1975—2018年南四湖流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)空變化及其驅(qū)動(dòng)因素研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-09 13:56
研究區(qū)域的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化趨勢及其驅(qū)動(dòng)因素,可以更加科學(xué)地保護(hù)和開發(fā)流域生態(tài)系統(tǒng)。以南四湖流域1975—2018年9期土地利用數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),借助ArcGIS 10.2和Fragstats 4.2等軟件計(jì)算景觀生態(tài)指數(shù),并構(gòu)建景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,通過空間自相關(guān)性分析,探究南四湖流域自改革開放40年來生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空變化,并用地理探測器定量研究驅(qū)動(dòng)因子的貢獻(xiàn)量。研究結(jié)果表明:流域最大斑塊指數(shù)不斷減小,景觀破碎化加劇,且與景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)呈正相關(guān);而平均分維數(shù)、香濃多樣性和香濃均勻度與生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)呈負(fù)相關(guān)。在空間上,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)具有較強(qiáng)集聚性,東部草地和林地區(qū)域主要是高值區(qū),湖區(qū)北部以及西部耕地和建設(shè)用地則主要是低值區(qū);總體上,研究區(qū)大部分為低風(fēng)險(xiǎn)和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū),且生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)平均值不斷降低;地理探測器分析表明,海拔和人為干擾度因子貢獻(xiàn)量在35%以上,對(duì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)有顯著的解釋力。據(jù)此,以后應(yīng)減少人類行為對(duì)南四湖流域生態(tài)系統(tǒng)的干預(yù),降低流域的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
【文章來源】:生態(tài)科學(xué). 2020,39(03)CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
南四湖流域位置圖
計(jì)算出每一個(gè)網(wǎng)格的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),通過ArcGIS 10.2的地統(tǒng)計(jì)分析模塊進(jìn)行Kriging插值,從而得到南四湖流域的景觀生態(tài)分布圖(圖2)。將研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)劃分為5個(gè)等級(jí):低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(ERI<0.06)、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(0.06≤ERI<0.09)、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(0.09≤ERI<0.13)、較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(0.13≤ERI<0.20)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(ERI≥0.20)。1975-2018年不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布與所占面積分別見圖2、3。如圖3所示,1975年研究區(qū)內(nèi)處于低風(fēng)險(xiǎn)和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的面積分別為15256.69 km2和6387.19 km2,各占總面積的48.57%和20.33%,主要分布于流域的中部和西部地區(qū)(圖2),這些區(qū)域以景觀脆弱度較低的耕地為主,故景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低;中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積為2808.56 km2,占總面積的8.94%,主要分布于湖區(qū)東部,斑塊破碎度和分離度較高,表明人類活動(dòng)對(duì)該區(qū)域有較大影響;處于較高風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的面積分別為3476.81 km2和1509.75 km2,占總面積的11.07%和4.81%,主要分布于流域東部地區(qū),該區(qū)域以山地丘陵為主,草地和林地覆蓋率高,景觀脆弱度高,故景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高。
利用Arc GIS 10.2的柵格計(jì)算器,得到1975—2018年南四湖流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間變化圖(圖4)。為了顯示研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化的空間差異,本研究將景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化的等級(jí)分為五級(jí),其中0代表前后兩個(gè)時(shí)期景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)未發(fā)生明顯變化,±1代表景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)上升或下降1個(gè)等級(jí),±2代表景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)上升或下降2個(gè)等級(jí)。在1975—2018年期間,除1990—1995年上升外,其他時(shí)期景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)平均值都是降低。1975—1980年,建設(shè)用地的面積大幅度增加,整體景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)平均值從0.098降低到0.08。1980—1990年,整體景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化不大,但是水域面積大幅度減少,未利用地面積增加,因此湖區(qū)北部地區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值上升明顯。1990—1995年,東部景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)上升,因?yàn)檫@段時(shí)期東部地區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高的林地面積有所增加。2005—2010年,流域西南部和東部生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下降,與同期內(nèi)該地區(qū)草地和林地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地有關(guān)。在1995—2000年、2000—2005年、2010—2015年和2015—2018年這四個(gè)時(shí)期土地利用類型變化較為穩(wěn)定,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值變化不明顯。1975—2018年,景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)平均值呈下降趨勢,從0.098降低到0.068,降低最明顯的地區(qū)是流域的最東部,除此之外,湖區(qū)東部和西部的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)也在降低。3.2.3 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間自相關(guān)分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]贛江上游流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空分異——從生產(chǎn)-生活-生態(tài)空間的視角[J]. 趙越,羅志軍,李雅婷,郭佳瀅,賴夏華,宋聚. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(13)
[2]基于景觀格局的草海流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 鄭杰,王志杰,喻理飛,王磊,嚴(yán)令斌. 環(huán)境化學(xué). 2019(04)
[3]博斯騰湖流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與時(shí)空變化[J]. 位宏,徐麗萍,李曉蕾,李經(jīng)緯. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(S1)
[4]1976—2013年三江平原景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化及驅(qū)動(dòng)力[J]. 劉春艷,張科,劉吉平. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(11)
[5]1980—2015年南四湖流域景觀格局及其脆弱性[J]. 徐燕,孫小銀,張大智,單瑞峰,劉飛. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]地理探測器:原理與展望[J]. 王勁峰,徐成東. 地理學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]南四湖流域產(chǎn)水量空間格局與驅(qū)動(dòng)因素分析[J]. 孫小銀,郭洪偉,廉麗姝,劉飛,李寶富. 自然資源學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]基于CLUE-S和InVEST模型的南四湖流域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)水功能對(duì)土地利用變化的響應(yīng)[J]. 郭洪偉,孫小銀,廉麗姝,張大智,徐燕. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(09)
[9]1955~2010年小三江平原沼澤濕地景觀格局變化及其對(duì)人為干擾的響應(yīng)[J]. 劉吉平,董春月,盛連喜,劉雁. 地理科學(xué). 2016(06)
[10]疏勒河流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與生態(tài)安全格局優(yōu)化構(gòu)建[J]. 潘竟虎,劉曉. 生態(tài)學(xué)雜志. 2016(03)
本文編號(hào):3617130
【文章來源】:生態(tài)科學(xué). 2020,39(03)CSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
南四湖流域位置圖
計(jì)算出每一個(gè)網(wǎng)格的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),通過ArcGIS 10.2的地統(tǒng)計(jì)分析模塊進(jìn)行Kriging插值,從而得到南四湖流域的景觀生態(tài)分布圖(圖2)。將研究區(qū)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)劃分為5個(gè)等級(jí):低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(ERI<0.06)、較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(0.06≤ERI<0.09)、中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(0.09≤ERI<0.13)、較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(0.13≤ERI<0.20)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(ERI≥0.20)。1975-2018年不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間分布與所占面積分別見圖2、3。如圖3所示,1975年研究區(qū)內(nèi)處于低風(fēng)險(xiǎn)和較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的面積分別為15256.69 km2和6387.19 km2,各占總面積的48.57%和20.33%,主要分布于流域的中部和西部地區(qū)(圖2),這些區(qū)域以景觀脆弱度較低的耕地為主,故景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較低;中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)面積為2808.56 km2,占總面積的8.94%,主要分布于湖區(qū)東部,斑塊破碎度和分離度較高,表明人類活動(dòng)對(duì)該區(qū)域有較大影響;處于較高風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的面積分別為3476.81 km2和1509.75 km2,占總面積的11.07%和4.81%,主要分布于流域東部地區(qū),該區(qū)域以山地丘陵為主,草地和林地覆蓋率高,景觀脆弱度高,故景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高。
利用Arc GIS 10.2的柵格計(jì)算器,得到1975—2018年南四湖流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間變化圖(圖4)。為了顯示研究區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化的空間差異,本研究將景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化的等級(jí)分為五級(jí),其中0代表前后兩個(gè)時(shí)期景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)未發(fā)生明顯變化,±1代表景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)上升或下降1個(gè)等級(jí),±2代表景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)上升或下降2個(gè)等級(jí)。在1975—2018年期間,除1990—1995年上升外,其他時(shí)期景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)平均值都是降低。1975—1980年,建設(shè)用地的面積大幅度增加,整體景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)平均值從0.098降低到0.08。1980—1990年,整體景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化不大,但是水域面積大幅度減少,未利用地面積增加,因此湖區(qū)北部地區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值上升明顯。1990—1995年,東部景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)上升,因?yàn)檫@段時(shí)期東部地區(qū)景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)較高的林地面積有所增加。2005—2010年,流域西南部和東部生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)下降,與同期內(nèi)該地區(qū)草地和林地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地有關(guān)。在1995—2000年、2000—2005年、2010—2015年和2015—2018年這四個(gè)時(shí)期土地利用類型變化較為穩(wěn)定,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)值變化不明顯。1975—2018年,景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)平均值呈下降趨勢,從0.098降低到0.068,降低最明顯的地區(qū)是流域的最東部,除此之外,湖區(qū)東部和西部的景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)也在降低。3.2.3 景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)空間自相關(guān)分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]贛江上游流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)空分異——從生產(chǎn)-生活-生態(tài)空間的視角[J]. 趙越,羅志軍,李雅婷,郭佳瀅,賴夏華,宋聚. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(13)
[2]基于景觀格局的草海流域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J]. 鄭杰,王志杰,喻理飛,王磊,嚴(yán)令斌. 環(huán)境化學(xué). 2019(04)
[3]博斯騰湖流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與時(shí)空變化[J]. 位宏,徐麗萍,李曉蕾,李經(jīng)緯. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(S1)
[4]1976—2013年三江平原景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化及驅(qū)動(dòng)力[J]. 劉春艷,張科,劉吉平. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(11)
[5]1980—2015年南四湖流域景觀格局及其脆弱性[J]. 徐燕,孫小銀,張大智,單瑞峰,劉飛. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(02)
[6]地理探測器:原理與展望[J]. 王勁峰,徐成東. 地理學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]南四湖流域產(chǎn)水量空間格局與驅(qū)動(dòng)因素分析[J]. 孫小銀,郭洪偉,廉麗姝,劉飛,李寶富. 自然資源學(xué)報(bào). 2017(04)
[8]基于CLUE-S和InVEST模型的南四湖流域生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)水功能對(duì)土地利用變化的響應(yīng)[J]. 郭洪偉,孫小銀,廉麗姝,張大智,徐燕. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2016(09)
[9]1955~2010年小三江平原沼澤濕地景觀格局變化及其對(duì)人為干擾的響應(yīng)[J]. 劉吉平,董春月,盛連喜,劉雁. 地理科學(xué). 2016(06)
[10]疏勒河流域景觀生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與生態(tài)安全格局優(yōu)化構(gòu)建[J]. 潘竟虎,劉曉. 生態(tài)學(xué)雜志. 2016(03)
本文編號(hào):3617130
本文鏈接:http://sikaile.net/wenyilunwen/huanjingshejilunwen/3617130.html
最近更新
教材專著