三峡库区土地利用/覆被变化对碳储量的影响

【目的】土地利用/覆被变化通过改变陆地植被覆盖度对生态系统产生影响,笔者估算1990—2015年三峡库区不同土地利用类型碳储量的变化,及时有效地评估土地利用变化与区域生态系统碳储量的关系,了解三峡库区生态系统碳储量对土地利用变化的响应,为区域碳循环研究提供参考。【方法】以1990年、2000年、2015年Landsat影像获取三峡库区土地利用/覆被变化数据,应用InVEST模型定量分析了土地利用/覆被变化对三峡库区生态系统碳储量的影响。【结果】1990—2015年三峡库区土地利用格局和各类土地面积发生了明显变化,林地、水域、建设用地和未利用地面积均不断增加,而耕地和草地面积减少; 1990—2015年三峡库区生态系统碳储量呈持续增加趋势,净增加量为90.43 Tg,增加率为24.47%,年增加率为0.98%; 三峡库区生态系统碳储量空间分布不均,呈现出东高西低、南高北低的趋势; 耕地转化为林地是库区生态系统碳储量增加的主要原因,碳损失途径主要源于林地开垦为耕地、其他土地利用类型转为水域和建设用地。【结论】三峡库区土地利用类型变化导致生态系统碳储量时空分布格局发生了相应变化,生态系统碳储量随林地面积的增加而增加。因此,在保障耕地安全的前提下,加大三峡库区退耕还林力度,加强三峡库区林地保护,有助于增加库区碳汇潜力并改善库区生态环境。     

大湄公河次区域植被覆盖时空变化特征及其与气象因子的关系

【目的】分析大湄公河次区域植被覆盖的时空分布变化规律及其与气象因子之间的关系,为全球变暖环境下大湄公河次区域植被保护及生态环境修复提供理论依据。【方法】以大湄公河次区域为研究区,使用MOD13Q1-NDVI数据,借助Google Earth Engine(GEE)平台反演区域2005—2019年植被覆盖,采用线性回归分析、马尔科夫模型等分析区域植被覆盖的时空分布规律,并利用偏相关分析法探究植被覆盖与气象因子之间的关系。【结果】大湄公河次区域高植被覆盖的面积占总面积的61.9%,空间上呈现北低南高、东高西低的特点;2005—2016年,区域植被以改善为主,主要是中高植被向高植被类型转化;2016—2019年,区域植被发生明显退化,以高覆盖植被类型退化为主;15年来,呈改善趋势的面积占总面积12.7%,呈退化趋势的面积占总面积3.0%,基于Hurst指数分析发现,区域植被未来显著改善面积大于显著退化,南部地区未来会发生退化;年际变化趋势上,归一化植被指数(NDVI)与气温呈显著正相关,相关系数为0.61,与降水相关性较弱;空间上,区域植被NDVI变化受到气温和降水影响,北部与降水显著负相关,南部与气温显著负相关。【结论】大湄公河次区域植被覆盖整体较好,改善趋势大于退化趋势。综合来看,大湄公河次区域植被变化与气温和降水有一定关系,尤其是北部和南部。     

渭-库绿洲土地利用/覆被变化与蒸散量时空特征分析

以新疆维吾尔自治区渭干河-库车河三角洲绿洲为研究对象,利用支持向量机法(SVM)对1997和2015年Landsat TM/OLI遥感影像获取土地利用/覆被类型信息,基于SEBAL模型对研究区蒸散发(ET)进行估算并分析土地利用/覆被类型对ET的影响.研究结果表明:1997—2015年渭-库绿洲土地利用/覆被类型变化较显著,总体呈"一增四减"的变化趋势;不同土地类型的SEBAL模型参数和ET具有明显差异,而水体中ET与LAI、NDVI、SAVI之间呈反相对应;而研究区2期ET空间分布特征基本一致,整体表现为西高东低、北高南低的分布规律,植被覆盖越高,ET越高,而低植被覆盖区域地表温度越高,则ET越低,表明土地利用类型变化对ET的空间分布具有一定的影响..     

基于 ESDA-GIS 的独特地理单元经济空间分异研究--以三峡库区重庆段为例

基于ESDA与GIS技术,利用三峡库区重庆段各区县1998-2011年人均GDP数据,对该区域经济发展的空间格局及其时空演变进行了分析,结果表明:三峡库区重庆段经济空间分异明显且呈显著的空间正相关,在整体格局上呈现出一定的集聚态势;全局上看,三峡库区重庆段经济相对差异在缩小,从局部来看,空间集聚表现在重庆主城和渝东北库区,而库区中段的集聚态势表现不强烈;万州区在有关政策扶持下,经济发展加快,有望成为带动渝东北库区经济发展的增长极.     

城市绿色空间地表温度的时空演变特征——以北京市六环内区域为例

【目的】随着城市化进程的不断推进，城市热岛效应逐渐加剧，地表温度作为表征城市热环境的常用因子，研究其与城市绿色空间之间的关系对于缓解城市热岛效应有着重要的参考价值。【方法】利用1999、2005、2011、2017年每间隔6 a的北京市4期Landsat5 TM和Landsat8 OLI遥感影像数据，对北京市六环内区域进行遥感解译，并单独提取绿色空间的地表温度，分析其时空演变特征。【结果】北京市六环内区域不同的城市绿色空间降温效益有所差异，但其归一化地表温度多分布于低温至中温之间，耕地、林地、水域、草地的归一化地表温度依次升高；1999—2017年，北京城区绿色空间总共转出(减少)227.09 km²;在绿色空间不变、交换、增加、损失4类用地转换类型中，仅绿色空间增加区域的地表温度有所下降，其余地表温度均表现出不同程度的升高。【结论】在北京市“留白增绿”等政策的引导下，可通过增加绿地面积并合理优化其布局与结构、保护永久基本农田区域、转换草地为其他绿色空间类型等方式缓解城市热岛效应，创造更加适宜的人居环境。     

中华沙鳅、宽体沙鳅及两者杂交种幼鱼生长和消化酶活性比较

【目的】考察中华沙鳅(Botia superciliaris)、宽体沙鳅(Botia reevesae)及两者杂交种幼鱼的生长特性。【方法】以各自1对亲鱼人工繁殖获得的60d龄中华沙鳅、宽体沙鳅和两者的杂交种幼鱼(中华沙鳅为母本,宽体沙鳅为父本)为研究对象,经15d人工饲料驯化后,进行为期210d的生长实验。实验结束后对三者的生长、饲料消化率和消化酶活性进行比较。【结果】中华沙鳅和宽体沙鳅的绝对生长率接近,并均比杂交种的绝对生长率高,且与后者相比均具有统计学意义上的差异(p<0.05);中华沙鳅的相对生长率、特定生长率最高,与其他两种鱼的这两项指标相比均具有统计学意义上的差异(p<0.05);宽体沙鳅的丰满度最高,且3种鱼丰满度的差异均具有统计学意义(p<0.05)。中华沙鳅的饲料总消化率最高,宽体沙鳅的次之,杂交种的最低,且杂交种与中华沙鳅间的这一指标差异具有统计学意义(p<0.05);三者的蛋白质消化率间没有统计学意义上的差异。中华沙鳅的淀粉酶、脂肪酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶活性均为最高,与宽体沙鳅和杂交种的对应指标间的差异均具有统计学意义(p<0.05);与宽体沙鳅的淀粉酶和胰蛋白酶活性相比,杂交种的两种酶活性更高,且与前者的差异均具有统计学意义(p<0.05)。【结论】中华沙鳅比宽体沙鳅更偏肉食性,三者对人工配合饲料的利用率中华沙鳅最高,宽体沙鳅次之,杂交种最低。
     

套种大豆和单施尿素对油桐生长和土壤理化性质的影响

【目的】探索三峡库区油桐(Vernicia fordii)的科学种植方法。【方法】将1年生油桐林分为套种大豆(Glycine max)组、单施尿素组、对照组等3个处理组,观察和测定油桐生长指标、净光合速率、蒸腾速率和水分利用率日变化特征及土壤理化性质。【结果】株高、地径、叶面积指数增长量和水分利用率的日变化均值均表现为单施尿素组最高,然后依次是套种大豆组和对照组;净光合速率、蒸腾速率日变化均值则表现为单施尿素组最高,然后依次是对照组和套种大豆组;单施尿素组土壤pH值较对照组低7.42%且具有统计学意义(p<0.05),并且除有机质含量外,单施尿素组其他各个养分含量均高于对照组并具有统计学意义(p<0.05),但套种大豆组土壤pH值和养分含量与对照组相比差异没有统计学意义。【结论】合理施用尿素能明显提高油桐净光合速率和土壤肥力,促进油桐生长,但需要适时补充有机肥防止土壤板结;油桐幼林套种大豆在一定程度上能促进油桐生长,提高油桐水分和土地利用率,是库区油桐产业可持续发展的有效措施。
     

喀斯特城市桂林地表温度时空变化及地物覆盖影响分析

【目的】定量分析喀斯特城市桂林1990—2015年快速扩展对热环境的影响。【方法】提出喀斯特山峰混合像元比辐射率估算方法,对Landsat卫星12景遥感图像用模型反演地表温度并分析地表温度时空变化规律;提出建筑覆盖率、水体覆盖率和裸土率估算方法,反演植被覆盖度、建筑覆盖率、水体覆盖率、裸土率和裸岩率,分析混合像元中各地物覆盖率变化对地表温度的影响。【结果】1)研究地的建筑/道路、喀斯特山峰裸岩、干燥裸土的地表温度相对较高,水体和茂密植被覆盖的喀斯特山峰阴坡地表温度最低,茂密植被覆盖的喀斯特山峰阳坡的地表温度也相对较低;在太阳辐射下,喀斯特山峰阳坡地表温度比阴坡地表温度高1~3 ℃。2)1990—2015年研究地的地表温度高于喀斯特山峰茂密林地的高温像元比例呈逐渐上升的趋势,由61.9%变化到75.2%。3)研究地的地表温度因植被覆盖度、水体覆盖率增加0.1而分别降低0.5~0.7℃,0.2~0.4℃;因建筑覆盖率、裸土率和裸岩率增加0.1而分别升高0.4~0.7℃,0.4~0.6℃和0.3~0.5℃。【结论】喀斯特城市桂林的地表温度明显受人为因素、植被覆盖和地形的影响。
     

黑河流域上中游植被蒸散发时空演变趋势及其影响因子分析

结合遥感产品及气象站点数据,分析了黑河上中游2001—2012年蒸散发(ET)时空演变规律及分布格局,对比分析地表温度(LST)、空气温度、降雨、水汽压、相对湿度、风速6个环境因子对ET的影响.结果显示,2001—2012年时间段黑河上中游年ET有略微下降趋势(R2=0.01),12a的年平均ET为470.3mm,年ET最小值出现在2001年,2002年发生了"突增",2003—2007年呈现上下波动趋势,2008年发生了"突降",2008—2012年呈现了显著上升的趋势(R2=0.97),同时上、中游区域年平均ET呈不同的变化趋势.对整个研究区域生长季内ET呈显著影响的因子为降雨、空气温度和水汽压.同时,由于气象条件及地表供水条件的时空变化,针对不同区域及不同植被类型,影响ET变化的主要环境因子也发生变化,除空气温度和水汽压之外,农田ET对能量供给的太阳总辐射变化较为敏感,草地ET对水分供给的降雨变化较为敏感,林地ET则对表征大气湍流情况的风速变化较为敏感,而灌木ET对地表温度的变化较敏感.     

典型绿洲-荒漠LST时空分异及其与NDVI的关系

为了辨析干旱区绿洲-荒漠地表温度时空分布对不同下垫面的响应特征,以叶—喀河三角洲绿洲为研究区,MODIS地表温度产品和土地利用数据相结合,分别提取LST和NDVI,研究地表温度的时空分异特征及其与NDVI的关系。结果表明:(1)研究区NDVI值越高,LST值越低;NDVI值越低,LST值越高,NDVI和LST之间存在明显的反相关关系;空间分布上来看,绿洲植被覆盖度呈现东、西部高而中部裸地低,地表温度分布状况则中部裸地高而东、西部低,这表明二者具有明显相反的空间分布特征;(2)研究区四季地表温度变化显著,昼夜温差很大,水域相比于裸地,水体夜间温度高于裸地;其中,春季温度分布在-0.11-37.94℃之间,夏季温度分布在10.63-54.18℃之间,秋季温度分布在2.54-38.84℃之间,冬季温度分布在-18.76-21.05℃之间;(3)从不同土地覆被地表温度的分布上看,在裸地、城市建设用地所覆盖区域地表热量丰富,水域、湿地所覆盖区域热量呈递减趋势。不同下垫面在冬夏两季温度变化和同一季节内昼夜温度变化显著,植被类型和植被覆盖度及其空间组合在不同程度地影响地表温度的时空分布。