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[期刊] 草业科学  [作者] 闻译竣  石超  王树伟  张金龙  马晓芳  
景观格局时空演变是土地利用变化最直接的体现,是景观生态学研究的重点和热点。本研究利用1986-2020年4期土地利用/覆被数据,借助ArcGIS和FRAGSTATS软件,采用标准法和移动窗口法计算景观格局指数,分析石羊河流域景观格局时空演变特征,并通过灰色关联度法探讨景观格局变化的主要驱动力。结果表明,近35年石羊河流域的景观结构总体呈现“耕地与建设用地面积明显增加,未利用地面积大量减少,其余景观类型相对平稳”的变化趋势。1986-2010年各景观面积转移相对简单,主要表现为未利用地转为耕地,2010-2020年各景观面积转移变得复杂,主要表现为未利用地转为建设用地及耕地,林地和草地、未利用地和草地之间存在大面积的相互转换。1986-2020年主体景观未利用地及草地的优势度降低,破碎度增强,而耕地及建设用地景观优势度增加,破碎度降低,整体景观趋于多样化、破碎化。灰色关联法分析发现,降水、气温、人口数量和第一产业是石羊河流域景观格局变化的关键驱动因素。研究结果可为研究区土地利用规划和管理、景观生态恢复、保护及可持续发展提供科学依据。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)  [作者] 杨珺   李豪   马青   冯永忠   杨改河   周琳慧   田昱辉  
【目的】分析汾河流域临汾段土地利用面积变化及景观格局演变特征,掌握影响土地利用变化的驱动因素,旨在为汾河流域可持续发展以及生态环境保护提供参考。【方法】以汾河流域中游临汾市为研究区,基于1990-2020年遥感、气象、社会经济等数据,计算该地区的土地利用程度指数、土地利用动态度、土地利用转移矩阵、景观格局指数(类型级别和景观级别),探讨近30年临汾市土地利用面积变化特征及景观格局的变化趋势,利用主成分分析方法筛选影响临汾市土地利用变化的主要驱动因素。【结果】从土地利用结构来看,临汾市土地利用类型以耕地为主,草地和林地次之。从土地面积变化来看,1990-2020年,各土地类型的面积变化量绝对值由大到小依次为建设用地>草地>耕地>林地>水域>未利用地,其中建设用地、林地及水域面积均增长,其余土地类型面积均减少;土地利用类型转移以耕地转为建设用地和草地以及草地转为耕地和林地为主。景观类型级别方面,耕地、林地和草地的最大斑块指数(LPI)、景观形状指数(LSI)、斑块平均大小(AREA_MN)和斑块结合度(COHESION)均较高;景观级别方面,随着时间的延长,斑块数量(NP)、斑块密度(PD)、香农多样性指数(SHDI)和香农均匀度指数(SHEI)总体均增加,边缘面积分维指数(PAFRAC)和蔓延度指数(CONTAG)均减少。主成分分析结果表明,社会经济因素、产业结构因素和自然因素是临汾市土地利用面积变化最主要的驱动因素。【结论】1990-2020年,临汾市的土地利用面积与景观格局发生了明显变化,探明了影响临汾市土地利用面积变化的主要驱动因素,其中建设用地、草地、林地和耕地受各驱动因素的影响较明显。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 张学斌  石培基  罗君  刘海龙  魏伟  
合理评估流域生态风险,对于优化流域景观格局、建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态功能具有十分重要的意义。文章以干旱内陆河典型流域为研究对象,以三期遥感数据为基础,构建生态风险指数,结合ArcGIS的空间分析功能,对流域生态风险的时空特征进行分析,结果表明:1987—2010年,流域景观发生较大了变化,草地面积减少12.73×104hm2,未利用地面积增加15.59×104hm2;将生态风险划分为5个等级,其中低生态风险区向流域上游不断迁移,面积减少31.89×104hm2,较低生态风险区向上游和中游不断延伸,面积增加29.30×104hm2,高生态风险区向下游不断扩展,...
[期刊] 自然资源学报  [作者] 周俊菊  石培基  师玮  
利用石羊河流域4个气象站1960—2009年逐日气象资料,应用FAO Penman-Monteith模型、相关分析等方法分析石羊河流域气候变化特点。结果表明:①1960—2009年气温、降水及湿润指数均在波动中呈较明显的增加趋势,气温、降水和湿润指数变化倾向率分别为0.338℃/10 a、4.791 mm/10 a和0.006/10 a,1960年代—2000年代石羊河流域经历了相对冷干—冷湿—暖湿3个阶段,暖湿化趋势明显;②冬季是暖湿化趋势最明显的季节,其次是秋季;③从上游向中下游多年平均湿润指数逐渐减少,湿润指数离散程度由小变大,湿润化速度由快变慢,而增温速度大体上存在逐渐增加的趋势;④1...
[期刊] 国土资源科技管理  [作者] 孔亚暐   司淑婷   张德玉  
以黄河流域山东段为研究区,结合2000—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,从规模特征、动态变化和分布特征等方面对国土空间时空演变格局进行多维度定量分析,并采用地理探测器探析其驱动因素。结果表明:(1)规模特征方面,除乡村生活空间规模相对稳定外,其他各类国土空间增减特征显著;(2)动态变化方面,不同国土空间类型间的动态变化差异明显,且各区县单元综合动态度呈现东北高、西南低、中部突出的特征;(3)分布特征方面,各国土空间面积变化具有显著的空间集聚特征,这一特征在2010—2020年相对减弱;(4)驱动因素方面,研究区国土空间面积变化受到地形地貌、水热状况、区位情况以及社会经济等多种因素的共同影响,自然环境因素是国土空间格局演变的重要地理基础,社会经济发展则发挥着关键的推动作用。
[期刊] 国土资源科技管理  [作者] 孔亚暐   司淑婷   张德玉  
以黄河流域山东段为研究区,结合2000—2020年土地利用数据和社会经济统计数据,从规模特征、动态变化和分布特征等方面对国土空间时空演变格局进行多维度定量分析,并采用地理探测器探析其驱动因素。结果表明:(1)规模特征方面,除乡村生活空间规模相对稳定外,其他各类国土空间增减特征显著;(2)动态变化方面,不同国土空间类型间的动态变化差异明显,且各区县单元综合动态度呈现东北高、西南低、中部突出的特征;(3)分布特征方面,各国土空间面积变化具有显著的空间集聚特征,这一特征在2010—2020年相对减弱;(4)驱动因素方面,研究区国土空间面积变化受到地形地貌、水热状况、区位情况以及社会经济等多种因素的共同影响,自然环境因素是国土空间格局演变的重要地理基础,社会经济发展则发挥着关键的推动作用。
[期刊] 自然资源学报  [作者] 宋洋  朱道林  张立新  张晖  
基于土地市场交易结构的视角,测算2000—2016年黄河流域104个地级以上城市一级土地市场化程度,综合利用Global Moran’s I、G_i*指数空间统计模型对其时空格局演变特征进行分析,运用灰色关联度分析模型探究土地市场化时空格局演变的主要驱动因素。研究发现:2000—2016年,黄河流域土地市场化水平表现出先持续上升后不断下降的阶段性变化特征,呈现了"东高西低"的空间分异格局。黄河流域土地市场化水平整体具有显著的空间自相关性,土地市场化热点区域以下游主要城市为核心,经历了先加速蔓延、后缓步收缩的时空演进历程。黄河流域土地市场化水平的时空格局演变主要由经济发展水平、产业结构升级、固定资产投资、政府财政收支比、外商直接投资以及区位条件等因素共同驱动,但受我国社会经济发展的阶段性影响,各因素在不同年份的影响程度存在显著的差异性。
[期刊] 资源科学  [作者] 康淑媛  张勃  郭玉刚  郭玲霞  王兴梅  
利用石羊河流域气象站点1959年-2008年的逐日、逐月、逐年的日照时数观测资料,应用非参数统计检验Mann-kendall法分析研究区日照时数的变化趋势,复值Morlet小波法分析研究区日照时数的周期变化,并在ArcGIS环境下分析了研究区日照时数的空间分异。结果表明:①近50a来流域年日照时数呈现不明显的增加趋势,变化趋势(β)值为1.78;四季日照时数均为增加趋势,其中以春季增加为主;②日照时数变化存在25a的主振荡周期和5~8a左右13a左右的次振荡周期;③日照的空间分布特点是北部城区日照时间长,南部山区日照时间短,中部走廊平原的日照等值线大概和纬线平行;④暗岛效应在一定程度上影响了城...
[期刊] 资源科学  [作者] 严登华  
通过1986、1996和2000年的LandsatTM影像解译,得到东辽河流域景观分布的矢量和栅格图;在Arc Info8 0 1平台下,进行空间分析,得到东辽河流域景观的动态变化;在FRAGAT3 2下,对东辽河流域各年的景观格局进行分析;在Matlab6 3平台下,建立Markov模型,进行了景观格局的动态分析和预测。东辽河流域景观的组成不合理,林地景观所占面积的比率严重偏低。1986年~2000年间,旱田景观显著的增加,工矿、交通和居民地景观略有增加,其他景观均有所下降。从多年平均变化来看,耕地景观的变化最为剧烈。1986年~1996年间,东辽河流域各类景观主要向水田景观转变;而1996...
[期刊] 地理科学进展  [作者] 薛丽芳  谭海樵  
以沂河流域为研究区,运用水文特征参数时间序列法,分析1951-2002年流域降水、径流、洪峰流量等水文要素的演化趋势,通过临沂站50年来天然径流过程的回归模拟及其与实测径流的比较,定量分析气候变化和人类活动对径流的影响。结果表明:近50年来沂河流域年径流量和各月径流量显著减少,并且对降水波动的响应迟缓,而单次暴雨径流对降水反应敏感;10年尺度的降水波动中,径流随着降水的多少而发生相对一致的变化趋势,降水变化在一定程度上控制着径流的演化;但是20世纪60年代中期以来,临沂站实测径流的平均值减少了149mm,占天然径流量年平均值的51.6%,气候变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为39.3%和60.7%。水利工程建设、土地利用变化、水资源开发利用等人类活动对径流产生更为深刻的影响。流域可持续发展要求在遵循水循环自然规律的基础上合理约束人类活动。
[期刊] 经济地理  [作者] 赵雪雁  马艳艳  陈欢欢  高志玉  薛冰  
干旱区内陆河流域生态环境脆弱,农户往往面临着多重风险的冲击,准确测量农村多维贫困程度、探明多维贫困的形成原因,对制定有效的缓贫政策至关重要。以石羊河流域96个乡镇为研究单元,采用UNDP-MPI、泰勒指数、空间自相关及多元回归分析等方法,分析了石羊河流域农村多维贫困的时空格局及影响因素。结果发现:(1)2001—2016年石羊河流域多维贫困指数呈下降趋势,降幅达51.83%,且多维贫困指数的区域差异呈扩大趋势;经济维度和生活水平维度对多维贫困的贡献度均趋于下降,其中,经济贡献度降至0,而健康维度和教育维度
[期刊] 地理科学进展  [作者] 石晶   石培基   李雪红   王梓洋   许澳康  
对生态系统服务时空变化的影响因素开展多尺度定量分析,是揭示生态系统服务演化机理和推进区域可持续发展的重要突破口。既有研究侧重于从行政或流域的等级确定研究尺度大小,缺乏科学合理的尺度划分方法。论文以石羊河流域为研究区,评估了食物供给、碳固存、产水量和防风固沙4种生态系统服务的时空变化特征,并应用小波分析和参数最优地理探测器模型确定了生态系统服务时空变化影响因素研究的最佳尺度及不同尺度下的主要影响因子。结果表明:(1) 2000—2020年石羊河流域食物供给、碳固存、产水量和防风固沙4种生态系统服务均呈上升趋势。食物供给服务增幅最大,增幅为138.3%,碳固存、产水量和防风固沙服务增幅分别为0.97%、7.6%和9.5%。(2)根据4种生态系统服务的小波方差主周期,2000—2020年和2010—2020年分别构建了6个、2000—2010年构建了7个影响因素研究的特征尺度。(3)随着尺度增大,影响因子对生态系统服务时空变化的作用程度逐渐增强,且不同尺度的主要影响因子存在明显差异。食物供给和碳固存服务在小尺度上主要受人文因子影响,大尺度上受自然因子影响;产水量服务在不同尺度上始终受自然因子影响;防风固沙服务随尺度增大人文因子影响程度显著增强。(4)尺度增大过程中不同交互因子q值的增加趋势不同,其中碳固存和防风固沙服务中人文因子间的交互作用显著增强。论文通过小波分析改进了传统的多尺度序列构建方法,可为优化区域生态系统结构及制定多级生态系统管理决策提供参考。
[期刊] 地理科学进展  [作者] 马金辉  屈创  张海筱  夏燕秋  
在地形比较复杂的石羊河流域上游,基于2001-2010年TRMM3B43降水数据和1 km空间分辨率DEM数据,采用回归方程+残差法的插值方法,对石羊河流域上游10年平均TRMM3B43和2001、2007年两个典型干、湿年份的TRMM3B43数据分别进行降尺度操作,将空间分辨率由原来的0.25°×0.25°提高为1 km×1 km。利用研究区34个雨量站的观测数据作为"真实值",对2001-2010年的TRMM3B43和降尺度结果进行精度检验,结果表明:TRMM3B43降水数据整体上具有一定的可信度,但比地面站点观测的降水量偏小;TRMM3B43经过降尺度之后,数据在空间分辨率和精度方面都有一定程度的提高,其中10年平均TRMM3B43降尺度结果的精度要高于2001年(干旱),而2001年的降尺度结果精度又高于2007年(湿润);就单个雨量站而言,位于西部高海拔区域的站点的降尺度结果精度较高,而位于东部低海拔区域的站点的降尺度结果精度较低。
[期刊] 资源科学  [作者] 关伟  许淑婷  郭岫垚  
黄河流域是中国重要的能源基地,黄河流域能源综合效率问题直接影响黄河流域生态保护和高质量发展。本文基于超效率SBM模型测度1997—2017年黄河流域9省区的能源综合效率值,选取核密度估计方法等分析能源综合效率的时空演变特征,借助地理探测器分析能源综合效率的驱动因素。结果表明:①从时序变化来看,1997—2017年,黄河流域能源综合效率总体呈"高—低—高"的U型变化特征,其中1997—2003年总体呈降低趋势,2004—2010年迅速增长后于2009年下降,2011—2017年持续下降后于2015年上升。②从空间差异来看,黄河流域西部省份能源综合效率相对较低,中部省份能源综合效率受多重因素影响而上下波动,东部的山东省能源综合效率优势显著。总体来看,黄河流域地区能源综合效率由非均衡逐渐向均衡转变。③能源综合效率驱动因子解释力从大到小依次为财政分权、城镇化水平、人力资本水平、对外开放程度,黄河流域省份地方财政支出的扩大、城镇化进程的加快、人才结构的升级、对外开放程度的提高,共同驱动能源综合效率提高。应充分发挥黄河流域地区比较优势,在各项政策指导下加强流域内协作,推动黄河流域生态保护和高质量发展。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 赵卫权  杨振华  苏维词  李科  
以岩溶地区典型流域——赤水河流域为研究对象,以2000、2005、2008、2013年4期遥感数据为基础,结合Arc Map的空间分析功能,对流域景观格局演变过程进行分析,构建流域生态风险评价体系与管控措施。研究表明:2000~2013年赤水河流域无风险区、潜在风险区、轻度风险区分别由1.66、2.95、75.41 km~2上升至5.63、21.81、115.45 km~2,而中度、重度风险区却分别下降了35.6和40.27 km~2;历年生态风险演变格局为以城乡建设用地为中心,生态风险由轻度、中度、重度向潜在或无风险区过渡,轻度、中度、重度主要以点状扩散或增加,潜在及无风险区则连片分布于农田区和山地丘陵区;基于不同生态风险区的风险源管控对策,对建立流域生态风险预警机制、降低流域生态环境风险、维护流域生态服务功能具有十分重要的意义。
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