利用地理信息系统技术进行生态图的编制

植被与生态因子之间相互关系的研究是植被生态学研究的核心之一,而生态图则是这一研究的直观具体表现。虽然植被学家很早就有了生态制图的思想,但由于植被与生态因子之间关系的复杂性以及空间分析手断和技术的薄弱,生态制图的发展一直很缓慢。随着计算机及地理信息系统(GIS)技术的迅速发展,使得生态图的编制成为目前植被制图学的最新发展趋向。     

植被制图色彩和符号设计原则与全国植被图图例方案

植被图通常采用不同的颜色并结合符号来区分不同的植被类型, 以期更加直观、清晰地将植被类型信息传达给读者。如何通过色彩和符号的合理搭配来区分不同的植被类型是植被制图中的关键步骤, 尤其是对于植被类型较丰富的区域, 植被图的色彩和符号设计更为复杂。植被图图例系统建立在植被分类系统之上, 近10余年来我国的植被分类系统得到了进一步的发展和完善, 因此, 非常有必要在最新的植被分类系统基础上, 提出一套植被制图色彩和符号设计方案, 用以指导当前的植被制图工作。该研究整理了地图学、植被图以及其他专题地图色彩和符号设计的要求, 提出了植被制图的色彩和符号设计原则。在最新的植被分类系统基础上, 采用颜色三属性(色调、明度、饱和度)及符号的基本视觉变量(形状、尺寸、方向、色彩、密度、亮度)的变化及其组合, 依据色彩和符号设计的系统性、科学性、象征性等原则, 对中国植被分类系统高级分类单位中的植被亚型, 进行了标准化配色和符号设计, 旨在为植被制图工作者及新一代1:50万植被图编研提供理论依据和参考, 提升植被制图的效率和质量。     

生态敏感区旅游开发适宜性评价及生态制图方法

生态适宜性分析尽管在城市和区域生态规划中得到了广泛应用,然而在自然保护区、风景名胜区等涉及重要生态敏感区诸如旅游开发的空间布局和选址,以及规划和项目生态环境影响评价问题上,由于缺少系统的评价技术方法体系,却没有得到较好的推广。因此,提出了一种适用于山岳型生态敏感区旅游开发空间适宜性评价及生态制图的方法体系,并以内蒙古五当召风景旅游区为例,通过对地形地势、坡度坡向、土壤环境、植被覆盖、水文水系、地质岩性等因子及其反映出的水土流失、地质灾害、生物多样性和防洪排涝4种典型生态敏感要素的分析,开展了该方法的案例研究。最后,在以上单因子和综合因子的生态敏感性分析及空间适宜性制图基础上,通过与案例研究区各项旅游开发活动的空间布局进行叠合,针对性地提出了项目规划布局的调整建议和具体的生态保护措施。此外,该方法由于系统综合的考虑了影响山岳型生态敏感区开发建设活动中的各种生态敏感因子,并通过生态制图的方式在空间上得以显示,将有助于涉及生态敏感区项目的决策和管理部门更加有效地开展生态风险的防治并制定相应的监管措施,同时也为涉及该类型区域的生态环境影响评价提供科学有效的技术方法。     

融入植被结构因子的生态单元制图法在城市生物多样性信息采集中的应用

以前所使用的生态单元制图模型中没有涉及植被时间和空间结构因子,然而一些研究结果显示植被的时空结构对于生物多样性有着重要的影响。因此,设计一个融入植被结构因子的改良城市生态单元制图模型,并且将其应用于瑞典赫尔辛堡市的绿色空间个案研究中,以期能够获得有关生物多样性方面的信息。这个改良的制图方法基于一个生态单元分类系统,此分类系统融入了4个植被结构因子,分别是:植被覆盖的连续性因子、优势乔木种的年龄因子、横向结构因子以及竖向结构因子。公共绿色空间信息的采集借助于全彩色航空照片的分析以及实地调查,生态单元图谱的绘制基于各个层级的生态单元分类重点。通过使用原生林地指示种或林地连续性指示种(AWIS)鉴定林地的连续性以及观测不同的植被结构下动物的分布情况得出,一些含有AWIS的生态单元是长连续性的林地,并且其含有较高的或潜在高的生物多样性;同时,植被的横向和竖向结构以及树木的年龄结构影响着鸟类和哺乳动物的分布、丰富度和多样性。得出融入植被时空结构的生态单元制图法是一个重要的调查城市生物多样性的方法,图谱能够显示出各个生态单元含有生物多样性价值的信息,基于此可以对今后的城市生物多样性保护和提高提出相应的策略。     

山东南部景观生态对策研究

在对山东南部气候、地貌、土壤、植被等景观生态要素研究的基础上,以地貌和基质为基本线索、以植被为标志建立了该地区的景观生态分类系统．该系统为二级分类系统,包括７个景观型、１７个景观亚型,其中,景观型根据植被（植被型或栽培植被型）划分,景观亚型根据地貌、植被（群系组或栽培组合）划分．以景观亚型或景观亚型的组合为基本单位,以１∶１００万土壤图为基础底图,参考多种比例尺的卫星照片、植被图、土地利用图、地貌图等,编制了山东南部１∶１００万景观生态类型图;在景观生态类型图上量算了各景观亚型的面积．据此详细分析了山东南部稀疏植被景观、常绿针叶林景观、落叶阔叶林景观、旱地作物景观、水旱轮作景观、湖泊景观等主要景观型的生态问题,提出了相应的生态对策     

晋陕蒙交界地区生态退化与恢复的研究现状和展望

晋陕蒙交界地区是我国生态环境破坏最严重的地区之一,当地所存在的植被退化、水土流失和土地沙化等一系列生态问题,不但威胁该地区居民的生存与发展,而且也影响我国东部地区的生态环境质量与经济发展。因此,开展针对该地区的生态恢复理论和恢复技术研究就显得非常重要。本文对该地区数十年来在生态恢复方面的理论研究和治理实践工作的历史和现状进行了分析,提出了今后应该加强对植被退化机理、植被恢复目标群落的确定和如何在大尺度地域上开展生态恢复等问题进行研究的建议,以便为更好地开展该地区的生态恢复工作提供帮助。     

毛乌素沙化草地景观生态分类与排序的研究

 本文通过对毛乌素沙地景观生态数据的处理与分析,以广泛应用于植被科学的数量分类方法TWINSPAN为工具,对毛乌素沙地景观生态类型进行了自上而下的等级式的数量分类研究,并与实际情况相结合,提出了毛乌素沙化草地景观生态分类系统。然后又利用算法上与TWINSPAN相似的DCA对沙化草地景观生态类型进行了排序分析,并与数量分类结果相结合,辅以逐步回归分析等多元分析方法,对所划分的各景观生态类型之间的关系进行了分析与探讨,指出毛乌素沙化草地具有较为丰富的景观生态类型,地下水位,覆沙厚度,基质类型控制着沙化草地景观生态类型的发生与演化;提出了毛乌素沙化草地景观生态的演化模式。本文还表明,TWINSPAN和DCA是景观生态研究比较有效的数量分析方法。     

新一代1:50万中国植被图绘制方法探讨

植被图是表示多种植被或植物群落的空间分布规律及其生态环境的地图,它是生物多样性保护、生态研究、自然资源管理和生态恢复的重要依据.目前,中国植被专题资源信息的本底数据《中华人民共和国植被图(1:1000000)》从开始绘制至今已将近40年,中国的植被分布格局已经发生了极大的变化,《中华人民共和国植被图(1:1000000)》已存在植被斑块的类别和边界与现实不符等问题,中国的植被分布本底数据亟待更新.如今卫星遥感技术的发展为实现大面积区域的植被制图提供了一种实用且经济的手段.本文综述了国家尺度植被图的制图方法和卫星遥感技术在植被分类制图上的进展,并以此为基础,探讨中国新一代1:50万植被图的遥感制图方法.新一代1:50万中国植被图的绘制通过众源采集结合专家鉴定的方式获取海量植被类型样本,基于多源遥感数据,以植被斑块为对象,采用深度学习的方式实现遥感植被分类,并基于自主构建的植被在线平台,借助于全国各地的植被生态学家的专业知识实现对制图结果的校订和更新.     

承德市避暑山庄植被生态规划有关问题的探讨

本文首先对避暑山庄现状植被及存在的问题进行研究,绘制了现状植被图;然后分析了旅游及城市化对避暑山庄土壤及植物的影响程度以及不同生境土壤中N,P、K、有机质、水分含量及pH大小,针对避暑山庄不同游览区存在的植物配置不协调、生境不适、环境污染等问题,从植被生态角度出发对避暑山庄进行了规划和设计,最后完成了1:10000规划植被图。     

四川植被研究的回顾与展望

借《中国植被志》编研与新一代中国植被图制图工作开展的契机,本文对四川省植被研究历史进行了回顾,分析了近40年来四川植被变化的影响因素,结合近年来的野外补充调查和文献资料,参考《中国植被》《中国植被及其地理格局》以及近期国内发表的植被分类系统,新拟了四川省植被制图分类系统(植被型组、植被型、群系三级),并对未来四川省植被研究提出几点希望:(ⅰ)四川植被分类系统总体上应与全国分类系统保持一致,个别单位上可以体现区域性的特点;(ⅱ)采用新技术、新方法加强四川省资料贫乏类型、区域的植被补充调查;(ⅲ)尽早启动《四川植被》的修订以及新一代四川省植被图编研工作,并建立可更新的数据库,为以后四川植被图的定期更新奠定基础.     

鄂尔多斯植被盖度分布与环境因素的关系

 从植被指数分布与气象因素、地质地层和地质水文的关系入手, 利用遥感解译和地理信息系统的空间分析功能, 分析了不同尺度下, 气候因素、地质水文因素、基质和地貌等对鄂尔多斯高原植被盖度分布的影响。指出: 在区域尺度上, 研究区植被盖度分布主要受降水影响, 植被盖度呈从东南到西北逐渐减少的趋势; 高盖度植被主要分布在冲洪积地貌和丘陵地貌区。局部分析, 库布齐沙漠东向延伸的存在与发展与区域型断层的存在有密切的联系; 毛乌素沙地中的高盖度植被分布受地形和基质岩性组合的综合影响, 主要分布在第四系湖积物和第四系冲积物等渗水性差的基质上, 尤其集中分布于凹陷的湖相沉积。     

遥感和GIS支持下的城市植被制图及其特征分析

 以上海城市植被为研究对象,探索城市植被的分类理论和方法,提出一套适用于城市植被分类与制图的方法。根据城市植被信息获取的方式以及生态-外貌分类原则,建立了基于植物生活型的、可用图形表示的城市植被分类体系,分天然与半天然植被和人工植被两个大类,共有9个植被型和34个植被亚型。在遥感和地理信息系统(GIS)技术的支持下,建立研究区的城市植被信息数据库,并在此基础上对城市植被类型的特征以及与土地利用的关系进行分析比较,以期掌握城市植被类型的数量特征及其空间分布,同时按不同分类级别用计算机进行城市植被制图。城市植被     

Vegetation mapping using hierarchical object‐based image analysis applied to aerial imagery and lidar data

Aims: The primary objective of this study is to map the distribution and quantify the cover of vegetation alliances over the entirety of San Clemente Island (SCI). To this end, we develop and evaluate the mapping method of hierarchical object‐based classification with a rule‐based expert system. Location: San Clemente Island, California, USA. Methods: We developed and tested an approach based on hierarchical object‐based classification with a rule‐based expert system to effectively map vegetation communities on SCI following the Manual of California Vegetation classification system. In this mapping approach, the shrub species defining each vegetation community and non‐shrub growth forms were first mapped using aerial imagery and lidar data, then used as input in an automated mapping rule set that incorporates the percent cover rules of a field‐based mapping rule set. Results: The final vegetation map portrays the distribution of 19 vegetation communities across SCI, with the largest areas comprised of California Annual and Perennial Grassland (35%) and three types of coastal sage scrub and maritime succulent scrub, comprising a combined 53% of the area. Map accuracy was assessed to be 79% based on fuzzy methods and 61% with a traditional accuracy assessment. The accuracy of tree identification was assessed to be 81%, but species‐level tree accuracy was 45%. Conclusions: Semi‐automated approaches to vegetation community mapping can produce repeatable maps over large spatial extents that facilitate ecological management efforts. However, some low‐statured shrub community types were difficult to differentiate due to patchy canopies of co‐occurring species including abundant non‐native grasses characteristic of complex disturbance histories. Species‐level tree mapping accuracy was low due to the difficulty of identifying species within poorly illuminated canyons, resulting from sub‐optimal image acquisition timing.     

基于生态敏感性分析的金银滩草原景区旅游功能区划

基于2008年青海省金银滩草原景区自然生态和社会经济的统计数据,从保护区级别、植被类型、地形坡度、土地利用类型4个方面构建了草原景区生态敏感性评价指标体系,采用GIS技术对具有较高旅游价值与生态功能的金银滩草原景区进行了生态敏感性评价与区划,对每个敏感区的生态环境特征与生态敏感性进行了分析,并对金银滩草原景区进行旅游功能区划.结果表明:金银滩草原景区可划分为高度生态敏感区、中度生态敏感区和低度生态敏感区;基于生态敏感性评价结果,将景区划分为3类旅游功能区(生态旅游限制区、生态旅游适度区和大众旅游区)和6类旅游功能亚区(湿地保护类、原生态观光类、农牧旅游类、草原旅游类、城镇旅游类和乡村旅游类).     

根茎禾草沙鞭的克隆基株及分株种群特征

 在内蒙古沙地站对根茎禾草沙鞭的观测实验发现,沙鞭具有规则的克隆生长、“游击型”克隆构型和相当快的克隆扩展。其地下根茎的寿命至少2年。这些发现指示着该植物种可能具有很强的克隆整合。对内蒙古沙地站和内蒙古草原站的单种沙鞭分株种群的比较和在各站对单种和混交沙鞭分株种群的比较发现,不同地点和在不同群落条件下的沙鞭分株种群在许多重要性状上都存在差异。这些结果暗示着克隆可塑性对沙鞭生态适应性的可能贡献。关于沙鞭克隆整合和克隆可塑性的进一步研究是必要的。     

The TRM Model of Potential Natural Vegetation in Mountain Forests

Due to advances in spatial modeling and improved availability of digital geodata, traditional mapping of potential natural vegetation (PNV) can be replaced by ecological modeling approaches. We developed a new model to map forest types representing the potential natural forest vegetation in the Bavarian Alps. The TRM model is founded on a three-dimensional system of the ecological gradients temperature (T), soil reaction (R), and soil moisture (M). Within such a “site cube” forest types are defined as homogenous site units that give rise to forest communities with comparable species composition, structure, production and protective functions. The three gradients were modeled using regression algorithms with area-wide, high resolution geodata on climate, relief and soil as predictors and average Ellenberg indicator values for temperature, acidity and moisture of vegetation plots as dependent variables summarizing plant responses to ecological gradients. The resulting predictor-response relationships allowed us to predict gradient positions of each raster cell in the region from geodata layers. The three-dimensional system of gradients was partitioned into 26 forest types, which can be mapped for the whole region. TRM-based units are supplemented by 22 forest types of special sites defined by other ecological factors such as geomorphology, for which individual GIS rules were developed. The application of our model results in an intermediate-scale map of potential natural forest vegetation, which is based on an explicit function of temperature, reaction and moisture and is therefore consistent and repeatable in contrast to traditional PNV maps.     

中国西北干旱区生态区划

从国内外生态区划、生态土地分类和生态 生产范式的研究和发展入手, 从生态利用的角度出发, 在西北干旱区生态区域分异规律的基础上, 结合当地的社会经济发展特点, 全面完成了西北干旱区的生态区划方案。本着既尊重自然规律又符合可持续发展的生态 生产范式的原则, 在西北干旱区的生态区划过程中, 主要考虑以下几个方面:气候与巨地形系统、地貌与基质、植被与土壤以及土地利用与产业发展方向;区划方法是以经验判别和地理信息系统 (GIS) 相结合进行的, 过去发表的多种尺度的图件和区划方案均作为分区过程的辅助材料和新区划方案的校正材料;根据气候、巨地形系统、地貌、基质、植被、土壤以及土地利用和产业 发展方向等特征, 该生态区划的 3级分区指标如下:一级分区, 主要依据气候和巨地形系统, 并充分考虑该高级分区在生态环境建设和产业结构调整中的作用;二级分区, 主要根据次级地形和地貌系统以及大尺度植被类型;三级分区, 主要依据基质和土壤的差异所造成的局域植被类型的差异, 以及其生态 生产范式和将来的发展方向。根据以上区划的原则和指标体系, 西北干旱区的生态区划采用 3级区划制:生态域 (Ecodomain) 、生态区 (Ecoregion) 、生态小区 (Ecodistrict), 最后将西北干旱区划分为 3个生态域、2 3个生态区和 80个生态小区, 并利用GIS绘制了 1∶10 0万比例尺的西北干旱区生态区划图。西北干旱区生态区划的目的不仅在于发展独特的干旱区生态区划/生态分类的方法和理论体系, 建立生态区划的方案和生态 生产范式, 更重要的是要运用这些方法、规律和范式来指导当地的生态环境建设和产业结构调整, 促进当地的土地资源合理配置, 实现西北干旱区的可持续发展。     

黄土区农业景观空间格局分析

景观空间格局分析是景观生态学研究的核心问题之一。本文用地理信息系统,分维分析和统计分析相结合,以１∶１万土地利用现状图为基础,选取斑块大小、分维数、斑块伸长指数、多样性、优势度、相对丰富度、破碎度等指标,陕北米脂县泉家沟流域农业景观的空间格局。结果显示,乔木林地、坡耕地、果园、草地和梯田农地的分维数较低,坝地、水库、灌溉农田、居信用地和灌木林地的人维数较高,斑块形状较为复杂。随着斑块面积的增加,农     

鄂尔多斯沙地油蒿群落生物量初步研究

 本文研究了鄂尔多斯沙地草原改良试验站颇具特色的油蒿群落生物量的季节变化和空间格局。结果表明：不同的油蒿群落类型生物量不同,以流动沙地最低,接近流沙地段的油蒿群落最大。油蒿群落地上生物量季节变化明显,9月中旬或稍后达到最大值。油蒿群落地下部分生物量以粗根为主,根量集中于表层,且随着深度的增加按指数形式递减。     

庞泉沟保护区核心区植被景观类型特征研究

利用植被景观类型图,获得面积、周长、景观斑块的长、宽等信息,对庞泉沟保护区核心区的植被景观特征进行分析。结果表明,核心区景观及斑块分布具有明显的地带性;核心区景观多样性较小,均匀度较低。另外,本文尝试用长宽比、伸张度、圆环度和周长与长轴的比这四种指数对景观斑块的特征进行了分析。结果表明,这四种指数在景观特征分析中具有一定的生态学意义。