鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变

通过斑块密度、斑块平均面积、斑块平均形状破碎化指数和面积加权平均形状破碎化指数4项景观格局指数,结合形态学空间格局分析法(MSPA),从景观和像元层面探索了1995～2015年鄱阳湖生态经济区湿地景观格局演变过程。结果表明:①鄱阳湖生态经济区湿地面积呈现波浪状增长,其内部湿地类型变化较剧烈;②4项景观格局指数均表明研究区湿地呈越加破碎的变化趋势:③MSPA的分析结果与景观格局指数相一致,研究区湿地以"核心区"形态为主。研究结果可为鄱阳湖生态经济区的景观破碎化研究提供参考,并为区域景观格局优化、土地合理管理提供借鉴。     

鄱阳湖湿地景观格局时空演变分析

以1985,1995,2005年TM卫星遥感数据为基础,利用ERDAS、GIS软件,对鄱阳湖湿地数量结构和空间转移情况进行分析,并运用景观生态学的原理对湿地景观斑块分维度、优势度指数、多样性指数、破碎度指数进行分析,并分析其反映出的特征和趋势。研究结果表明:1985~2005年,鄱阳湖湿地及周边景观类型数量结构中,滩地、水库坑塘、林地和草地减少最为显著,城乡工矿居民用地和旱地明显增加;通过景观格局指数分析,鄱阳湖湿地景观分维数和优势度减少,多样性和破碎度增加。     

黄河三角洲湿地景观格局演变研究

运用景观生态学原理,基于不同年代的遥感数据,系统分析了1993～2004年黄河三角洲湿地景观格局演变情况.结果表明:①湿地面积总体上变化不大,景观破碎化水平相对较低,湿地景观保持着一定的自然状态;②随着人类干扰强度的增强,斑块数量急剧增加,破碎化指数、斑块密度显著增大,景观破碎化程度提高;③湿地结构和组成发生了变化,人工湿地面积急剧增加,自然湿地面积减少;④芦苇湿地斑块急剧增加,平均斑块面积减少,说明芦苇湿地生态功能降低,湿地质量下降.⑤黄河水沙资源变化、人类活动干扰是三角洲湿地景观格局演变的根本动力和主导因素.     

草海湿地区域土地利用景观格局时空变化特征研究

采用3S技术和景观生态学分析方法,对草海湿地区域近20 a的景观格局动态变化进行分析,结果表明:(1) 20 a间,草海湿地区域林地、草地景观类型面积呈下降趋势,水域、建设用地景观类型面积大幅增加,耕地景观类型面积总体有所增加;(2)从景观类型转换来看,研究区景观类型转换以草地、耕地景观类型的转入转出变化最大,草地退化较为严重;(3)从景观类型斑块密度和平均斑块面积变化情况来看,研究区各类景观类型的破碎化程度越来越严重;(4)从景观斑块形状和景观多样性变化情况分析,研究区林地、草地、建设用地景观斑块形状趋于规则,景观优势度明显,在整个研究区中占绝对的优势地位。总体来看,草海自然保护区建立之后,由于人为因素的干预,对湿地区域保护力度较大,一系列湿地保护、修复和恢复工程的实施,使得草海湖区面积持续增加,湿地得以较好的保护和恢复。     

东平湖湿地景观演变对人类活动的响应机制

为探索南水北调工程通水前后湿地景观格局变化,采用决策树分类法,对2000年、2009年和2014年3期Landsat影像进行分类;在分类结果的基础上,应用转移矩阵和景观指数等方法,分析不同时期景观格局的特点及驱动因素;最后应用马尔科夫模型,对研究区景观格局演变进行预测。结果表明:水域周边出现了更多的建筑用地,景观指数INP由7 174增长至10 334,蔓延度指数IC由64.594 4减少至63.651 5,景观格局总体呈破碎趋势,景观破碎度增加,景观异质性增强;2009—2014年香农均匀度指数ISHE和香农多样性指数ISHD指数小幅上升,景观格局集聚度水平提高,但是与2000年的景观格局水平存在较大差距,部分天然湿地被人工湿地取代,导致湿地生态功能退化。     

黄河调水调沙期河口湿地景观格局演变

以2003—2010年遥感影像为基本信息源,在3S技术支持下,运用景观生态学原理,定量分析调水调沙以来黄河口自然保护区湿地景观格局的动态变化,讨论了影响湿地景观格局变化的驱动因素。研究结果表明:自调水调沙以来,保护区内景观类型分布特征发生明显变化,湿地生态系统呈明显的正向演替趋势;自然保护区景观类型多样性与异质性增加,景观形状复杂程度提高,斑块细化程度提高,景观破碎化非常微弱,景观格局生态状况总体上有较大提高;湿地生态补水工程与黄河水资源补给增加是促进景观格局发展的主要影响因素。     

山东半岛东部湿地景观格局变化及驱动力分析

以1990年、2000年、2010年的遥感影像为基础数据,采用景观生态学相关方法分析了山东半岛东部(烟台市、威海市)湿地景观格局的变化特点,并选择部分能代表气候及人类活动的因子,分析当前湿地景观格局变化的驱动力。结果表明:自然湿地总面积呈减少趋势,其中海域湿地与河流湿地降幅最大,但人工湿地面积增长迅速;景观格局指数显示,研究区景观形状趋于复杂化,斑块类型更加多样化,景观破碎化程度日益提高;研究区湿地生态系统的景观格局是自然环境和人类活动综合作用的结果,气候波动、人口增长、经济和城镇化发展、政策制定对湿地的景观格局影响深刻,人文驱动力中人口因子占主导地位。     

三门峡库区湿地景观格局变化及其驱动力分析

以三门峡库区为研究对象,依据1980年、1990年、2000年、2010年4个时期的卫星遥感影像,采用最大似然法进行监督分类,并运用人机交互解译和野外检验方法获取三门峡库区的水体、滩地、沼泽等土地利用数据;利用地理信息系统空间分析和统计功能,研究了1980—2010年三门峡库区的土地利用动态变化情况。结果表明:30 a间城镇用地、农村用地明显增加;水体、滩地、草地均有不同程度减少,分别减少18.64%、62.6%、27.6%,林地面积基本持平;滩地主要转化为水体和耕地,草地主要转化为耕地和林地。土地变化格局的主要驱动力是人口增长、城市化与经济的发展、气候环境的变化等。     

人类活动对若尔盖湿地景观格局的影响

以1989年、1995年、2005年、2007年、2012年的5期遥感影像为数据源,得到了若尔盖地区的湿地景观格局空间分布,同时采用景观格局指数分析了若尔盖地区高原湿地景观格局的变化情况,最后选择具有代表性的人文因子,定量分析了人类活动对湿地景观格局的影响。结果表明:若尔盖高原湿地总面积不断减少,1989—2012年,湿地总面积共减少5 231.40 hm~2;景观格局趋于复杂化,湿地景观退化严重;由不同湿地类型面积及景观格局指数的变化可知,沼泽湿地面积减少及景观破碎化最为明显,湖泊湿地和河流湿地变化具有不确定性;在影响研究区湿地景观格局退化的人文因子中,经济因子对研究区湿地景观格局的影响最为强烈。     

三门峡库区水沙变化与湿地景观格局演变关系

采用时间序列分析方法中的Kendall秩相关检验,对潼关水文站1980—2010年的水沙过程及降水量变化趋势进行检验,结果表明年均流量、年均输沙率、多年年均降水量均有明显的减小趋势;通过选取1980年、1990年、2000年、2010年同期遥感影像数据以及2005年2月、6月、8月、11月遥感影像,在ENVI中利用非监督分类方法、最大似然法及人工辅助方法进行遥感影像湿地信息专题解译,解译后将专题数据导入GIS中进行空间信息处理,分析水沙情势变化对三门峡库区湿地景观格局演变的影响。结果显示:流量和输沙率的减小导致库区湿地水面面积和滩涂面积明显下降,2010年库区水体面积较1980年减小19%,滩涂湿地面积减小37.4%;水库调度对年际库区湿地面积影响不大,对年内湿地景观格局影响显著;水库蓄泄水导致水面面积增减及滩涂面积反向变化。     

水利工程对鄱阳湖湿地生物资源的影响

文中叙述了鄱阳湖湿地生物资源的特征,分析预测了三峡等水利工程对鄱阳湖湿地水生植被、鱼类、越冬珍稀水鸟等生物资源的影响。     

1975—2020年环巢湖湿地景观格局演变及驱动分析

基于1975—2020年间7期遥感数据,分析环巢湖湿地景观格局变化,揭示研究区域的演变特征及其驱动因素。采用基于样本的面向对象分类法,辅以高分辨率影像对错分地类进行目视修正。通过计算转移矩阵、动态度和景观格局指数分析景观格局特征与动态变化,通过主成分分析讨论演变驱动力。结果表明:①1975—2020年,研究区域湿地面积总体上处于缩减状态,由971.77 km²缩减到905.29 km²,主要转换成建设用地、农用地和植被用地;人工湿地在2013—2020年面积增加至39.58 km²,主要由农用地转化而来;非湿地景观中,建设用地面积增长最快,由13.85 km²增长到566.56 km²。②在景观指数分析中,斑块数量增加,不同类型斑块指数的波动变化存在一定差异;整体上景观破碎化指数从0.49增加到1.26,景观异质性增加,研究区域趋于复杂化;多样性指数总体呈现缓慢增长趋势,趋于均衡化分布。③由驱动力分析得出,自然因素在景观格局演变前期影响显著,随着社会经济的发展,自然因素作用逐渐弱化,社会经济成为景观变化的重要驱动因素;政策因素在研究区域景观演变方向中起主导作用,随着一系列政策调控的实施,有效改善了景观类型的分布。     

水利工程建设对洞庭湖及鄱阳湖湿地的影响

随着三峡水利工程建成运行以及长江上游干流梯级 水库的规划建设,水利工程对两湖(洞庭湖、翻阳湖)湿地的叠加累积影响正逐步显露,其主 要表现为泥沙对两湖湿地演化的影响,水文变化对两湖生物、生境的影响。对生物及生境的 影响,两湖湿地表现较为一致,为此,主要论述了对滩地、植被、越冬珍稀水鸟、鱼类的影 响等。大型水利工程建设对湿地演化的影响,两湖湿地表现出的差异性则较大：对洞庭湖, 长江干流水利工程减缓了湿地正向演化的速度,但却加重了湿地正向演化最终的萎缩程度; 对鄱阳湖,长江干流水利工程破坏了现有的泥沙冲淤准动态平衡过程,大大加速了湿地的正 向演化的速度,此外鄱阳湖控制工程将使鄱阳湖湿地迅速萎缩。     

鄱阳湖水文情势演变原因及对策

由于气候变化以及人类活动的影响,鄱阳湖水文情势发生了一定程度的变化,需定量评估不同驱动因子对鄱阳湖水情演变的影响。采用一系列水文指标表征鄱阳湖水文情势,构建BP神经网络模型模拟鄱阳湖水位,通过情境对比分析长江干流流量、鄱阳湖子流域入湖流量以及地形变化对各水文指标变化的贡献率。结果表明:长江干流流量是鄱阳湖7—10月份月平均水位降低的主要驱动因子,贡献率为52%～67%,对年最高极值水位的拉低效应明显,对年最低极值水位起到一定的抬高作用;地形是鄱阳湖12月—翌年3月月平均水位下降的主要驱动因子,贡献率为92%～185%,对年最低极值水位的拉低效应明显。最后对鄱阳湖水资源管理和调控提出一些建议:优化三峡水库运行调度,根据实际情况将三峡水库汛末蓄水时间适当提前;加强鄱阳湖子流域水利工程建设,在三峡蓄水期间增加五河泄流;规范采砂。     

基于系统动力学方法的鄱阳湖流域水量平衡过程模拟与分析

以鄱阳湖及其流域为研究对象,采用系统动力学(SD)方法构建了整个流域系统基本要素之间的物理结构和关系,对鄱阳湖流域水量平衡过程进行了模拟分析。以1978—1997年为校核期、1998—2007年为验证期,对鄱阳湖五河流域径流量及湖口水位模拟值与实测值进行比较分析。结果表明SD方法在流域产流、河湖水量交换过程的模拟上能取得较理想的效果。在此基础上,模拟了鄱阳湖流域降水、气温和用水量分别增减10%时,其他相关要素的系统响应。用水量、气温和降水的影响比例约为1∶3∶10,降水通过控制地表径流量、气温通过影响蒸散发和土壤蓄水来影响流域水文水资源过程。研究结果定量揭示了整个流域范围内水量变化的各环节对气候变化和人类活动的响应,反映了流域系统各个组成部分的相互作用。     

鄱阳湖湿地典型植被对关键水文要素的响应规律研究

为了揭示鄱阳湖湿地植被对关键水文要素的响应规律,综合运用EFDC水动力学模型和高斯模型,建立了湿地植被分布面积对淹没水深、淹没时长和退水时间的响应关系,明确湿地植被对关键水文要素的生态需求。结果表明:鄱阳湖湿地典型植被对这3种关键水文要素的生态阈值点由小到大依次均表现为:芦苇苔草虉草蓼子草,从而形成了芦苇、苔草、虉草和蓼子草由高到低的空间分布格局;苔草的生态幅宽最大,表明其对生境的适宜范围最广、适应能力最强,从而使得其在鄱阳湖的分布范围最广。     

变化环境下鄱阳湖洪水指标演变特征研究

本文基于鄱阳湖洪水特点,选取特定洪水特征指标,利用数理统计方法分析鄱阳湖洪水特征指标的趋势性、突变性和周期性,并分析演变特征和驱动因素,得到结论如下：1）未来高洪可能性仍然较大,未来6～10a鄱阳湖年最高水位仍处于丰水期;2）洪水在年内分配发生较大改变,变化过程从“矮胖型”向相对“尖瘦型”演变,水量在年内更加集中化;3）高洪持续天数显著增加,19.00m以上的高水位维持时间平均每10a延长2.2d;4）年最高水位及年平均水位周期性变化主要受“五河”入湖周期性变化所控制,同时会受到其他因素影响而改变原有周期性变化规律,年最高水位具有5a为第一主周期,40～49a为第二主周期的变化规律。     

拟建鄱阳湖水利枢纽工程对水龄的影响模拟分析

鄱阳湖水利枢纽工程的建设运行必然会改变鄱阳湖的水情。本文利用EFDC水龄模块模拟了鄱阳湖的水龄分布,并分析研究拟建的水利枢纽工程在丰、平、枯等典型年份对水龄的影响,结果表明:受"五河"来流流量以及长江顶托倒灌作用的影响,鄱阳湖水龄在赣江入湖三角洲和入江水道较小,平均水龄分别是16.6 d和23.2 d,而在东北湖湾较大,平均水龄为119.4 d;水利枢纽工程的建设会减小鄱阳湖枯水期的流速,从而增大水龄,主要影响区域是北部过江水道区域以及中心湖区西侧的赣江入湖三角洲区域,尤其是过江水道的东侧,水体有明显滞留;水利枢纽工程增加了整个湖体的水力更换时间,在枢纽调控方案的补偿调节期和低枯水期水力更换时间增加了20%左右。研究结果可为鄱阳湖水利枢纽工程的建设提供参考。