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  • 干旱区绿洲-城镇-荒漠景观演变及生态环境效应

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 绿洲、城镇和荒漠是干旱区内陆河流域重要的景观类型,随着流域社会经济发展,干旱区生态环境问题日益凸显。本研究选取我国西北干旱区第二大内陆河黑河流域内绿洲-城镇-荒漠的景观组合作为研究对象,利用景观转型核密度与景观结构指数分析20002020年期间黑河流域绿洲-城镇-荒漠的时空格局与转型特征,借助多元回归树(MRT)模型探究三类景观转型之间的权衡-协同关系,基于遥感生态指数(RSEI)与景观转型生态贡献率揭示绿洲-城镇-荒漠景观转型的生态环境效应。结果显示:(1)黑河流域荒漠广布,绿洲仅在中下游河道沿岸集中分布,城镇面积占比最小,其空间分布和规模结构与绿洲有紧密关联;(2)黑河流域绿洲-城镇-荒漠景观转型可概括为:农业活动主导期(20002005年)、产业快速发展期(20052015年)和发展转型协调期(20152020年);(3)气温、GDP、海拔、降水量是影响绿洲-城镇-荒漠景观转型之间权衡-协同关系的主要因素;(4)20002020年期间流域景观转型以正的生态环境效应为主,耕地扩张是正效应的主导因素;耕地退化、水域减少与草地退化则是带来负效应的主要因素。研究结果可为干旱区内陆河流域实施生态保护与高质量发展提供理论指导。

  • 基于LUCC和变化的广西山口红树林湿地 动态研究

    分类: 地球科学 >> 地质学 提交时间: 2023-07-28

    摘要: 【目的】本研究在2022年广西山口国家级红树林生态自然保护区(以下简称山口红树林保护区)实地调查数据的基础上,结合LUCC和景观格局指数,选取1987-2021期间六个时期的遥感影像,利用面向对象的图像分类方法,着重探索广西山口红树林湿地变化过程和重要影响因素。【结果】从土地利用角度来看:研究区近35年间地类之间不断转换,其中耕地面积持续减少,米草滩和养殖坑塘大比例增长,米草滩主要侵占原沿海滩涂,养殖坑塘主要由林地和耕地转换而来;就景观角度来看:景观破碎度持续增加,连通性逐渐降低,景观形状逐渐变得复杂,地类演替变得频繁;Pearson相关性分析表明,沿海滩涂、米草滩和养殖坑塘的土地利用变化与景观指数之间存在极显著或显著的相关性。【结论】在过去35年中,山口红树林保护区经历了重大的土地利用变化,入侵物种(米草滩)和人为干扰(养殖坑塘)是影响该地区红树林湿地变化的主要因素,也是景观破碎度持续增加的主要成因;研究采用多元方法,多角度分析,揭露区域影响因子的差异性,对典型红树林生态系统的环境管理和保护工作提供理论依据。

  • 宁夏沿黄绿洲景观多样性时空变化与尺度依赖性

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-02-27 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 景观多样性指数(LDI)不仅是景观生态学研究中的一个重要指标,而且也是生物多样保护中的重要层次。基于土地利用栅格数据(30 m分辨率),在ArcMap环境中采用Neighborhood和Fo⁃cal工具对宁夏沿黄绿洲LDI时空变化和尺度依赖特征进行了研究。结果表明:(1) 基本单元(正方形)边长90~6000 m 5个时期重复统计分析表明宁夏沿黄绿洲景观在空间上具有明显的尺度依赖特征,转折点在3000 m。(2)近50 a来研究区LDI 变化具有周期性,2000年是转折点。其中,19752000年LDI呈降低趋势,LDI分区分析显示以退化区斑块类型面积(CA)最大和好转区CA最小为主要特点,分别为6840 km2和1332 km2。20002020年LDI呈增加趋势,以稳定区CA最大和退化区CA最小为主要特点,分别为7848 km2和792 km2;由于此阶段初始LDI(2000年)最低,LDI后期好转程度没有达到前期水平。(3)LDI分级面积转换以前期好转区向后期稳定区流转(796km2,占好转区60.5%)和退化区分别向稳定区(3519 km2,占退化51.5%)、好转区(3036 km2,占退化区44.4%)流转为主要特征。(4)景观多样性变化格局以CA与相对分裂度指数(RSI)呈负关联为特点,这种关系机制在不同时期和不同变化类型中具有普遍性。总的来看,在区域景观变化研究中确定分析指标在时空尺度上的变化转折点既是保障研究结果具有借鉴和共享的必要条件,也是区域景观多样性可视化表达与分析的基础。

  • 半干旱区生态风险时空演变及其影响因素的地理探测 ——以宁夏盐池县为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-10-21 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 深入探究半干旱区景观格局变化规律,明确其生态风险时空演变特征与影响因素,对优化 半干旱区景观格局、防范和治理生态风险、促进区域可持续高质量发展具有重要意义。以宁夏回 族自治区盐池县为例,基于20002020年土地利用数据,通过景观格局指数构建生态风险模型,结 合地统计分析和地理探测器模型,对其景观格局变化及生态风险时空演变与影响因素进行综合研 究。结果表明:(1)20002020年盐池县耕地和未利用地面积下降,其余地类均呈增加趋势,其中 建设用地扩张速度最快,年均增长率为6.90%。(2)20002020年盐池县景观斑块数、斑块密度、景 观形状指数和香浓多样性指数上升,最大斑块指数和蔓延度指数下降,表明景观格局呈破碎化、复 杂化和分散化的发展态势。(3)20002020年盐池县生态风险指数由0.1465下降至0.1312,其中 高、较高和中等风险区面积占比分别下降5.25%、24.21%和5.44%,而低和较低风险区面积占比分 别增加14.11%和20.79%,空间上呈现出北高南低的分布格局。(4)随着社会需求的日益增长和人 类活动的加剧,自然因素对生态风险空间分异格局的影响逐渐弱化,而社会经济因素作用不断 增强。

  • 半干旱区湖盆脆弱性及其影响因素 ——以凉城县为例

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于19802020年6期景观类型数据,分析了凉城县湖盆景观及其变化过程;利用景观敏感度指数和景 观适应度指数构建了一种景观脆弱性综合指数,分析了县域景观格局脆弱性时空分异及其影响因素。研究表明: (1)近40 a来凉城县景观类型变化差异明显。除未利用地外,19801995年耕地、林地及草地动态度最大,1995 2010年各景观类型动态度均较大,20102020年水域、建设用地动态度最大。(2)19802020年全县景观格局脆弱 性均以中、较高为主,面积达到70%以上,高值区集中分布在凉城中部和东南部,低值区位于岱海及其北部;景观脆 弱性综合指数呈先下降后升高再下降趋势,区域生态环境开始好转。(3)研究区生态环境脆弱性在不同景观类型、 地形上差异显著。零散分布的林、草地脆弱性较高,水域最低;海拔<1300 m、坡度<5的区域景观格局脆弱性最低, 海拔1700~1900 m、坡度25~40区域的最高。(4)总人口数、水域面积和耕地面积是湖盆景观格局脆弱性的主要影 响因子;相对气候因子,人类活动对研究区生态环境的影响更大。因此,优化景观结构、减少过度扰动、保护水资源 及水环境等,是降低凉城景观格局脆弱性和强化生态保护建设的主要手段。

  • 基于1990—2019 年多时相影像的 干旱区绿洲分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用19902019年间阿拉尔垦区共226景的Landsat影像数据,对比不同分类方法,从中选出精度最高的分类方法,分别从斑块类型水平、景观水平、突变情况、空间分布方面分析阿拉尔垦区连续30 a间的景观格局变化特征。结果表明:多时相面向对象的分类结果最佳,总体精度为96.57%,Kappa系数为0.95。在斑块类型水平上,30 a间耕地趋于破碎化,未利用地的优势度降低,园地和林草地的景观形状趋于复杂化,水体和建设用地的景观趋于均衡化。在景观水平上,景观形状趋于复杂化和破碎化,景观连通性降低,景观丰富度和异质性增加。阿拉尔垦区在2005年发生景观格局突变。在空间分布上,呈现出以中部塔里木河区域向四周扩散的趋势。

  • 盐池湾高寒湿地演变及其影响因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 高寒湿地是重要的水源涵养和生物多样性聚集地,研究其湿地景观格局演变及其影响因素有助于认识湿地生态系统的独特功能、演变规律以及环境影响机制。本研究基于1989—2019年的6期Landsat遥感影像数据,结合GIS技术、景观格局指数以及相关性分析等研究方法,分析了盐池湾高寒湿地景观格局时空演变特征及其影响因素。结果表明:(1)1989—2019年盐池湾湿地总面积呈增加趋势,沼泽化草甸、永久性河流和内陆盐沼分别增加31.02%、17.53%和3.77%,草本沼泽和裸斑分别减少54.28%和9.5%。(2)类型水平上,1989—2019年永久性河流和沼泽化草甸的破碎化降低,其余各类型湿地的破碎化增加;景观水平上,湿地景观形状趋于简单化,湿地破碎化程度增加,蔓延度和香浓多样性指数减少,湿地景观分布向均衡方向发展。(3)气温和降水与湿地面积、景观格局指数之间存在差异化的相关关系。气候变化是导致盐池湾高寒湿地面积变化和景观格局演变的关键因素。研究高寒湿地景观格局时间序列动态演变特征,对于理解湿地的生态功能和生态过程具有重要的理论意义,对湿地可持续发展和景观规划管理具有实践意义。

  • 基于地理探测器模型的疏勒河流域景观生态风险评价及驱动因素分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 疏勒河流域地处河西走廊最西端,是典型的干旱内陆河流域,生态环境极其脆弱,也是我国 重要的生态屏障之一。借助 Fragstats 软件从斑块和景观 2 个尺度,结合 2000—2018 年土地利用数 据,评价分析疏勒河流域景观生态风险时空变化特征,利用地理探测器定量分析了该流域景观生 态风险驱动因素。结果表明:(1)疏勒河流域主要景观类型为未利用地和草地,其斑块个数(NP)、 景观形状指数(LSI)、最大斑块指数(LPI)和聚集度指数(AI)值均较高;2000—2018 年蔓延度指数(CONTAG)值下降、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)值缓慢上升,流域景观破碎 度严重。(2)疏勒河流域景观生态风险空间分布呈现北高南低,2000—2018 年呈现流域景观生态风 险逐渐下降趋势,其中较高风险和高风险地区面积下降明显。(3)人为干扰度是影响景观生态风险 空间分布的主要因子,归一化植被指数(NDVI)次之,人口密度影响最小;景观生态风险的影响均为 双因子增强或非线性增强,无显著差异大多表现在自然和自然因子间,自然和人为因子之间存在 显著性差异。因此,对流域进行景观生态风险指数评价和驱动因素分析至关重要。

  • 银川市湿地景观演变及其驱动因素

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于1990—2019年Landsat TM/OLI遥感影像,采用面向对象分类方法提取银川市湿地景观信息,通过景观指数、冗余分析方法定量分析研究区湿地景观演变特征及其驱动因素。结果表明:(1)银川市湿地面积由1990年的264.86 km2减少到2019年的241.32 km2,减少了23.54 km2。与1990年相比,2019年的自然湿地面积减少了33.57 km2,人工湿地面积增加了10.03 km2。(2)1990—2019年间,银川市湿地景观的破碎化程度下降、聚集程度降低、形状逐渐不规则化、多样性与异质性增加。(3)选取12个驱动因素指标进行冗余分析,社会经济因素是湿地景观演变的主导因素,非农业人口数、水产品产量、第二产业产值与建成区面积对湿地景观变化的影响最为显著,降水量、气温等自然因素作用相对较弱。研究结果可为银川市的湿地资源的合理利用与保护提供重要参考。

  • 吉林省松花江流域脆弱性变化及其驱动力

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 本文以吉林省松花江流域为研究区,以1995年、2005年和2015年3期Landsat TM/ETM影像为数据源,对吉林省松花江流域景观格局、生态脆弱度的时空分布和变化特征及驱动力进行研究,结论如下:① 流域不同时期气候变化存在差异,景观优势类型以耕地和林地为主,城乡用地和草地稳定增长,林地、耕地、水域呈减少趋势。② 流域脆弱度以较低脆弱区和中度脆弱区为主,低脆弱区和中度脆弱区主要分布在流域中游和下游较发达地区,高脆弱区主要分布在流域东南地区和下游西北荒漠化及林草地破坏区域。③ 流域脆弱度总体相对稳定,呈略微上升和两极分化的趋势;脆弱度与人为活动密切相关,与地形有一定相关性,受气候变化影响并不显著,但仍能反映部分问题。

  • 玛纳斯河流域绿洲时空演变及其变化

    分类: 地球科学 >> 地球化学 提交时间: 2019-09-05 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 基于1976、1989、1998、2006、2016年5期Landsat MSS/TM/OLI遥感影像,提取玛纳斯河流域近40 a的绿洲分布情况,利用数理统计模型及景观指数等方法分析了绿洲时空演变过程及其景观格局变化。结果表明:1976—2016年玛纳斯河流域中下游绿洲变迁呈退缩—扩张—急剧扩张的变化趋势,除1976—1989年绿洲处于退缩状态外,绿洲规模自1989年以来一直处于扩张状态,其中,以2006—2016年绿洲扩张速度最快,其面积增长量和净变化速度高达3 266 km2和4.43%,绿洲变化趋势表现出非平衡—极端不平衡的变化。1989—2006年草地对绿洲退缩的贡献率最大,2006年以后水域面积减少是绿洲退缩的主要贡献者,1989年以后耕地对绿洲扩张的贡献率最大;绿洲重心总体向西北方向迁移,各时期的绿洲重心迁移方向为东北—西南—西北—西南。绿洲景观几何形状趋于简单化,绿洲内部破碎化程度增加,这与草地景观破碎化程度不断增大有关,绿洲总体趋向于集中,绿洲聚集度有所增加,这与耕地景观聚集程度不断增大密切相关。

  • 基于遥感数据对毛乌素沙地腹部旱情等级的景观变化特征分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 目前遥感监测土壤含水率的方法较多,本次研究选取了稳定性较好、应用较为广泛且所需气象资料少的三种监测方法——SWEPDI指数法、能量指数法与TVDI指数法。以2016年4月和9月两期中高分辨Landsat8数据为数据源,分别将SWEPDI光谱法、能量指数法与TVDI指数法按不同时间、不同土层深度与对应时间的土壤含水率野外实测数据进行线性拟合,并进行各模型之间的比较,选择出更加适当的模型。同时利用景观指数在斑块类型上分析2时相土壤水分的变化趋势。结果表明:TVDI法效果明显优于SWEPDI光谱法和能量指数法,同时该方法还解决了其他方法不能连续监测土壤含水量的问题,适用于各种植被覆盖条件下以及各种土层深度的土壤水分反演。此外,选用6个景观指数分析了2016年4月与9月不同旱情等级干旱等级的景观格局变化,发现4月份PLAND指数达到了58.76%,而9月份轻旱等级的PLAND指数达到了44.16%,都占据优势地位,其中LPI 、AREA_CV 、AI指数的值也都达到了最大,其旱情状况有了明显的改善。

  • 宁夏中部干旱带生态移民过程生态风险时空分异——以红寺堡区为例

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2018-10-23 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 生态移民过程具有规模性、集中性等特点,其对安置区土地利用产生最直接的变化,理论上具有显性或潜在的生态风险。以我国最大的生态扶贫移民集中区—宁夏红寺堡区为例,以1995年、2005年和2015年三期遥感数据为基础,综合运用景观格局指数、生态风险指数、空间分析法构建生态风险指数,利用ArcGIS空间分析功能对研究区生态风险的时空变化特征进行分析。结果表明:1995—2015年间安置区景观格局发生较大的变化,草地面积减少29 744.04 hm2,耕地、林地、水域以及建设用地面积分别增加了18 979.73 hm2、4 167.343 6 hm2、672.193 3 hm2、4 314.280 6 hm2,沙地和未利用地变化幅度较大,但其研究始末面积变化不大。研究区景观生态风险空间分布变化明显,且呈现出由集中连片式分布转向零散式的多核地域分布的变化格局,其中高度风险区主要分布在柳泉乡的东北角、小罗山西麓地区以及大河乡的中部和西南部,较高风险区在安置区北部地区以及大河乡的中西部地区分布较为广泛,较低和低度风险区则主要分布在罗山周边地区、柳泉乡的东南部、太阳山镇的西南部以及红寺堡镇的南部等地区。研究期间安置区高生态风险区面积大幅度减少,较高风险区和低度生态风险区面积不断增加,因此生态风险总体呈减弱趋势。安置区生态风险值呈现出显著的空间正相关关系,在空间上存在着空间集聚效应,说明安置区生态风险时空分布与人类活动、土地利用强度之间关系密切。