人类的各项活动都离不开环境,环境是人类赖以生存的基础条件.随着人类各项社会活动越来越不断频繁,很多社会活动都会对环境产生影响,这也使人们对环境的重视程度越来越高,人们的环保意识也越来越强.和谐稳定的环境可带动人类经济的发展,同时也能为社会的发展提供源源不断的资源.为保证环境质量,将环境监测工作应用到人类的各个社会活动中是十分必要的.它能通过可靠的数据分析为人类反映关于环境的具体情况,也可以为人类的各项社会活动提供可靠的数据支持.那么在当下开展环境监测时,环境数据是否可靠也成为人们所关注的重点问题,只有可靠的环境监测数据才能为环境的发展提供助力.本文主要基于此研究对环境监测数据可靠性产生影响的因素,并分析相关的改善策略,希望所得结果能为相关领域提供科学的参考.

重点生态功能区提供着源源不断的生态系统服务,在保障国家生态安全和社会可持续发展方面,有着不可或缺的基础作用.但是,以生态系统服务权衡与协同关系为视角,进而探讨分析重点生态功能区保护特征的研究案例相对较少.本文以秦巴重点生态功能区为评估分析区域,选择自然地理条件相似度极高的秦巴山区为参照单元,以生态系统供给服务与调节服务为核心内容,在定量分析2000-2019年期间的生态空间变化特征基础上,分析评估生态系统服务权衡与协同关系.结果表明:秦巴山区生态状况逐渐变好,重点生态功能区划定之后,生态系统趋于稳定;重点生态功能区服务能力呈逐渐增强的趋势,平均净初级生产力、土壤保持总量和水源涵养总量比重点生态功能区外分别高出了25.95 gC/m2、5.81亿t和24.95亿m3;土壤保持服务和生态系统供给服务的协同关系与生态状况改善呈正相关;由于受到降水的影响,2010年之后的水源涵养服务与生态系统供给服务的协同关系变差.总体来看,秦巴重点生态功能区的划定带动了区域生态空间"量的增长"和生态系统服务"质的提升",但生态系统服务之间关系的"协调性"仍然不足,甚至从"协同"转为"权衡"关系,这要求未来国家需要制定更有针对性的生态系统保护管理决策,提高生态系统总体效益,支撑区域生态系统服务的可持续供给.

构建人类干扰指数,从时间和空间双重角度,评估中国重要生态保护区域人类干扰变化特征.研究表明:①总体来说,2018年中国重要生态保护区域人类干扰低于全国平均水平,1980-2018年,和全国平均水平相比,中国重要生态保护区域人类干扰增加幅度小、增长趋势慢,定量说明中国重要生态保护区域人类活动整体管控成效好;②1980-2018年,3类重要生态保护区域(国家级自然保护区、生物多样性优先区、重点生态功能区)人类干扰指数均呈逐步增加趋势.以"胡焕庸线"为界,重要生态保护区域以西、以北人类干扰总体较小,增加相对缓慢;以东、以南人类干扰相对明显,增加也相对明显,今后对这些区域要重点加强管控;③国家级自然保护区人类干扰指数在5个监测年份均最低,增加趋势最平缓、增幅最小,人类活动实际管控成效最好;重点生态功能区和生物多样性优先区人类干扰相对较大,管控成效有待显现,结果反映中国对重要生态保护区域分类管控力度和梯度的差异;④重要生态保护区域内部人类干扰指数及增幅均低于外部未受保护区域,构建重要生态保护区域有效降低人类干扰.

针对现有生态保护红线内生态保护成效动态评估案例较少,不利于及时掌握管控区域生态状况,对国家生态保护综合管理决策支撑不足的情况,该文围绕生态保护红线"功能不降低、面积不减少、性质不改变"的管控目标,以生态系统类型构成、生态系统服务功能、生态系统质量为主要评价内容,通过时空尺度拓展,耦合分析生态保护红线区内外、实施前后的生态状况变化,评估生态保护红线对保障区域生态安全、改善区域生态系统自我调节能力的贡献,评价相关政策实施对保护成效的影响.结果表明,生态保护红线的划定和实施,对保障京津冀地区自然生态空间、改善区域生态系统质量、提升区域生态系统服务功能,均发挥着重要的作用.

物种生境适宜性模型是物种分布区域识别及其变化分析的重要手段,为生物多样性保护提供着科学依据.由于研究对象和区域的不同,开展物种生境适宜性评价时所采用的模型会有所不同,其适用性和有效性也需要进一步验证评估,模型的预测效果是需要关注的问题.本文系统梳理了生境适宜性模型研究及其应用的国内外文献资料,将生境适宜性模型概括为三大类:机理模型、统计模型、生态位模型,基于应用案例讨论了不同生境适宜性模型建立的基础、代表性方法、优点和不足.针对物种生境适宜性模型的评估和验证的研究进展,重点围绕物种分布样本数据的获取、环境变量的选择两个方面进行了分析.最后,展望了不同尺度下研究区域的物种生境适宜性模型的选择问题、不同研究对象的生活习性对模型环境变量选择的影响以及未来物种生境适宜性模型发展方向等.

近些年我国经济持续发展,促进了我国城市化建设的进程,同时也带动了我国基础设施的建设和工业化的发展.但是发展和建设带来的环境污染问题也越来越严重,在一段时间之内发展对环境产生的破坏并没有受到重视.近些年来,人们越来越意识到环境问题和人类生活与发展是息息相关的,而人类也注意到了因环境破坏带来的一些严重后果,所以人们逐渐开始关注环境问题,并着手采取一系列的措施保护我们赖以生存的环境.环境对于人类而言是生存的家园,人们必须重视环境保护工作和综合治理工作,并且通过有效的措施来恢复我们赖以生存的地球的生态环境.在开展环境保护中为了了解环境的具体状况就必须开展环境的监测,而环境的监测工作对于我们的环保综合治理具有重要的意义,本文主要基于此研究环境监测在环境保护和综合治理当中的重要性等相关问题,以期待所得的结果能为有关的研究工作提供科学的参考.

河源区边界是重要的国家基础地理信息之一,但除长江、黄河等大江大河外的我国大部分其他中小流域仍缺乏确切的河源区边界信息,需要科学划定河源区边界以支持流域水生态保护相关政策的规划与实施.对此,本文在确立河源区划分原则、明确划分依据的基础上,提出了基于多特征指标和层次聚类分析法的河源区边界划定方法.以沁河流域为研究案例,首先利用均值变点分析法计算沁河流域子流域提取的最佳汇流累积量分位数阈值为0,15％,再基于子流域的多特征指标运用层次聚类分析法最终确定河源区范围边界,并将该方法应用于长江、黄河流域进行验证分析.结果表明:①基于多特征指标和层次聚类分析提取的沁河流域河源区范围处于河底比降法、水文站点方法得到的源区范围面积之间;②该方法在长江、黄河流域河源区划分结果的交并比分别达到85.40％和79.99％,侧面验证了本文方法进行河源区边界划分的合理性与适用性.基于多特征指标和层次聚类分析的河源区边界自动划分方法可以简捷高效地识别缺乏明确河源区边界信息的流域河源区范围,为我国河源区生态安全屏障识别、水资源保护相关政策的规划和实施提供科学支撑.

随着我国环境质量的不断恶化,环境监测以及环境管理的相关工作逐渐受到重视,环境监测的范围比较广,并且很多环境监测的领域都需要借助仪器进行分析,而仪器分析的准确性比较高,涉及到的领域比较广,被越来越多的应用在环境监测和管理等多种工作当中.仪器分析是现在进行环境监测使用的主要工作方法,实际上,很多领域的环境监测工作都比较认同仪器的检测结果,仪器分析进行环境监测分为很多种工作方法,主要在文中对环境监测的主要技术以及仪器分析的运用领域进行分析,对目前的仪器分析运用价值以及主要使用方法进行介绍,希望能够为环境监测和管理工作提供参考.

黄河流域生态保护和高质量发展是国家重大战略之一,开展黄河流域湿地状况监测与分析,有助于加强黄河流域湿地保护治理,对维护流域生态安全具有重要意义.通过土地利用和调研资料对黄河流域湿地开展监测和分析,结果如下:1)2018年黄河流域湿地面积约为22708.35 km2,面积最大的为沼泽湿地,占2018年全流域湿地面积的比例为39.6％.2)2018年黄河流域湿地面积相比2000年增加1021.62 km2,增加面积最大的为人工湿地.3)黄河流域7个国际重要湿地除黄河首曲外面积均在增加,面积增加最为明显的为黄河三角洲湿地.4)黄河流域湿地存在部分退化、人工化、水资源过度开发、水污染严重、湿地生物多样性降低等问题.

生态保护和修复是促进受损生态系统尽快得到恢复的主要途径.综述分析了国内外生态保护恢复成效评估研究进展,全球生态保护修复行动持续关注生物多样性保护,分类型对生态系统恢复提出倡议和制订一些国际性公约.我国生态空间保护从抢救性保护向系统性保护转变,从单一类型保护向整体性保护转变;陆地生态系统修复从生态问题修复治理到单一类型生态系统修复治理转变,再到山水林田湖草的系统性综合治理的转变;生态系统修复方式由人工修复为主转变为自然修复为主、人工修复为辅.生态保护成效评估研究可以概括为基于生物群落和生态系统的保护成效评估两大类,生态修复成效评估主要是基于多尺度的成效评估.同时,生态保护修复成效评估的空间与时间基准值确定,荒漠、冰川、湿地、城市、海洋、农田等生态系统观测综合评估及成效评估技术方法体系欠缺,生态保护修复区域资料空缺的科学补充等,是生态保护恢复成效评估研究中存在的几个科学问题.

西北地区地域辽阔,地理位置得天独厚,动物区系特殊而丰富,但生态系统脆弱,容易受到环境变化的影响,严重影响物种数量和生境状况.论文以卫星遥感及地面物种调查数据为主要数据源,以地球生命力指数(Living planet index,LPI)分析生物多样性水平和变化趋势,表征物种变化状况;将土地利用数据重分类为6种生态系统类型,将森林、草地、荒漠、水体和湿地生态系统定义为自然生境,聚落和农田生态系统定义为人工生境,其面积大小表征物种栖息地状况.对1980—2015年脊椎动物种群数量及生境状况变化趋势进行综合分析,结果表明:西北地区脊椎动物种群数量自1980年以来整体呈下降趋势,至2013年下降了57.83％,但2005年后呈逐渐恢复的趋势;青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)、普氏原羚(Procapra przewalskii)和朱鹮(Nipponia nippon)等物种数量分别增加55.77％,26.03％和304％,2000年之前处于下降趋势,2000年之后显著增加,但野骆驼(Camelus ferus)、四爪陆龟(Testudo horsfieldii)等物种的种群数量呈指数型下降,且下降趋势仍未缓解;草地、荒漠生态系统面积减少,森林、水体和湿地生态系统面积增加,整体上主要由自然生境转为人工生境.本文对了解研究区动物及其环境变化、生态环境保护具有重要意义,根据研究结果制定控制物种数量的措施以及对物种数量变动预测都发挥很大作用,同时也有利于西北地区生物多样性保护的研究和管理.

黄河流域是我国重要的生态屏障,以黄河上游甘南及周边区域为研究对象,以水源涵养服务功能、植被覆盖状况、开发建设用地变化等为主要评估内容,基于"禁止开发区—限制开发区—非管控区域"的管控梯度差异,评估分析不同类型管控区域内生态系统变化与生态保护修复成效.结果表明:研究区水源涵养量呈现南高北低的空间分布,年均植被覆盖度呈现东南高、西北低的空间分布.在自然保护区内,平均水源涵养量最高且功能稳定性最好,植被长势优于保护区外部且稳定性最高.区域内开发建设用地面积增长幅度与分级管控严格程度相吻合.从生态修复工程对区域生态保护的成效及协同管控差异来看,自然保护区和重点生态功能区相对于非管控区域,由于植被本底较好,较高强度的人工造林并没有取得更高的植被覆盖度恢复成效.

三江源国家公园对于区域生态环境和物种栖息地的保护具有重要意义.基于2000-2018年的GLASS植被覆盖度产品,使用线性回归和Hurst指数分析园区植被覆盖度的时空变化,并利用皮尔逊相关系数、残差分析法探究气候变化和人类活动对植被变化的影响.结果表明:三江源国家公园植被覆盖度较低,其均值为0.24;2000-2018年间,园区植被覆盖度呈轻微增加趋势;园区植被变化以增长为主,且其变化大都呈正向持续性;趋势变化与Hurst指数叠加分析发现,园区植被变化类型以持续性增长为主,占园区植被区总面积的61.33％;其他依次为持续性退化、未来变化不确定类型;降雨对园区植被变化影响最大,其次为温度,人类活动对植被变化的影响最小.近年来,园区的温度和降雨都呈增加态势,改善了区域植被的水热条件,促进植被生长.

自然保护区是中国自然保护地的基础,是生物多样性保护的核心区域,国家级自然保护区更是中国自然保护区的主体.基于高分辨率影像数据,提取了中国446个国家级自然保护区2015年的人类活动及2013-2015年人类活动变化信息,分不同功能区、不同人类活动、不同区域和不同类型国家级自然保护区分析了人类活动及变化情况,并评估了2013-2015年人类活动变化强度和规律,结果表明:2015年,446个国家级自然保护区人类活动普遍存在,以农业用地和居民点占绝对优势,这两种类型人类活动总面积占国家级自然保护区人类活动总面积的88.94％、总数量占77.67％.2013-2015年,有66.59％的国家级自然保护区存在新增或规模扩大人类活动,人类活动数量增幅达到2.45％,相较于农业用地和居民点,开发建设活动的新增或规模扩大趋势更为明显.2013-2015年,33.41％的国家级自然保护区人类活动无变化,45.06％的国家级自然保护区人类活动变化较小,仅有21.53％的国家级自然保护区人类活动变化明显和较明显.从空间分布看,总体上东部的国家级自然保护区比中西部的国家级自然保护区人类活动变化强度大,沿海、沿河国家级自然保护区人类活动变化强度相对较大.

汶川地震发生10年后,通过对极重灾区生态系统类型解译和地面植被样方调查,GPP、LAI反演,以及对土壤有机质、全氮、全磷、全钾和速效氮、速效磷、速效钾含量的测定与分析,综合评估了极重灾区植被和土壤恢复情况.结果表明:区域生态系统总体趋于稳定向好的恢复态势.2017年的裸露地表面积虽高于震前(2007年),但相对于震后(2008年后)已有所减少.从生态系统质量上来看:GPP、LAI均值在2014年以后呈持续缓慢上升状态,反映了区域生态系统总体良好的恢复力.但是部分在地震中损坏的森林生态系统,仍未恢复到原来状态.成都平原区域部分农田转变为城镇建设用地.至2017年,地震破坏迹地植物种类明显增加.但仍以蔷薇科、菊科和禾本科等先锋物种为主,与2009年的调查结果相似.地震破坏迹地的群落结构已得到了较好的恢复.垂直分层方面,除干旱河谷区域群落结构仅草本或灌草结合1个层次外,其余区域的群落结构已经形成乔木-灌木-草本3个层次;土壤肥力状况总体上对照点优于受损点,受损点土壤肥力状况仍呈恶化状态.地震造成的土壤裸露,加速了矿化过程,短期内受损点速效营养元素含量的增加,长期来看将导致营养元素的流失,土壤肥力下降.在加强地质灾害监管,预防次生灾害的基础上,龙门山前华西雨屏一带,自然植被应坚持自然恢复为主.干旱河谷区域可以按照"因地制宜,适地适树"原则,采取适当人工恢复措施,同时注意改善土壤养分条件,促进植被恢复;城镇建设过程中应加强国土空间管控,保护基本农田.同时,应加强对生态保护红线,以及包括基本农田在内的各级各类保护地的监管.

: Comprehensive monitoring and assessment of the ecological changes in the Yellow River Delta (YRD) is fundamental of properly understanding ecological conditions of the delta region and strengthening ecology and environment protection and supervision. Based on multi-source satellite remote sensing and ground observation data, this study monitored the changes of ecological space and vegetation growth in the High Efficiency Eco-economic Zone of the Yellow River Delta (HEEZ- YRD) over the past 30 years, identified the basic characteristics of regional ecological status, and quantitatively analyzed changes of regional wetland, coastline, water and sediment resources. Then, combining with a series of ecological protection and restoration measures taken by the state and local governments, this article discussed the regional protection effectiveness, identified the countermeasures and suggestions. The results show that from 1990 to 2018, occupied by urban and agricultural space, the reduction of ecological spatial area in the past 30 years was about 7.6% of that in 1990, and the growth trend of vegetation around the coastal and urban agglomeration areas decreased in the HEEZ- YRD. Artificial wetland that mainly composed by ponds increased by 18.1%, artificial shoreline increased by 27.1%, and the natural wetland and shoreline resources lost significantly. The speed of ecological space being occupied has slowed between 2010 and 2018, and the positive effects of ecological protection planning and engineering measures have gradually emerged. The growth rate of the artificial wetland area and the artificial shoreline length has slowed significantly, and the regional ecological protection effect has gradually shown. Since the 1950s, water and sediment conditions of the Yellow River have changed dramatically, and the water and sediment resources entering the YRD have gradually reduced. The ecological water replenishment demand of the original wetland and the threat of erosion and regression faced by new wetland are still severe. Therefore, increasing protection and restoration of regional wetland resources, optimizing the spatial distribution planning of ecological protection, and strengthening the control of ecological space are the necessary means to improving the biodiversity of the YRD and promoting the high-quality development for the region.

生态环境是人类社会生存与发展的基础.快速发展的遥感技术显著推动着生态环境遥感监测能力的提升,有效支撑了国家生态文明建设.从1980年天津一渤海湾环境遥感试验开始,经历了近40年的发展,遥感监测技术已经广泛应用于生态、大气、水、土壤等生态环境保护各个方面,取得显著成效.本文回顾了我国生态环境遥感技术近40年的发展,通过典型或重要应用案例,系统梳理了遥感技术在生态环境监测、对地观测能力、支撑生态文明建设等方面应用的发展历程.生态环境遥感监测能力发展主要表现在应用领域逐步扩大、监测精度明显提升、监测时效大幅增强;对地观测能力发展主要分为国外卫星为主期、环境卫星发展期、高分卫星应用期3个阶段;支撑生态文明建设的重大事件主要包括全国生态状况定期调查评估、污染防治攻坚战、应急与监督执法等方面.本文结合国家战略和技术发展,对今后生态环境遥感的发展提出了一些思考.

生物多样性是生态可持续发展的必要条件,生物多样性保护优先区域是我国生物多样性保护的关键区域,植被和水域是重要的自然生境条件,监测其动态变化具有重要意义.选取与生物多样性维持能力密切相关的植被覆盖度和水域面积为监测指标,利用2001—2016年中分辨率成像光谱仪(MODIS)反射率数据和国产全球陆地特征量(GLASS)产品为主要数据源,对我国32个陆地和水域生物多样性保护优先区域开展自然生境状况遥感监测,并对其现状和变化趋势进行深入分析.结果表明:全部32个陆地和水域生物多样性保护优先区域植被的覆盖状况优于全国平均水平,2001—2016年植被覆盖以改善为主,53.98％的面积植被覆盖度呈增加趋势,24.41％的面积呈降低趋势,羌塘-三江源区、呼伦贝尔区和洞庭湖区等优先区域近5 a呈现下降趋势;32个优先区域水域面积总体呈增加趋势,羌塘-三江源区、松嫩平原区和西鄂尔多斯-贺兰山-阴山区3个区域水域面积增加较明显.

鄱阳湖是长江经济带重要生态功能区,其生态环境变化对长江经济带生态环境具有重要意义,分析鄱阳湖区生态系统变化和水域变化,为鄱阳湖区生态环境治理和修复提供建议.通过分析鄱阳湖区1980～2015年生态系统变化及其水域变化,得出主要结论如下:(1)鄱阳湖区1980～2015年森林、草地、湿地等自然生态系统面积下降,而城镇等非自然生态系统面积上升较快.湿地生态系统作为鄱阳湖区主要生态系统,由于受围湖造田、城市扩张等人类活动影响,面积下降迅速.(2)近32年鄱阳湖区季节性水域面积波动较大,常年性水域面积相对较为稳定,2000年之后,鄱阳湖区季节性水域面积呈现缓慢下降的趋势.(3)鄱阳湖区以高淹没频率为主,占整个湖区的14.32％,高淹没频率变化强度以减弱为主,表明高淹没区水体稳定性增强.低淹没频率占湖区的3.18％,低淹没频率变化强度以增强为主,说明水陆交界区演替增强.(4)36.81％的新增季节性水体生态系统类型为农田,39.10％的丧失季节性水体生态系统类型为农田,由此可见,农田是除湿地生态系统外影响季节性水体转换的重要因素.(5)鄱阳湖区应严控围湖造田和周边城市建设,严防开发建设挤占湿地生态空间;加强入湖河流水质评估和规划,保证湖水淹没能维持湖区湿地生态系统平衡.

重点生态功能区关系到一个区域的生态安全,通过2000—2015年生态系统分类数据和1990—2015年植被指数数据,运用生态系统类型变化动态度和植被指数年均合成等方法,对川西重点生态功能区的生态系统现状及变化进行研究.结果表明:川西重点生态功能区生态系统类型主要以森林、灌丛和草地生态系统为主,面积占整个区域的89.68％,3种生态系统的面积在2000—2015年间共增加了230.65 km2.从变化剧烈程度来看,2010—2015年生态系统类型变化最剧烈,综合动态度为0.1％,为2000—2005年和2005—2010年的5倍,单个生态系统中城镇生态系统变化最剧烈,2010—2015年综合动态度为23.38％.从植被指数分布与变化结果来看,1990—2015年植被指数总体呈上升趋势,空间上呈东高西低的分布状况,其中1990—1996年和2010以后植被指数波动相对较大,主要由森林被大面积砍伐和自然灾害引起.整体上四川植被指数均值高于川西重点生态功能区,主要是因为川西西部多为高寒草甸草原,植被指数相对较低,而四川东部多为一年三熟制农作物,植被指数相对较高,最终导致川西植被指数均值小于整个四川省.