东北黑土区小流域农业景观结构与土壤侵蚀的关系

以黑土侵蚀区的拜泉县双阳河流域为案例,提取地形和土壤类型相对接近的30个上游子流域作为分析样本。以遥感、GIS和FRAGSTATS软件为平台获得景观格局指数,运用基于GIS的RUSLE模拟土壤侵蚀,通过相关性分析和多元回归研究景观指数与侵蚀模数的呼应关系。从而探讨土地利用调整和流域综合治理下的景观结构特征对土壤侵蚀的影响,为当地或同类地区土地利用规划和侵蚀治理提供科学参考。结果表明:顺坡垄农田面积百分比、景观聚集度与土壤侵蚀模数显著正相关,灌木林地、草地面积百分比、香农多样性指数与土壤侵蚀模数显著负相关。9个结构因子与土壤侵蚀模数的复相关系数(R=0·931)大于单因子相关系数,多个景观结构因子综合地影响了土壤侵蚀,且达到高度相关。研究区侵蚀强度较轻,但大于东北黑土区土壤容许流失量标准。农田是土壤水蚀的主要景观要素,同时也是水土保持的主战场。增加灌草地斑块、实施农田保护性耕作等将是该流域继续控制土壤侵蚀的有效办法之一。

额济纳天然绿洲景观变化及其生态环境效应

基于研究区 1987年LandsatTM和 2001年LandsatETM+遥感影像资料, 综合运用遥感与GIS技术手段, 结合景观格局分析软件APACK, 就近 15年来额济纳天然绿洲景观格局变化进行了分析, 并进一步探讨了由此所引起的生态环境效应。研究结果表明: 1) 天然绿洲面积与水域面积急剧缩减, 绿洲荒漠化程度加剧; 2) 绿洲景观与荒漠景观过渡地带为各景观生态类型相互转化最为剧烈的区域; 3) 景观多样性与景观异质性程度减小, 景观稳定性降低; 4)景观变化所引起的生态环境效应包括地下水矿化度升高、水质下降, 植被退化与物种多样性降低, 沙尘暴危害加剧以及生态难民数量增加等。

分散型流域农业非点源污染模型研究

本文以探讨农业非点源污染形成的主要机制和预测流域农业非点源污染为目标 ,从研究方法和实践应用两方面进行了深入的研究。以辽西地区典型农业小流域非点源污染形成的特点为基础 ,将机理与建模理论相结合 ,通过建立一个包含流域水文模型、产污模型、汇污模型等子模型的模型系统 ,进行农业非点源污染的预测。建模中针对流域内非点源污染现象的空间差异 ,采用分散参数结构的建模思想 ,运用一种以等级为基础 ,兼顾尺度效应的流域空间单元划分方法 ,同时还探讨了 GIS与模型相结合的途径 ,包括利用 GIS进行空间分析 ,建立和管理模型所需的数据库等。应用结果显示了该模型系统具有良好的适用性和灵活性。

干旱内流区尾闾绿洲土壤积盐的动态特征

运用遥感与GIS技术,结合地统计学方法研究了三工河流域下游阜北绿洲近23 a来表层土壤(0~20 cm)盐分动态特征及其主导因素。结果表明:①研究区景观类型间相互转换频繁,区域绿洲化进程的同时,荒漠化也在加重,并且绿洲化进程强于荒漠化;②通过对1982年和2005年土壤盐分的理论模型拟合,符合指数模型,并且,F检验达到极显著水平;③Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在自然和人为作用下,区域土壤盐化程度加重,高盐区面积增加,低盐区面积减少,土壤盐分在20 g.kg-1以上的分布面积增加了15.36%,而在5~10 g.kg-1范围减少43.85%;④水库输水灌溉是引发区域地下水位抬升的直接因素,间接导致土壤盐渍

干旱区典型农业绿洲的景观变化与原因分析

应用 GIS和 RS技术 ,运用 FRAGSTATS格局分析软件 ,从景观破碎度、分维数和分离度等综合分析了河西走廊武威绿洲的景观格局十多年的变化情况。并通过建立景观类型转移矩阵和转换图 ,详细描述了各类型间的转化情况。武威绿洲各项格局指数的变化都可表明人类影响不断加大 ,发生变化最大的在绿洲边缘地带。从人类活动和水资源的变化找到绿洲景观变化的驱动因子 ,并提出了可持续利用的对策。

干旱区绿洲廊道景观研究——以金塔绿洲为例

干旱区绿洲内主要廊道景观类型包括河流、水渠、田间防护林和公路等 .以金塔绿洲为例 ,介绍廊道景观在绿洲的形成与发展过程中传输物质和能量、阻隔荒漠景观扩展和入侵的基本生态功效 .利用GIS方法分析试验区内的廊道分布状况以及与各类景观之间的空间关系 .在近 10年景观格局的动态变化监测的基础上 ,分析廊道的驱动作用 .结果表明 ,用长度和宽度、周长和面积比、密度和非均匀度来表示廊道的各种特性 ;金塔绿洲廊道总长为 1838.5km ,密度为 2 .1km·km-2 ,以渠道和公路为主 ;水浇地、林地和城镇居民地廊道密度最大 ,受影响程度最高 ;绿洲内沟渠廊道质量的改进是影响水浇地等景观变化的重要驱动力之一 .

甘肃民勤绿洲的景观格局变化及驱动力分析

应用GIS、RS技术与景观格局分析软件FRAGSTATS研究了甘肃省民勤绿洲近 14年间的景观格局变化 .结果表明 ,该绿洲的各类景观拼块体在此期间发生了十分复杂的时空转换 ,荒漠化过程与开荒过程同时存在 ,绿洲毁林、毁草开荒过程主要发生在 1994～ 1998年期间 ,并集中分布在绿洲南部水资源条件较好的地带 ,土地弃耕化过程主要发生在 1998～ 2 0 0 1年期间 ,集中分布在绿洲北部水资源条件较差地带 ;Shannon多样性指数、Shannon均匀度指数的下降与蔓延度指数的上升表明了人类对绿洲景观改造程度的不断加强 ,绿洲仍然维持着以耕地与居民地为主的强烈人为干扰的人工绿洲景观 .人类不合理的土地利用方式改变了绿洲景观的空间格局 ,水资源条件的变化进一步促进了景观结构的演变 .

公路景观生态环境风险评价体系的建立和应用:以315国道新疆依吞布拉克—且末段为例

应用景观生态学思想,依据层次分析模式建立了公路生态环境风险评价体系,在专家思想库的基础之上,为突出各评价指标的空间属性,规定其权重值由评价指标影响空间范围的大小来确定.其中环境因子的影响范围,即所占面积,利用GIS对相关图件解读获得,灾害因子影响路段的长度则在施工设计和路线勘测阶段实测而得.使用该评价体系对31 5国道新疆依吞布拉克且末段的生态环境风险性进行评价,结果表明,该路域生态环境风险指数ERA介于1 . 5 5～3 . 2 3之间.由于ERA包含的生态环境脆弱性指数∑xiwi和灾害系数∑yiwj存在空间异质性,故据其最终对路域内的8个景观生态单元,用4个风险级别进行了评价,较真实地反映了该路段生态环境风险特征.

海伦县土壤重金属含量的空间变异性研究

兼顾土壤类型和相对均匀性的前提下,在黑龙江省海伦县中部地区采集黑土土壤样品60个(0-20cm),在GIS的支持下,采用经典统计学与地统计学相结合的方法研究了土壤铜、铬、铅、镉、汞、砷含量的空间变异性及分异规律。结果表明,就空间相关域而言,铜含量的空间变异性比铬要大;铅、镉、汞、砷含量存在很好的空间结构性,趋势项可用一次趋势面方程分离,一次趋势面方程代表了这四种元素的宏观分布趋势;铜、铬、铅含量的空间分异表现为起伏变化较大,岛状区域分布较多;铅、镉、汞含量以靠近海伦县县城处相对较高,砷含量不同空间位置上变化相对比较平缓。

河北省康保县景观变化研究

利用1999年TM5和2003年的SPOT5遥感影像辅助GIS技术对河北省康保县土地利用景观变化进行了系统研究,并用Logistic逐步回归对驱动因素进行分析;利用Kappa指数对分类结果进行精度评价.结果表明,1999和2003年分类结果的Kappa指数分别为86.72%和89.76%.康保县的旱地大面积减少,但仍为景观基质.菜地、人工草地、有林地面积和未成林造林地明显增加,主要由旱地、天然草地和改良草地转化而来.菜地、人工草地的变化速率增加最快,研究区的景观格局破碎化程度加剧.其景观变化主要是退耕政策实施的结果,坡向因素为主要退耕驱动因素,而直接的驱动因素是由坡向决定的水热条件和肥力因素.

黑土侵蚀区生态重建的景观结构与功能分析

以黑龙江省拜泉县为案例,研究了区域生态恢复与生态重建对景观结构及其水土保持功能的调控.在GIS支持下,结合野外调查数据,对县域水平的生态建设成果进行了空间表达和定量辨识.对比分析1989年和2002年类型水平景观指数及13年来景观类型的转移面积和转移方向、林网宏观结构变化、水库塘坝空间分布与数量变化;土地利用和景观结构调整对水蚀、风蚀的控制以及水库塘坝的蓄水功能变化.结果表明,大规模生态建设下,区域景观类型数量和空间配置的变化对发挥其水土保持功能起到很好的调控作用.1989~2002年,耕地面积减少24 731.01 hm2,林草地和水体面积增加了13 567.53 hm2和1 190.97 hm2.全县55%的水土流失面积得到治理,82.2%的农田得到林网防护,43.7%的景观地表超渗径流得到集蓄.景观结构调整应注意增加林草地等类型斑块的聚集度;调节林网连接度、环度及网眼大小;增加水库塘坝的泄洪与灌溉配套设施等.

黑土区县域生态工程建设对农业景观的调控

近年来,东北典型黑土区的水土流失问题得到了广泛的关注。该文运用景观生态学的空间分析方法,在地理信息系统GIS支持下,以1989年和2002年陆地资源卫星LandsatTM为主要信息源,结合测绘图件、统计数据及野外调查,分析黑土侵蚀区典型县域(拜泉县)生态恢复与重建的景观结构和水土保持效应。研究结果表明从1989到2002年,研究区耕地面积下降24731.01hm2,林草地面积增加了13567.53hm2,林网进一步完善,水库和塘坝数量由88座增加到1490座。全县55%的水蚀面积得到治理,82.2%的风蚀农田得到林网的防护,43.7%的景观地表超渗径流得到集蓄利用,大于1.5°坡耕地泥沙径流拦截面积增加1420.10hm2。大规模生态建设下,区域景观类型数量和空间配置发生了较大的变化,景观结构的调整对其水土保持功能起到了很好的调控作用。

黑土质量演变初探Ⅳ——吉林省公主岭地区土壤肥力指标空间变异与评价

采用地理信息系统(GIS)和地统计学相结合的方法研究了吉林省公主岭地区土壤表层(0￣20cm)pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性。结果表明:土壤pH、有机质、速效钾、粘粒的理论模型均为球状模型;速效磷的理论模型为纯块金效应模型。粘粒、速效钾、有机质、pH的C0/(C0+C)变化范围是37.27%～49.66%,均表现出中等的空间相关性,说明其空间变异是由随机性因素和结构性因素共同作用的结果。根据目前的评价标准,该地区土壤pH和有机质主要分布在2～3级;速效磷和速效钾主要分布在2～4级;而粘粒则分布在3～4级,说明该地区肥力指标基本上处于中等级别。

荒漠绿洲过渡带农业绿洲土地退化动态特征

为量化荒漠-绿洲过渡带农业绿洲土地退化动态,运用遥感与GIS技术,结合地统计学理论,对研究区自1960年土地开垦以来,耕地开发利用的结构变化以及1983~2005年土地利用类型与表层土壤(0~20 cm)土地退化时空变异规律关系分析研究。结果表明:农业绿洲经历4个阶段:过渡垦荒阶段、适度土地利用阶段、土地撂荒阶段、土地利用综合治理阶段。23年间农业绿洲景观改变的人为影响程度加剧是造成景观多样性和景观破碎化的主要动因。从1983~2005年,沿沙漠区向农业绿洲内部土地退化的程度降低,灰漠土退化面积明显高于盐土和潮土,并且土地质量差的区域,土地退化程度逐渐减轻,而土地质量好的区域土地退化程度加重。

黄河三角洲湿地区域生态风险评价

以黄河三角洲为例进行了区域生态风险评价理论和方法的探讨。针对黄河三角洲主要生态风险源洪涝、干旱、风暴潮灾害、油田污染事故以及黄河断流的概率进行了分级评价 ;并提出度量生态损失与生态风险的指标和公式 ,分析了风险源的危害作用 ;运用遥感资料、历史记录、调查数据和地理信息系统 (GIS)技术 ,完成了区域生态风险综合评价 ;在此基础上提出黄河三角洲的区域生态风险管理对策