今天為大家推薦幾篇《生態學報》(2019年3月)的論文,并附上摘要及文章鏈接。
21?世紀以來閩三角城市群人類景觀開發強度的時空演變———基于能值?GIS?方法
摘要:在快速的城市化進程中,城市群作為城市發展到成熟階段的高級空間組織形式,其在推進城市群區域社會經濟一體化的同時,也在一定程度上加劇了城市群的人地關系矛盾和景觀開發強度。?為量化城市群的人類景觀開發強度,揭示自然環境對人 類資源消耗過程的壓力響應機制,選取閩三角城市群在?2000、2005?和?2013?年的夜間燈光數據( DMSP / OLS)?作為刻畫人類經濟活動范圍的基礎數據,通過能值分析理論,耦合可更新能源(?太陽能、風能、地熱能和降雨化學能等)?與基于統計數據的不可更新能源進行能值核算,并進一步描述人類景觀開發強度(Landscape development intensity,LDI)的時空演變特征,基于人類活動對自然生態系統的干擾程度劃分為?5?級進行空間展示與分析。?結果表明:(1)在時間尺度上,閩三角城市群的年可更新能值密度均值在2000、2005和2013年,分別為9.42×1016?sej/hm2、7.25×1016?sej/hm2和7.88×1016?sej/hm2,呈現出先減后增的趨勢,在空間尺度上,閩三角城市群可更新資源由環海灣地帶向內陸地區呈環形逐層增加,其中在?2000?年表現尤為明顯;(2)在不可更新資源的利用上,閩三角城市群的本地不可更新能源能值投入在2000、2005和2013年,分別為4.64×1024?sej、4.63×1024?sej 和 4.66× 1024?sej,只出現輕微浮動,而外部輸入能源的能值投入則在?2000、2005?和?2013?年,分別為?1.41×1024?sej、3.18×1024?sej?和?5.71× 1024?sej呈現逐年上升趨勢,且其中對原煤的需求表現最高,占比高達90%;(3)LDI在空間分布上,自內陸至沿海干擾等級逐漸上升,其中,強度干擾與劇烈干擾主要覆蓋廈門市、龍海市、晉江市和石獅市;在時間分布上,呈現出強度干擾和劇烈干擾逐漸增大的趨勢。?研究有助于政府對不同干擾等級區域的城鄉建設與規劃管理提供決策依據,為實現城市群可持續發展提供數據參考。
簡評:文章從可更新能源的研究入手,選取太陽輻射能、風能、降雨化學能、降雨位勢能和地熱能作為可更新能值的核算對象,參照全球能值基準線將各輸入能源轉化為統一的能值單位—太陽能能值(sej/ a)。利用景觀開發強度(LDI)指數(主要通過人類活動對自然 生態系統的能量輸入情況刻畫該行為對自然環境的干擾,主要表現為輸入能量越大,干擾程度越強,自然生態 系統的自我修復能力更低,人地關系更加緊張),轉化夜間燈光影像數據分析夜間燈光強度,轉化計算不可更新資源能值密度。當計算指數等于0時,標示該景觀單元未收到人類活動干擾。與此同時,計算不同年的區域可更新資源能值。與不同年區域LDI分布比照,形成結論。
城市邊緣區生態承載力時空分異研究———以甘井子區為例
摘要:以大連市甘井子區為例,利用?1998?年的土地利用數據和?2003?年、2007?年、2013?年的?SPOT5?遙感數據等多元數據,運用狀態空間表征生態承載力量值的計量方法,計算了城市邊緣區的社區生態承載力,并研究了甘井子區?1998—2013?年生態承載力 的時空分異特征。?結果表明:(1)時間上,1998—2013?年,甘井子區整體的生態承載力呈現先快后慢的下降趨勢,生態狀態呈現出從優秀向良好,再向一般過渡的階段特征。 (2)空間上,甘井子區整體的生態承載力等級東西部差異明顯,呈現出相同承載 力等級小范圍聚集和相近承載力等級間穿插分布的特征。 (3)甘井子區內部各社區生態承載力程度差異明顯。?靠近市區的社區生態承載力?15?年間變化顯著,生態承載程度迅速下降,遠離市區的部分社區生態承載力變化不大,生態環境保持良好以上的狀態。
簡評:文章認為城市邊緣區生態承載力包括經濟子系統、社會子系統、資源子系統和環境子系統的綜合承載力,依次從土地承載力(土地利用)、生態彈性承載力(氣候條件、水資源狀況、地形條件)和人類活動潛力指標(經濟社會發展水平、教育水平)3大系統層及其內分為的6個準則層進行評價和權重分析,形成不同年份甘井子區的生態承載力分析圖。依據相同的生態承載力標準分析不同年份的生態承載力等級圖,獲得各片區、社區的差異,得到結論。
1995—2015?年武漢城市湖泊景觀生態安全格局演化
摘要:以?1995、2005、2015?年?3?期遙感影像為數據源,通過景觀指數和?GIS?空間分析方法研究武漢中心城區湖泊系統景觀格局 的演化特征,進而構建湖泊景觀生態安全評價模型,以揭示武漢中心城區湖泊系統景觀生態安全格局演變規律,并探討其驅動因素。?研究結果表明:(1)近20?年來武漢中心城區湖泊系統總面積呈現不斷下降趨勢,1995—2005年以年均 2.4% 的速率縮減了 28.95 平方千米,2005—2015?年以年均 1.8% 的速率縮減了?17.47 平方千米。 (2)研究期湖泊系統的斑塊密度、分維數呈現不斷降低趨勢,這表明武漢中心城區湖泊破碎化程度在不斷降低,湖泊形狀趨于簡化;而連接度呈現不斷增加趨勢,湖泊分布集聚趨勢不斷加強,空間結構趨于緊湊集中。 (3)武漢城市湖泊系統總體景觀生態安全呈現不斷惡化趨勢,而次級湖泊水系景觀生態安全呈現不同的演化特征。城市建成區的迅速擴展、湖泊由農業生產對象轉化為可利用發展用地、房地產事業成為支柱產業是湖泊系統遭填占最主要的動力,直接危害了其景觀生態安全,而市民環境意識提高引發湖泊保護倡議和實踐,對湖泊景觀生態安全產 生著積極影響。?對湖泊景觀生態安全格局演變特征及驅動因素的研究,可以為武漢制定行之有效的生態管理政策和環境治理措施提供重要支撐。
簡評:文章運用景觀格局的景觀指數理念構建湖泊景觀生態安全評價模型,從斑塊數、面積和比例入手對比,分析不同年間的斑塊密度(斑塊密度值越高,湖泊景觀的破碎度就越大,反之破碎度就越低,湖泊景觀破碎度與湖泊景觀生態安全呈正向作用)、分維數(分維數值越高表明湖泊形狀越復雜,反之則表明湖泊的幾何形狀趨于簡單化,景觀生態安全惡化)和連接度(連接度能較好描述湖泊景觀分布特征,值越大表明湖泊個體聚集程度越大,空間結構越緊湊,值越小表明聚集程度越低,空間結構越松散),直觀展示了武漢中心城區湖泊系統景觀生態安全度變化并統一劃分等級,推導出驅動變化的因素。