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人类活动对西南山地植被覆盖变化的影响——以重庆市为例

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生态学报 2022年第17期42卷 7177-7186页

作者：余晨渝肖作林刘睿赵浣玎王科宇重庆师范大学地理信息系统应用研究重庆高校市级重点实验室重庆401331

植被覆盖变化是生态环境变化的重要指标,定量解析其中的人类活动作用一直是生态领域研究的热点。以重庆市为例,基于遥感、气象以及统计数据,利用GIS技术和残差法,从归一化植被指数(NDVI)和土地利用/覆盖(LUCC)整合分析视角,探究西南山地... 详细信息

植被覆盖变化是生态环境变化的重要指标,定量解析其中的人类活动作用一直是生态领域研究的热点。以重庆市为例,基于遥感、气象以及统计数据,利用GIS技术和残差法,从归一化植被指数(NDVI)和土地利用/覆盖(LUCC)整合分析视角,探究西南山地2000—2020年植被覆盖变化的时空特征,深入解析人类活动影响。研究表明:(1)近20年间研究区植被覆盖呈整体上升趋势且空间异质性强,渝东南和渝东北地区植被覆盖以及恢复趋势明显优于渝中地区。(2)残差分析表明人类活动对植被覆盖变化同时存在正向和负向两个方面的影响,以正向影响为主导。(3)林地未变区和耕地未变区对植被覆盖变化的贡献程度最大(两者共达到84.18%),退耕还林贡献率仅为1.24%。(4)封禁育林面积与林地未变区植被覆盖变化存在极显著正相关关系(R^(2)=0.82),同时封禁育林生态工程能够较好地解释林地未变区残差变化。研究建立了LUCC对植被覆盖变化影响的贡献率清单,定量揭示封禁育林生态工程对植被覆盖恢复的重要作用,对丰富区域植被覆盖变化驱动研究具有一定参考价值。

关键词：西南山地植被覆盖残差分析人类活动封禁育林

重庆师范学院“地理信息系统应用研究”重点实验室

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重庆师范大学学报(自然科学版) 2002年第4期 72-72页

页岩气开发对乌江沿岸景观与生态格局的影响研究

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长江流域资源与环境 2023年第1期32卷 123-136页

作者：张欣张虹地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室重庆师范大学重庆401331 重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331

景观生态格局是区域生态安全和可持续发展的基础。以乌江沿岸页岩气开发区为例,基于2010、2020年两期遥感影像、页岩气开发规模等相关数据,应用移动窗口获取景观格局指数,计算景观生态风险指数;构建生态网络,探究页岩气开发对区域景观... 详细信息

景观生态格局是区域生态安全和可持续发展的基础。以乌江沿岸页岩气开发区为例,基于2010、2020年两期遥感影像、页岩气开发规模等相关数据,应用移动窗口获取景观格局指数,计算景观生态风险指数;构建生态网络,探究页岩气开发对区域景观格局的直接影响和生态格局的间接影响。结果表明:(1)2010~2020年,乌江沿岸页岩气开发区内林地、耕地分别减少了约52.78、43.78 km^(2),建设用地增加92.04 km^(2),草地和水域用地基本保持不变。页岩气矿区内景观聚集指数、最大斑块指数降低,降幅分别为9.38%~30.61%、14.36%~57.69%;斑块密度、分离度指数上升,增幅分别25.29%~55.39%、2.57%~5.11%,景观生态风险指数增幅0.20%~0.52%。(2)井场、管线、道路等基础设施建设带来的土地损毁,影响周边景观生态。其中道路沿线斑块密度指数、景观生态风险指数增幅最大,分别为50.95%~54.28%、0.59%~0.62%,对生态环境影响明显。(3)10年间,乌江沿岸生态源地面积减少250 km^(2),生态节点增加10个、廊道长度增加55 km,生物流运行阻碍增强,不稳定性因素增加。页岩气开发加剧了乌江沿岸地表扰动,并形成累积效应,随井场规模增加,景观、生态格局响应明显。研究对深入认识区域页岩气开发的景观、生态格局影响,开展针对性地生态保护与修复提供一定参考。

关键词：页岩气开发景观格局生态网络生态脆弱区

基于梯度分析的重庆市主城区城市扩展的景观生态效应

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生态学杂志 2017年第1期36卷 205-215页

作者：崔王平李阳兵李睿康周亚琳文雯重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学地理信息系统应用研究重点实验室重庆401331

研究快速城市化地区景观格局变化及景观生态效应,有助于加强城市生态环境规划和土地管理。以重庆市主城区为研究对象,借助于Arc GIS 9.3和Fragstats 4.2软件,采用景观扩展指数、景观人工干扰强度模型、景观格局分析相结合的方法,分别从... 详细信息

研究快速城市化地区景观格局变化及景观生态效应,有助于加强城市生态环境规划和土地管理。以重庆市主城区为研究对象,借助于Arc GIS 9.3和Fragstats 4.2软件,采用景观扩展指数、景观人工干扰强度模型、景观格局分析相结合的方法,分别从城市扩展模式、人为干扰强度、景观格局梯度等3个方面对1995—2014年研究区城市扩展过程中景观组分变化引起的生态效应进行综合分析。结果表明:2001年之后研究区受地形地貌及交通的影响,占主导优势的边缘扩展模式随时间变化呈减弱趋势,跳跃扩展模式优势却不断增强,而填充扩展模式始终处于同期最低值;1995—2014年,以林地、草地、水域等为主的低、低中强度景观人工干扰区域变化稳中略有增长,但以城乡居民点和工业用地为主高强度景观人工干扰区域却在2007年和2014年呈现出向中、中高强度区域蔓延的态势,旱地、水田空间丧失严重;南-北向和东-西向样带随着距城区中心越远,斑块密度、平均欧式最近邻体距离、Shannon多样性指数值越高,而靠近城区中心区域上述相关景观指数值随时间变化却呈下降趋势;且聚集度指数在时空上的变化却正好与之相反。在南-北向和东-西向样带局部区域景观格局梯度变化存在显著的时空差异,这对城市化过程中景观组分变化引起的生态效应产生深远的影响。

关键词：城市扩展景观生态效应样带梯度分析重庆市主城区

基于斑块评价的三峡库区腹地坡耕地优化调控方法与案例研究

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生态学报 2014年第12期34卷 3245-3256页

作者：王永艳李阳兵邵景安李源杨华重庆师范大学地理与旅游学院重庆400047 重庆师范大学地理信息系统应用研究重点实验室重庆400047

三峡库区腹地坡耕地大量存在,且>25°的陡坡耕地实现全部退耕还林难度很大,同时还存在农户自发弃耕撂荒现象。有必要深入探讨库区腹地不同地域特征下坡耕地优化调控的理论与方法。在充分考虑坡耕地的分布现状和未来发展趋势的前提下,设... 详细信息

三峡库区腹地坡耕地大量存在,且>25°的陡坡耕地实现全部退耕还林难度很大,同时还存在农户自发弃耕撂荒现象。有必要深入探讨库区腹地不同地域特征下坡耕地优化调控的理论与方法。在充分考虑坡耕地的分布现状和未来发展趋势的前提下,设定了坡耕地优化调控的6个原则,提出空间优化适宜性评价和农户对坡耕地资源的需求压力数量评价相结合的坡耕地综合优化调控方法。选取库区腹地典型流域草堂溪流域进行案例研究。根据草堂溪流域特点以及坡耕地分布特征,从坡耕地可达性、生态功能和坡改梯适宜性3方面选取相关指标作为格局适宜性调控体系,选取耕地压力指数和果园对农户需求的补充能力作为数量调控体系。综合优化将研究区坡耕地分为优化利用型、重点整治型、逐步退耕型和优先退耕型4种类型,结合研究区坡耕地特点在保持耕地压力不增加、减少陡坡不适宜耕地和土壤侵蚀的前提下设置了4种退耕情景。最后根据农户自发撂荒地的空间分布特征,验证了评价指标体系建立的合理性和正确性。

关键词：坡耕地斑块尺度优化调控三峡库区

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三峡库区紫色岩小流域土壤侵蚀强度动态监测

资源科学 2012年第6期34卷 1125-1133页

作者：赵岩洁李阳兵冯永丽重庆师范大学地理与旅游学院重庆400047 重庆师范大学地理信息系统应用研究重点实验室重庆400047

研究以草堂溪小流域1990年、2000年、2004年和2007年四期TM和CBERS影像为数据源,利用ArcGIS9.3软件,通过图层叠加、统计分析等,提取草堂溪小流域不同类型土壤侵蚀与高程、坡度、土地利用等相应数据,计算出土壤侵蚀综合指数。结果表明:... 详细信息

研究以草堂溪小流域1990年、2000年、2004年和2007年四期TM和CBERS影像为数据源,利用ArcGIS9.3软件,通过图层叠加、统计分析等,提取草堂溪小流域不同类型土壤侵蚀与高程、坡度、土地利用等相应数据,计算出土壤侵蚀综合指数。结果表明:五种侵蚀类型在研究期内相互转化,轻度侵蚀面积增加最多,达2.61km2,集中分布在草堂溪北部、西北部和东南部;研究区土壤侵蚀强度1990年-2000年明显增加,2000年-2007年逐渐下降,但高于1990年。土壤侵蚀变化的影响因素有自然因素和人文因素。高程和坡度对土壤侵蚀的影响并不是单一的正相关,在高程0～500m,坡度0～25°范围内土壤侵蚀强度变化随高程、坡度的增加而增加,一旦超过这个范围,侵蚀逐渐减少;旱地仍然是土壤侵蚀变化的主要影响因素,尤其是1990年,2004年土壤侵蚀综合指数最高,分别为10.365,7.348。移民、政策支持也影响着土壤侵蚀的变化。针对相对难于控制的自然因素,应根据各因素不同等级的侵蚀情况合理布局配置植被和土地利用类型;人为因素,则主要通过调整土地利用类型,制定合理的移民规划和政策支持,减少土壤侵蚀。

关键词：三峡库区紫色岩小流域土壤侵蚀土壤侵蚀综合指数

重庆市不同空间尺度建设用地演进特征与景观格局分析

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长江流域资源与环境 2017年第1期26卷 35-46页

作者：崔王平李阳兵郭辉陈萌萌重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学地理信息系统应用研究重点实验室重庆401331

研究不同空间尺度下城市土地利用的演变过程和变化特征,有助于深入了解和揭示城市土地利用演变时空差异和内在影响机制。以重庆市主城区为例,基于研究区1978~2013年多时序的MSS和Landsat TM/ETM+遥感影像数据,利用Arc GIS技术和景观格... 详细信息

研究不同空间尺度下城市土地利用的演变过程和变化特征,有助于深入了解和揭示城市土地利用演变时空差异和内在影响机制。以重庆市主城区为例,基于研究区1978~2013年多时序的MSS和Landsat TM/ETM+遥感影像数据,利用Arc GIS技术和景观格局分析理论,从研究区整体尺度、区域尺度和各区尺度等3种空间尺度对研究区建设用地演进特征和景观格局动态变化进行分析。结果表明:(1)1978~2013年研究区不同空间尺度建设用地面积变化趋势基本相似,综合扩展程度指数变化特征也存在一定的规律。在2001年之后研究区建设用地演进过程由低缓发展向高速递增阶段过渡,各区尺度建设用地扩展深受地貌、经济、政策、交通等影响因素的干扰;(2)在不同空间尺度新增斑块数目对比中,边缘扩展模式与跳跃扩展模式的主导优势先后发生3次转换,而在新增斑块面积比对比中边缘扩展模式始终保持绝对优势,填充扩展模式分别在新增斑块数目和面积比的比较中均处于弱势;(3)随着时间的变化,就整体尺度上景观指数变化而言,景观破碎度和景观多样性明显增加,斑块形状趋于简单和规则化,斑块之间连通性不断提高,与城市化进程趋于吻合。但区域尺度和各区尺度深受国家政策环境的影响,景观指数变化则相对复杂。研究结论有助于从空间尺度对城市扩展信息进行挖掘和理解,为其城市规划和土地管理提供一定的科学依据。

关键词：空间尺度城市扩展模式综合扩展程度指数重庆市

渝宜高速(重庆段)对土地利用变化驱动及景观格局的响应

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自然资源学报 2015年第9期30卷 1449-1460页

作者：黄勇李阳兵应弘重庆师范大学地理与旅游学院重庆401331 重庆师范大学地理信息系统应用研究重点实验室重庆401331

为深入认识道路对土地利用/土地覆被变化的作用过程和机制,确定道路的影响范围和强度,论文选取渝宜高速(重庆段)两侧15 km缓冲带为研究区,基于1986、2000、2007和2013年4期遥感影像数据,利用Arc GIS技术和景观生态学方法,从4个分段、3... 详细信息

为深入认识道路对土地利用/土地覆被变化的作用过程和机制,确定道路的影响范围和强度,论文选取渝宜高速(重庆段)两侧15 km缓冲带为研究区,基于1986、2000、2007和2013年4期遥感影像数据,利用Arc GIS技术和景观生态学方法,从4个分段、3个尺度探讨了高速公路驱动下土地利用和景观格局演变的梯度差异及其对道路演变的响应。结果表明,1986—2013年,研究区土地利用变化规律正在由"点"往"轴"向格局转变;2013年西段低山丘陵区、中段低山宽谷区、中段中低山峡谷区道路的影响范围分别是10、7、5 km,东段中山峡谷区道路效应不明显;总体来看,公路沿线3 km范围内土地利用开发强度高,并且4个分段的土地利用综合程度自西向东逐步降低;在道路的驱动下,全区景观格局的变化局限在一定范围内,对于西段低山丘陵区和中段低山宽谷区的景观格局显著变化在5 km内,中段中低山峡谷区、东段中山峡谷区的变化主要集中在4和3 km内,影响域内景观破碎化程度加剧,景观稳定性降低,生态景观风险增加;各分段土地利用和景观格局变化空间差异与其通车时间存在正相关关系,同时受区域经济和地形因素以及环境政策的影响。研究结论有助于丰富对生态脆弱区道路效应的理解,为区域交通规划及土地资源持续利用提供科学依据。

关键词：渝宜高速土地利用变化景观格局重庆

基于土地利用变化的三峡库区小流域生态风险评价——以草堂溪为例

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自然资源学报 2013年第6期28卷 944-956页

作者：赵岩洁李阳兵邵景安重庆师范大学地理与旅游学院重庆400047 重庆师范大学地理信息系统应用研究重点实验室重庆400047

为揭示三峡库区小流域土地利用变化对生态风险的影响,选择草堂溪小流域作为研究区,以1990、2000、2004和2010年4期TM和CBERS影像获取草堂溪小流域土地利用信息,以500 m×500 m为基本单位,制作格网作为辅助评价单元,借助GIS技术为数据分... 详细信息

为揭示三峡库区小流域土地利用变化对生态风险的影响,选择草堂溪小流域作为研究区,以1990、2000、2004和2010年4期TM和CBERS影像获取草堂溪小流域土地利用信息,以500 m×500 m为基本单位,制作格网作为辅助评价单元,借助GIS技术为数据分析平台,对土地生态风险指数进行空间插值,生成1990、2000、2004和2010年4期生态风险分级图。结果表明:1990—2010年研究区土地利用相对合理指数上升0.03;研究区5种风险等级连片分布,与耕地和水域分布区域具有显著的空间相关性,5种生态风险等级主要集中在15～25°和>25°坡度带上以及500～1 000 m和1 000～1 500 m两个高程带上;研究区生态风险呈现先恶化后好转的趋势,较低风险等级面积在1990和2010年最大,分别占研究区总面积的28.23%和37.41%,2000和2004年高风险等级面积最大,分别为29.69%和35.54%。研究得出草堂溪小流域生态风险时空变化原因主要为自然条件限制和人为因素控制。针对研究区生态风险时空变化特征提出调控对策,具体有:进行最优土地利用组合类型搭配,调整不合理土地利用类型,改良林分结构;对流域近消落带部位的土地利用在统筹考虑水环境污染治理和土壤侵蚀问题的同时进行统一合理规划管理。

关键词：土地利用生态风险评价三峡库区草堂溪