1975—2018年南四湖流域景观生态风险时空变化及其驱动因素研究
发布时间：2022-02-09 13:56
研究区域的景观生态风险变化趋势及其驱动因素,可以更加科学地保护和开发流域生态系统。以南四湖流域1975—2018年9期土地利用数据为基础,借助ArcGIS 10.2和Fragstats 4.2等软件计算景观生态指数,并构建景观生态风险评估模型,通过空间自相关性分析,探究南四湖流域自改革开放40年来生态风险的时空变化,并用地理探测器定量研究驱动因子的贡献量。研究结果表明:流域最大斑块指数不断减小,景观破碎化加剧,且与景观生态风险指数呈正相关;而平均分维数、香浓多样性和香浓均匀度与生态风险指数呈负相关。在空间上,生态风险指数具有较强集聚性,东部草地和林地区域主要是高值区,湖区北部以及西部耕地和建设用地则主要是低值区;总体上,研究区大部分为低风险和较低风险区,且生态风险平均值不断降低;地理探测器分析表明,海拔和人为干扰度因子贡献量在35%以上,对生态风险有显著的解释力。据此,以后应减少人类行为对南四湖流域生态系统的干预,降低流域的景观生态风险,实现经济、社会和生态的可持续发展。
【文章来源】：生态科学. 2020,39(03)CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
南四湖流域位置图
计算出每一个网格的景观生态风险,通过ArcGIS 10.2的地统计分析模块进行Kriging插值,从而得到南四湖流域的景观生态分布图(图2)。将研究区的生态风险划分为5个等级:低风险区(ERI<0.06)、较低风险区(0.06≤ERI<0.09)、中风险区(0.09≤ERI<0.13)、较高风险区(0.13≤ERI<0.20)和高风险区(ERI≥0.20)。1975-2018年不同风险等级空间分布与所占面积分别见图2、3。如图3所示,1975年研究区内处于低风险和较低风险区域的面积分别为15256.69 km2和6387.19 km2,各占总面积的48.57%和20.33%,主要分布于流域的中部和西部地区(图2),这些区域以景观脆弱度较低的耕地为主,故景观生态风险较低;中风险区面积为2808.56 km2,占总面积的8.94%,主要分布于湖区东部,斑块破碎度和分离度较高,表明人类活动对该区域有较大影响;处于较高风险和高风险区域的面积分别为3476.81 km2和1509.75 km2,占总面积的11.07%和4.81%,主要分布于流域东部地区,该区域以山地丘陵为主,草地和林地覆盖率高,景观脆弱度高,故景观生态风险较高。
利用Arc GIS 10.2的栅格计算器,得到1975—2018年南四湖流域景观生态风险空间变化图(图4)。为了显示研究区景观生态风险变化的空间差异,本研究将景观生态风险变化的等级分为五级,其中0代表前后两个时期景观生态风险未发生明显变化,±1代表景观生态风险上升或下降1个等级,±2代表景观生态风险上升或下降2个等级。在1975—2018年期间,除1990—1995年上升外,其他时期景观生态风险平均值都是降低。1975—1980年,建设用地的面积大幅度增加,整体景观生态风险平均值从0.098降低到0.08。1980—1990年,整体景观生态风险变化不大,但是水域面积大幅度减少,未利用地面积增加,因此湖区北部地区景观生态风险值上升明显。1990—1995年,东部景观生态风险等级上升,因为这段时期东部地区景观生态风险较高的林地面积有所增加。2005—2010年,流域西南部和东部生态风险等级下降,与同期内该地区草地和林地转化为建设用地有关。在1995—2000年、2000—2005年、2010—2015年和2015—2018年这四个时期土地利用类型变化较为稳定,生态风险值变化不明显。1975—2018年,景观生态风险平均值呈下降趋势,从0.098降低到0.068,降低最明显的地区是流域的最东部,除此之外,湖区东部和西部的景观生态风险等级也在降低。3.2.3 景观生态风险空间自相关分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]赣江上游流域景观生态风险的时空分异——从生产-生活-生态空间的视角[J]. 赵越,罗志军,李雅婷,郭佳滢,赖夏华,宋聚. 生态学报. 2019(13)
[2]基于景观格局的草海流域生态风险评价[J]. 郑杰,王志杰,喻理飞,王磊,严令斌. 环境化学. 2019(04)
[3]博斯腾湖流域景观生态风险评价与时空变化[J]. 位宏,徐丽萍,李晓蕾,李经纬. 环境科学与技术. 2018(S1)
[4]1976—2013年三江平原景观生态风险变化及驱动力[J]. 刘春艳,张科,刘吉平. 生态学报. 2018(11)
[5]1980—2015年南四湖流域景观格局及其脆弱性[J]. 徐燕,孙小银,张大智,单瑞峰,刘飞. 应用生态学报. 2018(02)
[6]地理探测器:原理与展望[J]. 王劲峰,徐成东. 地理学报. 2017(01)
[7]南四湖流域产水量空间格局与驱动因素分析[J]. 孙小银,郭洪伟,廉丽姝,刘飞,李宝富. 自然资源学报. 2017(04)
[8]基于CLUE-S和InVEST模型的南四湖流域生态系统产水功能对土地利用变化的响应[J]. 郭洪伟,孙小银,廉丽姝,张大智,徐燕. 应用生态学报. 2016(09)
[9]1955～2010年小三江平原沼泽湿地景观格局变化及其对人为干扰的响应[J]. 刘吉平,董春月,盛连喜,刘雁. 地理科学. 2016(06)
[10]疏勒河流域景观生态风险评价与生态安全格局优化构建[J]. 潘竟虎,刘晓. 生态学杂志. 2016(03)
本文编号：3617130
【文章来源】：生态科学. 2020,39(03)CSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
南四湖流域位置图
计算出每一个网格的景观生态风险,通过ArcGIS 10.2的地统计分析模块进行Kriging插值,从而得到南四湖流域的景观生态分布图(图2)。将研究区的生态风险划分为5个等级:低风险区(ERI<0.06)、较低风险区(0.06≤ERI<0.09)、中风险区(0.09≤ERI<0.13)、较高风险区(0.13≤ERI<0.20)和高风险区(ERI≥0.20)。1975-2018年不同风险等级空间分布与所占面积分别见图2、3。如图3所示,1975年研究区内处于低风险和较低风险区域的面积分别为15256.69 km2和6387.19 km2,各占总面积的48.57%和20.33%,主要分布于流域的中部和西部地区(图2),这些区域以景观脆弱度较低的耕地为主,故景观生态风险较低;中风险区面积为2808.56 km2,占总面积的8.94%,主要分布于湖区东部,斑块破碎度和分离度较高,表明人类活动对该区域有较大影响;处于较高风险和高风险区域的面积分别为3476.81 km2和1509.75 km2,占总面积的11.07%和4.81%,主要分布于流域东部地区,该区域以山地丘陵为主,草地和林地覆盖率高,景观脆弱度高,故景观生态风险较高。
利用Arc GIS 10.2的栅格计算器,得到1975—2018年南四湖流域景观生态风险空间变化图(图4)。为了显示研究区景观生态风险变化的空间差异,本研究将景观生态风险变化的等级分为五级,其中0代表前后两个时期景观生态风险未发生明显变化,±1代表景观生态风险上升或下降1个等级,±2代表景观生态风险上升或下降2个等级。在1975—2018年期间,除1990—1995年上升外,其他时期景观生态风险平均值都是降低。1975—1980年,建设用地的面积大幅度增加,整体景观生态风险平均值从0.098降低到0.08。1980—1990年,整体景观生态风险变化不大,但是水域面积大幅度减少,未利用地面积增加,因此湖区北部地区景观生态风险值上升明显。1990—1995年,东部景观生态风险等级上升,因为这段时期东部地区景观生态风险较高的林地面积有所增加。2005—2010年,流域西南部和东部生态风险等级下降,与同期内该地区草地和林地转化为建设用地有关。在1995—2000年、2000—2005年、2010—2015年和2015—2018年这四个时期土地利用类型变化较为稳定,生态风险值变化不明显。1975—2018年,景观生态风险平均值呈下降趋势,从0.098降低到0.068,降低最明显的地区是流域的最东部,除此之外,湖区东部和西部的景观生态风险等级也在降低。3.2.3 景观生态风险空间自相关分析
【参考文献】：
期刊论文
[1]赣江上游流域景观生态风险的时空分异——从生产-生活-生态空间的视角[J]. 赵越,罗志军,李雅婷,郭佳滢,赖夏华,宋聚. 生态学报. 2019(13)
[2]基于景观格局的草海流域生态风险评价[J]. 郑杰,王志杰,喻理飞,王磊,严令斌. 环境化学. 2019(04)
[3]博斯腾湖流域景观生态风险评价与时空变化[J]. 位宏,徐丽萍,李晓蕾,李经纬. 环境科学与技术. 2018(S1)
[4]1976—2013年三江平原景观生态风险变化及驱动力[J]. 刘春艳,张科,刘吉平. 生态学报. 2018(11)
[5]1980—2015年南四湖流域景观格局及其脆弱性[J]. 徐燕,孙小银,张大智,单瑞峰,刘飞. 应用生态学报. 2018(02)
[6]地理探测器:原理与展望[J]. 王劲峰,徐成东. 地理学报. 2017(01)
[7]南四湖流域产水量空间格局与驱动因素分析[J]. 孙小银,郭洪伟,廉丽姝,刘飞,李宝富. 自然资源学报. 2017(04)
[8]基于CLUE-S和InVEST模型的南四湖流域生态系统产水功能对土地利用变化的响应[J]. 郭洪伟,孙小银,廉丽姝,张大智,徐燕. 应用生态学报. 2016(09)
[9]1955～2010年小三江平原沼泽湿地景观格局变化及其对人为干扰的响应[J]. 刘吉平,董春月,盛连喜,刘雁. 地理科学. 2016(06)
[10]疏勒河流域景观生态风险评价与生态安全格局优化构建[J]. 潘竟虎,刘晓. 生态学杂志. 2016(03)
本文编号：3617130
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