24%,主要分布在研究区的北部荒漠区;2000—2020年间,武威市灌木地、林地综合动态度最高,表明两者稳定度较低,其次是人造地表、水体和冰川积雪,裸地、耕地、草地和湿地四种土地利用/覆盖类型在20年内动态度较低,相对比较稳定;2000—2020年间武威市土地利用主要转移方向呈现耕地转入人造地表、林地转入草地、裸地转入耕地和人造地表的现象。研究得到武威市气温和降雨量对土地利用/覆被变化的影响相对有限,只对湿地、水体和林地等土地利用/覆被类型有一定影响,武威市土地利用/覆被变化的主要驱动力为社会经济因素,其中GDP、房地产投资、政府政策对土地利用/覆被类型的变化影响显著。     

广西南流江流域1986—2020年植被覆盖度时空变化及预测

为探究中国南方丘陵山地流域植被覆盖度长时序变化情况,基于1986—2020年Landsat系列影像数据,运用GEE(Google Earth Engine)平台计算植被覆盖度(fraction vegetation coverage, FVC),利用Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall以及Hurst指数方法分析南流江流域植被覆盖度时空变化趋势特征。结果表明：南流江流域植被覆盖度高,植被覆盖度变化呈现明显的上升趋势。1986—2020年,流域植被改善面积(58.23%)远大于植被退化面积(8.29%),植被改善区域在流域中、下游表现最为显著,退化区域自流域上游而下依次减少。未来南流江植被覆盖度变化将呈现波动变化趋势,其中持续性改善面积占14.83%,持续性不变面积占12.25%,持续性退化面积占3.48%,余下69.44%面积为波动变化区域,流域植被覆盖变化与造林绿化工程及城市扩张发展息息相关。GEE平台在遥感影像处理中有明显优势,它能在长时序、大尺度植被监测研究中发挥重要作用。     

漓江流域水生态健康评价系统设计与实现

本文从漓江流域水生态健康保护的角度出发,依据漓江流域水生态健康监测评价体系,集成地理信息系统开发技术,设计实现漓江流域水生态健康评价系统.系统集成水质评价、水生态评价、土地生态风险评价等模块,实现了对漓江流域水生态健康的评价管理,提高了流域水生态管理在空间上的科学性和客观性,为流域管理组提供辅助决策工具.     

蒙古国克鲁伦河流域土地利用与土地覆盖现状分析

为构建我国北方疆域生态安全防御体系提供理论依据,以蒙古国克鲁伦河流域作为研究区,利用Path-Row=130-27的TM遥感影像数据,采用PCI、Erdas、ArcGIS等遥感及地理信息系统软件,对近年的土地利用与土地覆盖现状进行分析。通过非监督分类及目视解译,得到调查区林地、草地、灌木林、湿地、农田、水体、城镇七大土地利用类型及其分布特征;探讨了蒙古国克鲁伦河流域土地利用与土地覆盖变化的空间分布规律,得出草地占据主要类型,面积为44.8%,城镇、工矿用地占极小比例,畜牧业是该地区的主要经济活动方式。     

滇西北漾弓江流域近期景观格局演变分析

将滇西北漾弓江流域土地利用类型作为景观要素,应用多时相遥感影像,结合地形、地面参考数据,建立影像分类模型.综合地理信息系统与地统计技术,获取流域1986~2000年间的景观空间格局变化的转置矩阵,从而定量分析其变化.结论显示1986~1996年间区域环境退化,1996年后的景观变化证实该区自从实行退耕还林以来植被覆盖率有所提高,同时人为用地快速增多.1996年丽江大地震给流域环境带来较大变化.     

2000年以来长江经济带土地利用时空演化分析与模拟研究

开展土地利用空间格局分析与模拟是国土空间规划优化管控的重要依据,对促进区域生态文明建设和土地节约集约利用具有重要意义.以长江经济带为研究区域,基于2001年、2009年、2017年三期MODIS全球500 m土地利用数据,采用元胞自动机马尔科夫模型(cellular automata Markov,CA-Markov)和多准则评价方法(multi-criteria evaluation,MCE),进行长江经济带的土地利用时空演化模拟.结果表明：1)2017年土地利用模拟结果与实际土地利用分类结果交叉验证,Kappa系数为0.894 2,表明利用CA-Markov模型和MCE方法进行土地利用时空演化模拟是可行的.2)2000年以来,长江经济带针叶林、阔叶林和混交林的面积明显增加,分别增加0.42万km2、2.67万km2和2.44万km2,而热带多树草原、热带稀树草原和草地分别减少4.76万km2、1.2万km2和0.91万km2,说明我国西部草场转化为林地较为显著.长江经济带土地利用类型发生变化的区域达到33.53%,其中农用地和热带稀树草原之间的相互转移最为活跃,表明长江流域防护林体系建设正在稳步推进,长江经济带实行的退耕还林还草政策,已经在农用地的整治和质量优化中初步见成效,对生态保护和恢复发挥了显著作用.3)模拟结果表明,目前到2025年,长江经济带热带稀树草原的面积将继续增长,达到3.84万km2,主要得益于退耕还林还草等生态恢复政策的持续推进.但热带多树草原面积减少最大,达到了2.68万km2,将在一定程度上影响林地的整体生态功能效应,应引起一定的重视.农用地减少的面积仅次于热带多树草原,为2.27万km2,预示着长江经济带全域范围需要继续加强监管耕地红线,并进一步提升城市土地节约集约利用的力度,实现区域可持续发展的目标.     

太平洋西北部地区天然林景观动态及破碎化驱动力分析

[目的]准确量化森林破碎化程度以及破碎化过程,对于理解森林的生境变化导致的生态服务功能变化具有重要作用.本研究旨在量化美国西北部天然林破碎化空间过程,探究其社会经济驱动因素,为构建合理的森林经营方案提供参考,并为提高中国东北地区天然林的管理水平提供借鉴.[方法]利用美国国家土地覆盖3期数据(NLCD2008、2013及...     

汾河上游流域人类活动影响下的森林覆被变化

植被尤其是森林在人类的生存和发展过程中，具有不可替代的地位和作用．汾河上游流域，作为黄土高原生态脆弱区一个独立的流域单元，是太原市唯一的水源涵养地和供水区，其森林植被状况的好坏，直接影响到其本身的生态安全和对汾河流域的大城市的生态屏障作用能否正常发挥．所以应用历史地理学的研究方法对汾河上游流域的森林变迁的历史，追根溯源，进行研究，目的是找出人类活动对植被影响的规律，从而能够采取行之有效的方法恢复植被，为汾河上游流域的生态安全提供可靠的保障．     

漓江流域上游植被景观格局演变特征分析

以1991年、1998年和2006年3期遥感影像数据为基础,应用景观生态学方法,分析漓江流域上游植被景观格局的演变特征。结果表明,漓江流域上游植被景观在1991-2006年间出现了较大变化,主要表现在：（1）代表人工植被的灌木林（果园、竹林及灌丛）景观的面积指数增加迅速 （2）具有重要生态功能的乔木林景观类型虽然总体面积变化不大,但是一些面积较大的乔木林景观斑块的面积出现了较明显的缩小 （3）草丛植被景观退化明显,表现出较高的破碎度和分离度 （4）植被景观总体的复杂程度减小,景观多样性降低 （5）由于景观多样性降低和景观结构配置不合理,植被景观功能出现退化,水源涵养、土壤保持和生物多样性维持等生态服务价值均出现下降。     

基于层次分析法的流域生态决策评价系统

探讨以西藏高原流域(涵盖金沙江、澜沧江、怒江和雅鲁藏布江流域)中典型区域为对象的流域生态决策评价系统实现方法.在制定流域生态环境质量评价指标体系的基础上,选用层次分析方法(AHP)建立了决策评价模型,并采用Java语言以组件的方式实现模型程序,设计并实现了流域生态决策评价系统.以流域中各种生态系统为例,系统进行了决策评...     

马过河流域梯级开发对植被及景观格局的影响研究

以金沙江一级支流马过河流域为研究对象,在GIS支持下,分析水利工程建设前后(2002年～2013年)流域土地利用类型、植被覆盖度变化;应用缓冲区分析法,选取斑块密度、边缘密度、分维数、蔓延度、香浓多样性指数等对景观结构变化进行评价,分析了水利工程建设前后流域景观结构的变化.结果表明：流域内不同地利用类型均发生了变化,流域尺度上表现为人工表面、水田面积明显增加,草地、水体、灌木等面积明显减少,但流域主要植被类型未发生变化,仍以森林为主;高覆盖度植被分布面积有一定程度减小,但总体仍以中覆盖度、中高覆盖度和高覆盖度面积最大;2013年的斑块密度、边缘密度、分维数值均高于2002年,2013年蔓延度指数低于2002年,香浓多样性指数变化不大;水利工程建设使区域景观异质性增强,在水电开发缓冲区1 000 m范围内景观格局变化明显, 1 000 m范围外变化减弱.