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1998—2014年艾比湖湿地自然保护区生态系统服务价值及其时空变异 被引量：38
1
作者 李哲 张飞 +2 位作者 Hsiang-te Kung 张月 井云清 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第15期4984-4997,共14页
湿地的生态系统服务价值是生态学研究的热点之一。以艾比湖湿地自然保护区为研究区,以1998年的TM影像、2006年的Landsat ETM+影像及2014年的Landsat OLI影像为数据源,采用Costanza生态系统服务价值公式进行生态系统服务价值评估,结合空... 湿地的生态系统服务价值是生态学研究的热点之一。以艾比湖湿地自然保护区为研究区,以1998年的TM影像、2006年的Landsat ETM+影像及2014年的Landsat OLI影像为数据源,采用Costanza生态系统服务价值公式进行生态系统服务价值评估,结合空间自相关模型,定量探讨了艾比湖湿地自然保护区生态系统服务价值时空分异特征。结果表明:(1)近20年来,研究区的土地利用/覆被变化显著,除了水体和裸地面积减少,其它土地覆被类型面积都有不同比例的增加。(2)在生态系统服务价值方面,近20年来ESV(Ecosystem Services Values)整体变化不大,但近年ESV有所降低,生态环境出现恶化趋势。(3)在生态系统服务的时空变异方面,研究区ESV空间正相关显著,空间集聚程度高值区主要集中在艾比湖水域和湿地,并且高值区有增加向减少转变的趋势,低值聚集区在湖区四周,且逐年增加。(4)近20年来,影响研究区生态系统服务价值时空变化的驱动力因素主要包括自然因素和人为因素,人为因素是研究区生态系统服务价值时空变化的主要驱动因素。 展开更多
关键词 生态系统服务价值 时空分异 空间自相关 艾比湖湿地自然保护区
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新疆艾比湖主要入湖河流精河与博尔塔拉河三维荧光光谱特性及其与水质的关系 被引量：13
2
作者 张海威 张飞 +4 位作者 李哲 Abduwasit Ghulam Kung Hsiangte 任岩 陈芸 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1112-1120,共9页
以艾比湖主要入湖河流——精河与博尔塔拉河为研究对象,分别分析了精河与博尔塔拉河的水体溶解性有机质(DOM)的组成结构及水质参数与荧光指数的关系.利用平行因子分析法对三维荧光光谱(EEM)分析发现,精河与博尔塔拉河均含有C1(260/420 ... 以艾比湖主要入湖河流——精河与博尔塔拉河为研究对象,分别分析了精河与博尔塔拉河的水体溶解性有机质(DOM)的组成结构及水质参数与荧光指数的关系.利用平行因子分析法对三维荧光光谱(EEM)分析发现,精河与博尔塔拉河均含有C1(260/420 nm)腐殖酸等有机质、C2(240,240/490 nm)UVC类腐殖质、C3(220/280,300/450 nm)蛋白质类有机质和C4(260,270/530 nm)类腐殖质,且不同荧光组分结构具有一定差异性.为了进一步了解DOM组分特征,采用三维荧光区域积分法分析各区域标准体积百分比,结果表明精河与博尔塔拉河EEM的区域Ⅰ与区域Ⅱ蛋白质有机质含量最高,区域Ⅲ富里酸含量最低.相关性分析表明,主要入湖河流的水质参数与荧光指数中,自生源指数(BIX)与总氮(TN)浓度以及腐殖化指数(HIX)与铵态氮(NH_4^+-N)浓度的相关性较强,相关系数分别为0.831和0.684,且具有显著性;HIX与TN浓度的相关系数为0.604,达到显著性水平.进而对相关性较强的水质参数与荧光指数进行3次拟合,其中HIX与NH_4^+-N浓度的拟合效果最好,相关性系数为0.908,其次是BIX与TN浓度,相关性系数为0.844.总之,通过分析精河与博尔塔拉河三维荧光特征,以及探讨荧光指数与水质参数的关系,可为治理干旱区水环境问题提供理论依据和参考. 展开更多
关键词 水质 荧光光谱 荧光指数 艾比湖 入湖河流 精河 博尔塔拉河
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基于LUCC的艾比湖区域生态风险评价及预测研究 被引量：35
3
作者 张月 张飞 +3 位作者 王娟 任岩 Abduwasit Ghulam Hsiang-te KUNG 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3465-3474,共10页
以新疆内陆艾比湖流域典型区域为研究区,基于RS和GIS技术分析1998、2013年土地利用变化,尝试用CA-Markov模型预测2028年土地利用/覆盖变化.借助Fragstats3.4软件,基于土地利用/覆盖变化构建景观生态风险评价模型,分析1998~2028年景观生... 以新疆内陆艾比湖流域典型区域为研究区,基于RS和GIS技术分析1998、2013年土地利用变化,尝试用CA-Markov模型预测2028年土地利用/覆盖变化.借助Fragstats3.4软件,基于土地利用/覆盖变化构建景观生态风险评价模型,分析1998~2028年景观生态风险的时空分异特征.结果表明:(1)1998~2013年,研究区土地类型面积变化明显.耕地面积增加量最大,增加的面积为152139hm^2,而未利用地面积减少量最大,减少的面积为67605hm^2.2013~2028年,耕地和裸露的河床及盐渍地的面积增加明显,增加的面积分别为30730hm^2,12427hm^2,而未利用地和水体的面积分别从954376hm^2和44889hm^2,减至921079hm^2和37157hm^2.(2)1998~2028年,研究区生态风险等级空间分布差异明显.高生态风险区面积变化较为显著,其面积分别约占总面积的36.6%,7.3%,23.7%.1998~2028年,全局Moran’s I值分别为0.436962,0.442202,0.506622,表现为一定程度的正相关.(3)1998~2028年,耕地分布在低,较低生态风险的比重上升,所占百分比分别为58.46%,78.58%,79.9%.林、草地类型的各生态风险等级的所占的比重的波动较大. 展开更多
关键词 艾比湖区域 土地利用/覆被变化(LUCC)变化 CA-Markov模型 土地利用模拟 生态风险评价
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近40年艾比湖湿地自然保护区生态干扰度时空动态及景观格局变化 被引量：54
4
作者 张月 张飞 +4 位作者 王娟 任岩 Abduwasit Ghulam Hsiang-te KUNG 陈芸 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第21期7082-7097,共16页
以新疆艾比湖湿地为研究区,利用1972、1998、2007年及2013年4个时期的Landsat遥感影像作为数据源,并结合湿地的土地覆被状况,参考《全国土地利用分类》建立艾比湖湿地生态干扰类型分类系统。借助生态干扰度指数、景观格局指数以及GIS空... 以新疆艾比湖湿地为研究区,利用1972、1998、2007年及2013年4个时期的Landsat遥感影像作为数据源,并结合湿地的土地覆被状况,参考《全国土地利用分类》建立艾比湖湿地生态干扰类型分类系统。借助生态干扰度指数、景观格局指数以及GIS空间分析方法,探讨艾比湖湿地的生态干扰度的时空动态及景观响应机制。结果表明:(1)1972—2013年,研究区的生态干扰度总体呈现较为稳定的趋势,但其空间分布发生变化。生态干扰度类型之间的转化速率有加快的趋势。(2)1972—2013年,边缘密度指数(ED),平均形状指数(MSI),面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD)及景观分离度(DIVISION)4项景观格局指数大体呈上升的趋势,2013年区域的景观指数较为稳定。(3)景观格局指数与生态干扰程度有密切的一致性。生态干扰度与景观格局指数空间分布相关性大小依次为:边缘密度指数(ED)<景观丰度密度(PRD)<香农多样性指数(SHDI)<平均形状指数(MSI)<面积加权的平均斑块分形指数(AWMPFD)<景观分离度(DIVISION)。客观系统的认识和评价艾比湖湿地的生态系统及环境,可为干旱区实现自然环境的保护,协调土地利用及环境保护之间的关系提供较为实用的参考。 展开更多
关键词 艾比湖湿地 生态干扰度 时空动态 景观格局
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新疆艾比湖流域地表水丰水期和枯水期水质分异特征及污染源解析 被引量：17
5
作者 任岩 张飞 +4 位作者 王娟 张月 杨胜天 Abduwasit Ghulam Kung Hsiangte 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1143-1157,共15页
采用2015年艾比湖流域54个采样点的10个地表水水质指标数据,首先利用水质指数模型(WQI)和地统计学方法对流域水质污染情况进行全局评价,然后利用层次聚类法、判别分析法和因子分析法分析艾比湖流域地表水丰水期和枯水期水质分异特征.在... 采用2015年艾比湖流域54个采样点的10个地表水水质指标数据,首先利用水质指数模型(WQI)和地统计学方法对流域水质污染情况进行全局评价,然后利用层次聚类法、判别分析法和因子分析法分析艾比湖流域地表水丰水期和枯水期水质分异特征.在水质时空分异特征研究的基础上,利用主成分回归分析法对艾比湖流域水质进行污染源解析.结果表明:艾比湖流域丰水期WQI值介于38~70之间,枯水期WQI值介于31~71之间,艾比湖流域丰水期的地表水水质污染情况比枯水期严重,而艾比湖、博尔塔拉河和精河靠近艾比湖湖区的河道污染程度均比其他河道严重.由聚类分析和判别分析得出艾比湖流域丰水期和枯水期的水质采样点在空间上均被分成A、B两组,A组包括艾比湖湖区西部、奎屯河、古尔图河和四棵树河,B组包括艾比湖湖区东部、精河和博尔塔拉河.艾比湖流域丰水期和枯水期的水体主要受到化学需氧量、溶解氧、氨氮和悬浮物浓度等指标的影响,B组水质污染指标的值相比于A组的值偏高,B组区域内存在高污染企业,艾比湖流域水环境治理工作需主要集中在B组所包括的艾比湖湖区、博尔塔拉河和精河.(4)艾比湖湖区、精河和博尔塔拉河地表水体的污染主要来自于有机物污染和营养物质污染,其次为工矿业污染;而奎屯河、古尔图河、四棵树河地表水体的污染主要来自于有机物污染,其次为营养物质污染,生物污染的影响较为微弱.该研究结果可为艾比湖流域地表水水环境改善和治理提供一定参考. 展开更多
关键词 艾比湖流域 多元统计方法 水质指数 时空分布 污染源解析
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基于多元线性模型、支持向量机(SVM)模型和地统计方法的地表水溶解性总固体(TDS)估算及其精度对比——以艾比湖流域为例 被引量：7
6
作者 王小平 张飞 +1 位作者 于海洋 KUNG Hsiang-te 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期666-676,共11页
地表水溶解性总固体(TDS)是地表水各组分浓度的总指标,是地表水水化学特性长期演变的最终结果,也是表征水文地球化学作用过程的重要参数,TDS的高低直接影响地表水的含盐量.本研究以艾比湖流域为研究对象,结合实测地表水TDS数据;选用准... 地表水溶解性总固体(TDS)是地表水各组分浓度的总指标,是地表水水化学特性长期演变的最终结果,也是表征水文地球化学作用过程的重要参数,TDS的高低直接影响地表水的含盐量.本研究以艾比湖流域为研究对象,结合实测地表水TDS数据;选用准同步的Landsat OLI数据,首先,利用光谱诊断指数选取与地表水TDS相关性较高的波段,其次,利用地统计方法、多元线性回归模型和支持向量机(SVM)模型对TDS进行预测,并对其结果进行精度比较.结果表明,SVM模型为最优估测模型,拟合决定系数R2为0.97,均方误差(RMSE)为50.59;多元线性回归模型的精度与SVM模型精度较为接近,拟合决定系数R2为0.9,RMSE为66.55;地统计克里格插值法预测精度最低,拟合决定系数R2为0.87,RMSE为95.73.遥感估测SVM模型预测值在大区域能较好地反映出艾比湖流域TDS的总体特征.该模型在水质遥感领域的应用中具有良好的可行性和有效性,其预测结果也与艾比湖流域水体TDS的实际分布相吻合,因此遥感估测SVM模型在水质估测中具有一定的应用潜力. 展开更多
关键词 TDS SVM模型 多元线性回归模型 地统计 艾比湖流域
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梁子湖水环境时空变异分析 被引量：3
7
作者 王红 姚君兰 +4 位作者 KUNG Hsiang-te 李兆华 李艳蔷 梅新 陈红兵 《环境工程技术学报》 CAS 2017年第2期161-167,共7页
梁子湖是湖北省第二大淡水湖,了解梁子湖水质的时间变异性和空间变异性,对梁子湖区及周边城市建设具有重要意义。以春、夏、秋、冬4次采样得到的样本数据为研究对象,利用地统计分析方法,分析了总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4^+-N)和高... 梁子湖是湖北省第二大淡水湖,了解梁子湖水质的时间变异性和空间变异性,对梁子湖区及周边城市建设具有重要意义。以春、夏、秋、冬4次采样得到的样本数据为研究对象,利用地统计分析方法,分析了总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH_4^+-N)和高锰酸盐指数(COD_(Mn))4个水质因子的时空特性。结果发现:水体中TN浓度的年变化特征为冬季高于春季,北部较高;TP浓度季节变化较小,从东到西呈片状降低;NH_4^+-N浓度夏季低于冬季,冬季个别区域高于秋季,总体趋势是东高西低;COD_(Mn)在冬春两季较低,而夏秋季节较高,主要集中在西梁子湖和东梁子湖中部。在时间上,梁子湖冬春季水质优于夏秋季;在空间上,梁子湖区中心水质较好,东梁子湖和入湖口附近水质较差。 展开更多
关键词 梁子湖 水质因子 克里金(Kriging)插值 时空分析
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近十年中国陆地AOD时空分布及与城市化的关系研究 被引量：12
8
作者 郭婉臻 张飞 +2 位作者 夏楠 Hsiang-te KUNG 王敬哲 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2339-2352,共14页
选取2008-2017年MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectrometer)Aqua C006气溶胶产品数据,分析近10年中国陆地气溶胶光学厚度(Aerosol optical depth,AOD)时间序列变化规律、空间格局分布特征,同时比较了"三区十群"区域内... 选取2008-2017年MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectrometer)Aqua C006气溶胶产品数据,分析近10年中国陆地气溶胶光学厚度(Aerosol optical depth,AOD)时间序列变化规律、空间格局分布特征,同时比较了"三区十群"区域内外的AOD变化差异.同时,通过DMSP/OLS(Defense Meteorological Satellite System/Operational Linescan System)夜间灯光产品与AOD关系研究分析,以反映城市化进程中人类活动对AOD时空分布的影响.结果表明:①中国陆地AOD多年平均、季节分布特征符合"胡焕庸线".在时间尺度上,2008-2017年中国陆地AOD年际变化范围是0.279~0.368,整体呈现下降趋势且变化幅度较小;在空间分布上,2008-2017年高值区为京津冀地区、华中地区、长三角地区、珠三角地区及塔里木盆地,低值区为青藏高原、云贵高原、内蒙古高原等;AOD时空分布呈较强的季节性,春季AOD最高,秋季最低.②中国区域的夜间灯光图与AOD时空分布具有较好的一致性,也符合"胡焕庸线".人口稠密、城市化较快的东部地区出现大片光带,快速发展的城市光斑覆盖明显.2008-2013年间,城市亮度范围有一定程度的扩大,说明人类经济生产活动增加明显.③2010-2013年省级行政区的DMSP/OLS夜间灯光与其AOD表现为显著正相关,二者幂函数拟合度R2分别为0.8036、0.8263、0.7701、0.8277、0.8331.DMSP/OLS夜间灯光与AOD呈显著正相关,说明城市化发展水平对气溶胶分布的影响作用显著. 展开更多
关键词 MODIS 气溶胶光学厚度 中国陆地 城市化 夜间灯光
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艾比湖区域景观格局与河流水质关系探讨 被引量：27
9
作者 曹灿 张飞 +4 位作者 阿依尼格尔·亚力坤 朱世丹 郭苗 阿丽米热·塔力甫江 Kung Hsiangte 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1568-1577,共10页
为进一步明确景观格局对河流水质的影响.本研究选择新疆艾比湖区域为研究对象,以28个水质采样点为中心,建立100、200、300、400 m的河流缓冲区,并提取土地利用/覆被-景观格局数据.首先,通过主成分分析获得水环境的主要水质变量.其次,利... 为进一步明确景观格局对河流水质的影响.本研究选择新疆艾比湖区域为研究对象,以28个水质采样点为中心,建立100、200、300、400 m的河流缓冲区,并提取土地利用/覆被-景观格局数据.首先,通过主成分分析获得水环境的主要水质变量.其次,利用多元线性回归探讨研究区不同宽度缓冲区土地利用/覆被-景观格局变化对河流水质的影响,获得水质管理的有效缓冲区.结果表明:(1)2015年5月,在艾比湖区域测得的18个地表水水质指标中提取TDS、SO_4^(2-)、NH_4^+-N、HCO_3^-、Na^+和TP这6个水质指标.(2)对斑块密度(PD)、最大斑块指数(LPI)、边缘密度(ED)、景观形状指数(LSI)、蔓延度指数(CONTAG)进行统计分析,发现人类活动在4个缓冲区内强弱不均.(3)本文在不同尺度的缓冲区下,将PD、LPI、ED、LSI、CONTAG和TDS、SO_4^(2-)、NH_4^+-N、HCO_3^-、Na^+、TP分别进行相关性分析,发现300m缓冲区相关性最为显著.(4)在300m缓冲区内,通过多元线性回归分析,将TDS、HCO_3^-与其各自对应的景观指数的关系进行定量化表达,进一步探明区域流域地表水与周围一定缓冲区范围内的景观格局的内在关系. 展开更多
关键词 艾比湖 景观格局 空间尺度 水质 多元线性回归
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艾比湖湿地土地利用/覆被-景观格局和气候变化的生态环境效应研究 被引量：32
10
作者 井云清 张飞 +4 位作者 陈丽华 张月 王小平 李哲 Hsiang-te KUNG 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期3590-3601,共12页
借助Arc GIS与ENVI软件,以1998年、2006年和2014年遥感影像Landsat TM/OLI为数据源,得到3期艾比湖湿地自然保护区土地利用/覆被类型图.在空间尺度上将研究区分为3个特定研究单元来分析土地利用/覆被变化特征,并从景观格局和气候变化两... 借助Arc GIS与ENVI软件,以1998年、2006年和2014年遥感影像Landsat TM/OLI为数据源,得到3期艾比湖湿地自然保护区土地利用/覆被类型图.在空间尺度上将研究区分为3个特定研究单元来分析土地利用/覆被变化特征,并从景观格局和气候变化两个方面来进行生态环境效应研究.通过计算土地利用/覆被类型生态风险指数,从而获得研究区生态安全指数,最终建立艾比湖湿地自然保护区土地利用/覆被类型与生态环境之间的数量关系,并对整体及局部地区进行生态环境质量动态分析.结果表明,水域和其他(裸地和戈壁)是研究区内的优势景观类型.水域的平均斑块面积最大,水域和其他(裸地和戈壁)的最大斑块指数较高,盐碱地和其他(裸地和戈壁)的分维度指数较高,水域和其他(裸地和戈壁)的聚集度指数较大,林草地空间分布离散,破碎化程度高,连通性差.1998—2014年期间多样性指数增加,说明各景观类型所占比例趋于均衡化,作为优势景观类型的湿地对整个景观的控制作用减小,景观异质性增加.1998—2014年间,艾比湖湿地自然保护区总体生态环境指数呈逐步升高趋势,但生态环境质量的改善与恶化同时存在,并在特定研究单元上出现明显的区域分异特征.盐碱地、其他(裸地和戈壁)向湿地及荒漠向其他(裸地和戈壁)的转化是环境改善的主导因素.湿地向水域和其他(裸地和戈壁)的转变是环境恶化的主导因素.据1998—2014年的气象资料,降水量呈下降趋势,降水减少使植物存活率降低,导致植被覆盖率下降,从而影响生态环境的健康发展.另外,在分析驱动机制的基础上,建立了优选多元线性回归方程,结果表明,在景观指数和年径流量中,艾比湖湿地自然保护区生态环境指数的变化与平均斑块面积和分维度指数均呈显著相关.该研究对艾比湖湿地自然保护区土地利用合理规划管理、生态恢复和经济发展政策的制定有着非常重要的意义. 展开更多
关键词 艾比湖湿地自然保护区 土地利用/覆被 生态系统服务价值 生态风险指数 生态环境效应
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