2026年 02期
克里雅河流域地表径流与景观格局相关性分析
娜迪热·艾克拜尔;居麦尼亚孜·赛迪艾合麦提;满苏尔·沙比提;揭示克里雅河流域地表径流变化与景观格局变化间的相互关系,为流域生态保护提供技术参考。综合分析了研究区1980、1990、2000、2010、2020年5个时期的土地利用/覆被(LULC)数据,提取景观格局指数在类型水平和景观水平上的数据,基于ArcGIS、Fragstats4.2软件,运用景观指数计算、皮尔逊相关性分析、Meta分析等多学科方法,探究流域地表径流对景观格局变化的影响。结果表明:(1)1980—2020年,研究区土地利用类型变化明显,土地利用主要以未利用地、草地和水域类型景观为主,2020年三者面积之和占比为97.79%,具体占比分别为75.17%、20.58%和2.04%;耕地和未利用地面积分别增加331.64、3 838.09 km2,水域和草地面积呈减少趋势且分别减少1 147.64、2 955.13 km2。(2)随着流域径流增加,在类型水平上,耕地、水域、未利用地3种土地利用类型的景观格局指数与流域径流呈正相关,而林地、草地、建设用地的景观格局指数与流域径流呈负相关。在景观水平上,流域径流与总边缘长度(TE)、边缘密度(ED)、景观形状指数(LSI)呈正相关,流域破碎化程度与景观边缘长度呈上升趋势。(3)Meta分析结果进一步验证了流域径流在类型水平和景观水平上对景观格局变化存在显著影响。
土地利用变化对博斯腾湖流域景观格局与生态系统服务价值的影响
康佳佳;迪丽努尔·阿吉;李平平;胡丛巧;彭清清;王凯;统计分析博斯腾湖流域土地利用动态变化、景观格局变化以及生态系统服务价值变化和空间分布,为博斯腾湖流域生态环境改善和生态文明建设提供科学支撑。以博斯腾湖流域1995—2020年6期遥感影像数据为基础,利用ArcGis10.8软件将土地类型分成10类,分析25年间土地利用变化、景观格局变化及生态系统服务价值变化特征。结果表明:(1)流域耕地、草地、水域、裸地、建设用地、湿地以及沙地面积呈波动增长趋势;林地、冰川积雪以及盐碱地呈波动减少趋势。(2)流域在25年时间尺度内,林地的斑块数量(NP)和斑块密度(PD)最大,其次是草地;沙地和盐碱地的NP、PD和景观形状指数(LSI)均较小,说明林地的空间格局复杂性程度比较高,而沙地和盐碱地的斑块不规则化程度低,景观形状简单。(3)流域25年间生态服务价值(ESV)呈先减少后增加再减少的变化趋势,调节服务始终处于优势地位。草地、水域和冰川积雪是流域ESV变化的主要贡献因子和敏感因子。(4)流域土地生态系统服务价值分布的空间正自相关较为显著,集聚性增强。流域ESV高值区主要集中在水域及周边湿地,ESV低值区主要分布在建设用地、裸地和盐碱地地带;低高以及高低聚集范围很小且变化不明显。
伊犁河三角洲植被覆盖度时空变化特征及影响因素
塞米热·吾斯曼;杨涵;钟瑞森;张鹏飞;尼亚孜海尼木·肖开提江;包安明;研究伊犁河三角洲植被变化特征为流域生态环境健康及区域水资源可持续发展提供科学依据。运用遥感数据,采用像元二分模型、Sen+Mann-Kendall趋势检验、Hurst指数和Pearson相关分析,系统分析1994―2022年伊犁河三角洲植被覆盖度时空变化特征。结果表明:(1)29年来植被覆盖度整体上以3.6×10-3/a的速度呈缓慢增加趋势,植被覆盖度均值为0.30~0.47;(2)在空间上大部分增加的区域位于中部及西北部,减少的区域主要分布在三角洲边缘的干旱区域;(3)三角洲植被覆盖度的整体Hurst指数大于0.5,呈正向持续性特征,表明未来植被覆盖度将继续重复过去29年的发展趋势;(4)相关性分析显示对植被覆盖度影响最大的是径流量,其次为气温,降水量的影响最小。
济南北大沙河流域景观格局与水质的空间分异研究
吴金航;曹情情;戚乐乐;陈义杰;研究城乡梯度空间尺度下北大沙河流域景观组成变化对水质的影响,为该地区的景观格局和水环境优化提供科学依据。在北大沙河流域选取19个取样点,利用ArcGIS软件生成水文分析和土地利用分析,采用水质分析、景观格局指数、相关性分析等方法,探究流域景观和水质的关系。结果表明,北大沙河干流水质优于支流,水质在村-镇-城梯度呈提升趋势,耕地是北大沙河流域主要的土地利用类型,其面积占比沿村-镇-城梯度不断减少。土地利用组成和景观格局是影响流域水质的重要因素,景观指数对氨氮和硝酸盐的影响较大。通过加强流域土地利用合理规划管理和优化流域景观格局,可降低城镇化及人类活动对水环境质量的影响。
基于博弈论组合赋权模糊物元模型的渭河流域陕西段可持续性评价研究
罗娟;陈戈;程书强;分析渭河流域陕西段2012—2021年水安全、水资源、生态健康、水质环境、水经济、水文化相关数据,以评价该流域的可持续性,为流域水资源管理与高质量发展提供科学依据。综合考虑流域实际情况与发展需求,选取涵盖上述6个维度的22项评价指标;改进G1法与熵权法,经博弈论组合赋权确定指标权重,构建模糊物元模型;运用改进的TOPSIS-RSR-Fuzzy方法进行评价与敏感性分析。结果显示,流域径流调节能力、流域生物完整性指数等指标权重居前,其中流域径流调节能力权重达0.156,流域生物完整性指数权重为0.108。2012—2014年流域处于初步可持续等级,2015—2021年可持续性评价得分稳步上升,2021年得分最高为0.699。敏感性分析表明,不同年份指标敏感性有变化,堤防达标率、富营养化率、城区防洪达标率等波动大。基于研究成果,提出应保障流域水安全、合理管理水资源、推动经济文化环境协调发展、提升居民幸福感等建议。
九龙江流域农业洪涝灾害损失时空变化特征
王莉红;方雪娟;黄泓杰;张印;崔胜辉;分析九龙江流域农业灾害造成的损失特点,为该地区洪涝灾害农业损失脆弱性曲线积累数据基础,为农业可持续发展提供科学依据。通过分析2014―2019年九龙江流域洪涝灾害资料,揭示九龙江流域农业灾害损失特点和时空分布特征,并探讨九龙江流域适应性农业管理对策。结果表明:(1)造成农业损失的作物主要是茶叶、蔬菜、水果、食用菌;(2)九龙江流域农业洪涝灾害损失较大的月份是9月、7月、5月、6月,呈现出与降雨量同步的趋势(R=0.714,P=0.009);(3)九龙江流域农业洪涝损失较大的县域分别是安溪县、同安区、长泰县、华安县、连城县、漳平市,损失空间分布特征整体呈现出流域中游和下游损失多、上游损失少的特征。
巴彦淖尔市生态系统服务权衡协同关系及尺度效应
林民博;张万顺;李翱;周奉;陈刚;刘馨;蒋安娜;揭示生态系统服务权衡协同关系与尺度效应,为高效管理区域生态系统服务、科学制定生态保护策略提供参考。融合遥感、气象、土地利用等多源数据,建立物质量模型对2022年巴彦淖尔市防风固沙、土壤保持、食物供给和水源涵养4种关键生态系统服务进行量化,并基于空间自相关方法对30 m、1 000 m格网尺度和乡镇尺度下的生态系统服务权衡协同关系及尺度效应进行分析。结果表明:(1)生态系统服务表现出明显的空间分异特征,高值区主要分布在高植被覆盖、高海拔和高降水区域。(2)生态系统服务协同关系存在于食物供给和防风固沙服务间、土壤保持和水源涵养服务间,前者主要分布区域为耕地,后者为林草地和阴山山脉;权衡关系存在于其他4对服务间,且主要分布区域为耕地、林草地和阴山山脉。(3)生态系统服务权衡协同关系存在显著的尺度效应,全局和局部权衡协同关系在不同格网尺度上具有相似性,格网与乡镇尺度间表现方向上的变化。
云南小型高山湖泊沉积物产甲烷潜势及其驱动因素
范雨春;刘流;刘智;孔令阳;黄林培;康满春;石小涛;陈光杰;研究受人类活动直接干扰较小的高山湖泊沉积物产甲烷(CH4)潜势及其主要驱动因子,为探究自然过程影响下高山湖泊CH4产生与排放的驱动机制提供依据。2022年7月选取云南老君山3个小型高山湖泊(太极湖、姐湖和三玄湖),调查沉积物的CH4产生及排放水平,分析沉积物孔隙水中电子受体浓度(SO42-、NO3~-,金属离子Fe3+、总Mn等)以及有机质含量对湖泊沉积物CH4净产率的影响。结果表明:3个高山湖泊CH4排放水平[0.12~1.21 mmol/(m2·d)]总体偏低,较低的水温以及较高的氧化比例(78.40%~84.88%)是导致沉积物产CH4潜势偏低的主要原因;产CH4潜势均在沉积物表层5 cm偏高,且都呈现随沉积物深度增加而下降的趋势;3个湖泊沉积物均存在不同程度的CH4厌氧氧化现象,Fe3+、Mn、SO42-、NO3~-作为电子受体均可能参与了CH4厌氧氧化过程;沉积物有机质含量对产CH4潜势无显著驱动作用,但沉积物表层15 cm内有氮素富集的趋势,这可能是表层沉积物产CH4潜势偏高的原因。
定量评估气象条件对滇池蓝藻水华发生的影响及预测
徐虹;戴丛蕊;何雨芩;程晋昕;王玉尤婷;对滇池蓝藻水华发生的可能性进行预测,为预防和开展藻华防治、保护水环境提供科学依据。基于2001―2021年逐日MODIS数据和随机森林算法,分别构建复苏期(3―6月)和高发期(7―12月)滇池蓝藻水华发生气象概率预测模型,并采用特征变量重要性和偏依赖图定量评估了水华发生与气象因子之间的关系。结果表明:(1)近21年滇池蓝藻水华发生年累计频次和规模的均值分别为26.9次和7.30%,水华发生有明显的季节性特征。(2)影响水华发生的关键气象因子在复苏期为气温和风速,气温对水华发生的影响大于风速;高发期则为气温、风速、日照和降水,其中风速的影响最大,其次是气温,日照和降水的影响最小。(3)总体上,气温和降水会加剧蓝藻水华的发生,风速和日照则有抑制作用;气温、光照和降水对水华发生的影响具有一定的累积效应。(4)各因子对蓝藻水华的影响存在一定的适宜区间,超出或低于相应的区间可能会不利于水华的发生;当气温>18℃和风速<2.5 m/s时,发生水华的概率相对较高。(5)模型在复苏期的准确率、召回率、综合评价得分和受试者工作曲线下的面积值分别为80.1%、62.3%、63.4%和87.6%,而高发期为83.1%、85.2%、88.8%和86.0%。
不同形态和水平氮添加对三江平原湿地植物群落多样性和生产力的影响
孙杰;曹宏杰;黄庆阳;杨帆;张荣涛;董海鹏;柴春荣;王梦雨;刘赢男;探索不同氮形态和施氮量对三江平原小叶章沼泽草甸植物功能群的影响,为深入了解全球变化背景下湿地植物群落结构及功能变化机制提供理论依据。通过三江平原湿地野外氮添加实验,分析了3种氮形态(铵态氮、硝态氮和酰胺态氮)和4个氮水平(0、4、8、12 g/m2)对植物群落结构、多样性和生产力的影响。结果表明:铵态氮和硝态氮添加显著提高了禾草类功能群重要值(P<0.05),酰胺态氮(尿素)添加显著提高了杂类草功能群重要值。3种氮形态添加对植物多样性的影响规律一致,均表现为随着施氮量的增加植物群落的Simpson指数(物种优势度)显著升高、物种丰富度、Shannon-Wiener(物种多样性)和Pielou指数(物种均匀度)显著下降(P<0.05),但二者交互作用对植物群落物种多样性没有显著影响。氮形态、施氮量及二者交互作用均显著影响了植物群落生产力(P<0.05),其中添加8 g/(m2·a)的铵态氮和硝态氮提高了植物群落的地上生产力。三江平原湿地植物功能群对不同形态氮素吸收有偏好性,杂类草功能群偏好吸收酰胺态氮,禾草类功能群偏好吸收铵态氮、硝态氮,氮形态和施氮量交互作用对湿地植物群落地上生产力影响显著,湿地植物群落物种多样性仅受施氮量的显著影响。