基于NDVI监测5.12震后岷江河谷映秀汶川段滑坡体植被恢复

汶川5.12地震造成岷江流域生态环境严重受损,评估地震后自然植被恢复过程,对生态环境恢复和重建有着重要的意义。本研究以5.12地震前后（2007、2008及2011年）空间分辨率为30 m×30 m的TM遥感影像的NDVI指标为数据源,监测了岷江上游干旱河谷（映秀—汶川段）植被在地震前后的动态变化,并结合地形因子,分析了植被受损及地震3年后植被恢复的空间分布特征。结果表明：（1）地震造成的研究区滑坡体面积约5 413.95 hm²,占总面积的34.74%;（2）滑坡体发育总体上与海拔呈负相关,与坡度呈正相关,与坡向无显着相关;（3）地震3年后,受损植被的平均恢复率达66.71%,其中中等及良好恢复的面积为3 942.54 hm²,占滑坡总面积的72.82%。研究结果也显示植被恢复与坡度、海拔有很高的一致性,及植被恢复的复杂性。     

汶川地震区灾后植被恢复时空过程及特征——以都江堰龙溪河流域为例

定量评估地震区灾后植被恢复,对于灾区生态系统恢复重建及区域社会经济可持续发展规划具有重要科学意义.以都江堰龙溪河流域为案例区,采用MODIS-NDVI的时间序列数据,确定植被恢复评估的Landsat影像时间,并以Landsat影像定量揭示龙溪河流域植被在“5.12”汶川地震前后的动态变化;进而根据区域水系和地形因子,定量解析并揭示植被覆盖度受损恢复率的时空变化特征.结果表明:研究区植被覆盖受损恢复情况整体较好,但植被覆盖度对地震损害的响应存在滞后现象;受损植被恢复率与河流水系距离、海拔、坡度和坡向存在显著的相关性.本研究结果可为地震灾后植被恢复的决策干预提供技术支撑.     

基于多时相Landsat5/8影像的岷江汶川-都江堰段植被覆盖动态监测

植被覆盖度是衡量地表植被状况和指示生态环境变化的一个重要指标。基于像元二分模型,利用Landsat5/8遥感影像和DEM数据,对岷江汶川-都江堰段植被覆盖动态变化进行了监测,并结合高程、坡度和坡向数据,分析了汶川地震前后植被受损与恢复的空间动态格局变化。研究表明:植被覆盖总体良好,大部分区域的植被覆盖度均在中、高度以上,空间格局上呈现由汶川县东部、都江堰市西北部的龙门山区向两侧减少的总体趋势;地震造成植被受损面积达63808.7 hm~2,且集中分布于海拔567—4331 m、坡度26—51°的范围以及东坡、北坡、南坡和西坡;震后5a,植被恢复面积17786.47 hm~2,主要分布在海拔576—2180 m与3256—3793 m、坡度小于9°和26—51°以及东坡、东南坡和和南坡;高程和坡度对植被损毁与恢复的影响明显高于坡向。     

汶川大地震对生态系统的影响

汶川大地震的主要影响区位于四川盆地西缘,是四川盆地向青藏高原的过渡地带,地质构造复杂,山高谷深坡陡,是我国生态环境十分脆弱的地区,同时该地区还是具有重要生态服务功能,是长江上游生态安全的重要屏障。汶川大地震不仅造成巨大人员伤亡和财产损失,也对生态系统造成了严重破坏,对区域生态安全带来巨大威胁。研究运用遥感数据和实地调查,评估了地震对生态系统的影响,研究结果表明：（1）汶川大地震造成严重的生态破坏,导致生态系统丧失面积为122136hm^2,并形成了包括汶川县、彭州市、绵竹市等10县市的地震生态破坏重灾区。（2）地震导致65,584hm^2大熊猫生境丧失,损失比例5．92％。（3）94．64％的受损生态系统分布在地震烈度Ⅸ以上区域,53．82％的受损生态系统分布在海拔2000m以下的区域,66．09％的受损生态系统分布在坡度30～50°之间。地震导致的生态破坏将影响区域生态安全,在恢复重建中要加强生态保护和生态系统的恢复重建。     

2006-2016年岷江上游植被覆盖度时空变化及驱动力

基于MODIS NDVI遥感数据,采用像元二分模型估算岷江上游植被覆盖度,运用一元线性回归分析和稳定性分析方法,研究2006-2016年岷江上游植被覆盖度时空变化格局及稳定性,并分段讨论2008年"5.12汶川地震"对岷江上游植被的破坏程度以及震后植被恢复情况,利用地理探测器模型对岷江上游植被覆盖度影响因子及影响力进行探测,分析岷江上游植被覆盖度变化驱动力。结果表明：（1）2006-2016年岷江上游植被覆盖整体状况良好,植被覆盖总体情况较为稳定,多年平均植被覆盖度为0.79,植被覆盖度大于0.8的区域占整个岷江上游地区面积的69%。（2）2008年"5.12汶川地震"给整个岷江上游植被造成了严重的破坏,植被覆盖度退化区域面积为14013.41 km²,占整个岷江上游面积的57%,2008-2016年岷江上游植被恢复状况良好,植被覆盖度改善区域面积为17390.69 km²,占整个岷江上游面积的71%,岷江上游植被覆盖度已经超过震前水平。（3）岷江上游植被覆盖度主要受海拔、气温、土壤类型、降水4个因子的影响,其解释力均在40%以上;地貌类型、植被类型的解释力在20%-40%之间;坡度、坡向的解释力均小于1%。     

汶川地震对都江堰地区大熊猫生境的影响

为了明确汶川地震破坏区的空间分布特征及其对大熊猫生境的影响,选择在都江堰地区采用遥感数据解译和GIS模型分析相结合的方法进行了此项研究。研究结果表明：汶川地震及其产生的滑坡、泥石流等次生灾害造成的植被破坏区面积为12862hm^2,其中78．64％的破坏区位于龙溪虹口自然保护区内部。地震破坏区在空间上主要分布在海拔1400—2400m,坡度20～55°之间的山坡上。地震造成都江堰地区21．63％的大熊猫生境丧失,其中海拔2200～3000m之间的大熊猫生境丧失比例较大。大熊猫生境破碎化程度严重,震后的生境斑块数量是震前的7．7倍。龙溪虹口自然保护区的大熊猫生境丧失更为严重,其丧失比例为32．15％,而保护区外部的大熊猫生境丧失较轻,其丧失比例为9．83％。地震造成该地区大熊猫生境丧失严重,生境破碎化加剧,为了增加大熊猫可利用的生境,在震后恢复重建中应当避免在大熊猫生境中开展旅游。     

横断山区2004-2014年植被NPP时空变化及其驱动因子

横断山区是我国长江上游重要的生态屏障区,对周边区域乃至我国中西部地区气候和生态环境有着深刻的影响。NPP作为碳收支和气候变化研究的核心内容,是判定生态系统健康状况和可持续发展水平的重要指标。基于MODIS C6的NPP数据、1：100万植被类型图、气象数据和地形数据,采用趋势线分析法和相关分析法对横断地区2004-2014年植被NPP时空格局、变化规律以及驱动因子进行了研究。结果表明：①2004-2014年横断山区植被年NPP总量的介于183.768-223.239 TgC之间,多年平均为208.498 TgC,单位面积下的植被年NPP均值为463 gC m^-2 a^-1。整体上,植被NPP呈增加趋势,但局部差异明显。②植被NPP平均值的年际变化率在-53-97 gC m^-2 a^-1之间,NPP呈增加趋势的区域分布在北部与中部的东侧以及南部的东、西两侧地区,而减少趋势的区域主要集中在西北部、中部的汶川-映秀一带以及南部攀枝花地区。③横断山区植被NPP变化受气候因子驱动影响的区域占比8.42%,主要集中在中部的大雪山-沙鲁里山地区,而非气候因子占比91.58%,分布在北部的阿坝地区以及南部的低海拔广大地区。该研究将对横断山区生态环境建设和可持续发展起到指导作用。     

大熊猫栖息地地震受损植被恢复研究进展

大熊猫是我国特有的珍稀濒危兽类, 是世界野生动物保护的代表物种。四川大熊猫栖息地位于地质活跃区, 地震及其次生灾对大熊猫栖息地植被的损毁和分割严重影响了野生大熊猫种群复壮进程。因此, 大熊猫栖息地地震后受损植被恢复是学术界关注的热点。自2008汶川特大地震之后, 学者们从栖息地植被覆盖、植被景观特征、植被群落组成结构和植被群落恢复构建等几个方面展开了大量研究。文章对这些研究进行了综述, 指出了现阶段研究存在的问题, 并对未来研究进行了展望。     

汶川地震对大熊猫栖息地的影响与恢复对策

 大熊猫是生物多样性保护的旗舰种, 保护大熊猫及其栖息地是保护生物多样性和生态系统功能完整性与稳定性的重要保障体现。汶川地震灾区位于大熊猫重点分布区岷山-邛崃山, 地震及其次生灾害导致该区27个大熊猫自然保护区不同程度受损, 8.3%的大熊猫栖息地因地震而被破坏。地震及其次生灾害对大熊猫栖息地的影响主要表现在: 1) 地震埋没和砸毁大熊猫赖以生存的主食竹, 地震可能诱发主食竹开花, 威胁到大熊猫的健康和食物安全; 2) 地震及其诱发的土壤和山石运动显著影响森林的动态特征, 森林大面积丧失或质量下降; 3) 地震改变大熊猫栖息地生境特征, 大熊猫个体交流的廊道阻断, 形成“生殖孤岛”, 遗传多样性降低, 栖息地破碎化进程加快。应对震后大熊猫栖息地恢复的主要对策有: 1) 重新评估震后大熊猫栖息地质量, 并重新规划现有大熊猫保护区群的布局; 2) 应用地理信息系统、遥感及数学模型等手段与野外实地实证研究相结合的方法, 全面查清震后大熊猫栖息地主食竹资源状况及分布规律并及时监测其动态, 复壮更新大熊猫主食竹; 3) 利用天然植被自然恢复和人工重建等措施恢复因地震而退化或丧失的大熊猫栖息地。     

利用MODIS数据评估冷冻灾害对广东植被的损害

2008年初我国南方地区发生的极端冷冻灾害对植被造成了极大破坏。以广东为例,利用MODIS数据,对比分析了受损植被与正常植被的NDVI变化;利用ISODATA非监督分类方法提取受损植被分布信息,借助90m SRTM DEM数据研究受损植被与地形因子的关系,发现广东植被受损严重,受损植被总面积达19 011.06 km²。受损植被受海拔高程、坡度、坡向等地形因子影响较大;受损植被主要集中于海拔大于400 m,坡度小于15°的阴坡区域;通过MODIS土地覆盖图与受损植被的复合分析,研究了该地区受损植被的类型,发现受损植被以常绿阔叶林、混交林、落叶阔叶林、灌丛、落叶针叶林及常绿针叶林为主。     

汶川大地震滑坡体遥感识别及生态服务价值损失评估

利用遥感技术,提出了综合遥感指数、非监督分类和监督分类的自动识别滑坡体的方法：先构建4个遥感指数（植被指数SAVI、水体指数MNDWI、建筑指数NDBI和云指数NDCI）合成新影像图,用SAVI指数阈值分割新影像图确定无植被区,最后对无植被区进行非监督分类和监督分类区分滑坡体的方法。以TM／ETM＋影像为数据源,应用此方法提取了地震重灾区——汶川县的滑坡体,分类精度达93％,进而研究了滑坡体空间分布特征并对其造成的生态服务价值损失进行了评价。结果表明,滑坡体面积随着坡度的增加呈现先增后减的趋势,30～40°之间的滑坡体面积最大;地震共产生滑坡体206．5km^2,汶川-茂县,映秀-北川两大断裂带之间的区域受地震影响最大,成为滑坡灾害最为严重的区域,其中映秀镇15．9％的乡镇面积被滑坡体所掩埋;地震造成全县151．08km^2林地、16．13km^2草地和5．11km^2耕地丧失,崩塌的滑坡体填充的河流面积达3．45km^2;各类生态系统服务总价值损失22646万元,其中林地生态系统服务价值损失最大,占89．8％,虽然耕地价值损失所占比重不大,但滑坡灾害使人均耕地减少45．6m^2,加剧了该县耕地面积短缺的局面。     

江西中南部红壤丘陵区主要造林树种碳固定估算

本文根据江西第6次森林清查小班数据,通过基于实地调查数据拟合的森林植被生物量与蓄积量的关系,估算了2003年江西中南部红壤丘陵区泰和县和兴国县主要人工造林树种马尾松、湿地松、杉木林的生物量和碳储量,并采用空间替代时间的方法,利用Logistic方程拟合了三个树种林龄与碳密度的曲线关系,估算了研究区1985-2002年的森林植被生物量和碳储量,分析了时空动态特征。结果表明：(1) 2003年研究区主要造林树种林分面积31.04?10⁴hm²,总生物量22.20Tg,总碳储量13.07TgC,平均碳密度42.36tC/hm²。(2) 1985、1994、2003年三个树种植被碳储量分别为4.91、11.41和13.07TgC,年均固碳量0.45 TgC.a^-1。(3) 海拔位于700-900m之间的树种平均碳密度最大,坡度位于25～35?之间的树种平均碳密度最大。森林植被碳密度总体上呈现随海拔高度的增加而增加,随坡度的增大而增大的分布。人工造林工程使江西中南部红壤丘陵区森林植被碳储量明显增加,合理的森林经营管理可以提高森林生态系统的固碳能力。     

黄河干流河岸带植物群落特征及其影响因子分析

作为河岸带生态系统的关键组成部分,河岸带植被为许多动植物提供了栖息地以及迁徙或扩散的廊道,并对非点源污染物有着缓冲和过滤作用。黄河是我国湿地的重要组成部分,也是生物多样性分布的关键地带。但是,目前黄河水资源的过度利用如农业灌溉和干流拦河水利工程的兴建在很大程度上改变了原有的水文情势,对河岸带植被发育带来了不利影响。另外,黄河两岸的加固硬化进一步破坏了河岸带植物的生存环境。然而,过去对于黄河河岸带植被仅有对个别河段的调查。为了解目前黄河河岸带植被现状,于2008年4-6月及2008年9-10月对黄河干流河岸带植被进行了两次系统调查,以期为黄河河岸带植被多样性的保护、河岸带的开发管理提供理论支持。对群落的物种组成、多样性进行了分析,并采用双向指示种分析法对黄河干流河岸带植被进行了数量分类。共采集到木本和草本植物169种,隶属于37科124属。区系分析表明黄河干流河岸带植被区系地理成分多样。空间分布方面,中游河段草本植物无论在种类数、密度、生物量上都较上游和下游河段丰富。TWINSPAN将植被划分为17个群落,论述了各群落的特征。环境分析表明,影响黄河干流河岸带植被空间分布的主要生态因子是海拔、年均气温、年均降雨量、年均径流量和平均最大流速。       

基于2009-2018年径流小区观测数据的武汉市土壤侵蚀因子定量评价

武汉市位于桐柏山大别山国家级水土流失预防区与幕阜山省级水土流失治理区之间,其土壤侵蚀问题对长江中游生态安全具有重要影响。基于2009-2018年武汉市蔡店、磨盘山、西湖流域、燕子山等4个水土保持监测站35个径流小区的观测数据（139组）,定量分析了坡度、侵蚀性降水量、土地利用和水土保持措施对土壤侵蚀的影响,并借鉴USLE模型识别土壤侵蚀主导因子。结果表明,裸地小区的平均土壤侵蚀模数最高（2597.57 t km^-2 a^-1）,其次是经济林、草地和耕地小区且三者的侵蚀模数相差不大,土壤侵蚀模数与侵蚀性降雨量、坡度之间呈显著二元线性或幂函数关系;与天然植被小区相比,植物篱（草带、茶树、紫穗槐）及石坎梯田措施均显著降低了土壤侵蚀模数,其中植物篱措施的效果更优,且草带植物篱小区的侵蚀模数最低（46.13 t km^-2 a^-1）;3个坡度等级（0-10°、10-20°、20-25°）小区平均侵蚀模数分别为892.07、911.15、2087.60 t km^-2 a^-1,表明坡度超过20°后土壤侵蚀严重加剧;武汉市土壤侵蚀的主导因子为水土保持措施、植被覆盖与管理因子。研究结果可为武汉市水土保持措施合理布设及侵蚀预报模型的完善提供依据,基于径流小区长期观测数据的土壤侵蚀定量研究值得进一步深入。     

汶川地震重灾区恢复期生态系统健康评价

2008年的汶川地震对区域生态系统造成了显著破坏。为了解震后区域生态系统恢复情况,从而为震区生态恢复策略提供科学依据,利用遥感数据研究了四川省汶川地震重灾区39区县2010—2015年的生态系统类型及活力变化,并运用In VEST模型评估了震区土壤保持、水源涵养、生境质量等生态系统服务能力,最后基于VOR模型并耦合关键生态系统服务定量评估了震区生态系统健康状况。结果表明:2010—2015年间震区湿地和城镇面积有所增加,植被和农田有不同程度的减少,但是Ⅹ—Ⅺ地震烈度等级区域内森林面积增加1309.77 hm2;震区生态系统活力均值明显上升,Ⅹ—Ⅺ地震烈度级别区生态系统活力增幅最明显,分别为14.84%、12.47%;水源涵养能力稍有降低,减幅0.46%,土壤保持服务增幅1.26%,生境质量指数无明显变化;生态系统健康指数(EHI)均值有小幅度提升,从0.6761上升到0.6853,增幅1.36%,Ⅹ—Ⅺ地震烈度级别区EHI增幅比其他地区明显,增幅分别为4.01%、3.48%,表明受灾最严重的地区生态恢复比较显著。但是,由于震区重建开发导致局部区域如宝兴、汉源、石棉、涪城、广汉、汶川西北部和震区北部部分区域EHI下降。未来应继续保持Ⅹ—Ⅺ地震烈度级别区良好的生态恢复趋势,同时也要重视震区中部平原地区的基本农田保护和南部、北部地区的自然生态空间保护工作,维持震区生态系统健康和区域可持续发展。     

2000—2015年青海高原植被碳源/汇时空格局及变化

陆地生态系统碳循环能够综合反映全球气候变化及区域响应,是全球及区域气候变化及人类活动影响研究的重要内容。青海高原作为青藏高原的重要组成部分,在全球及区域气候与环境变化中具有极其重要的作用。因此,研究青海高原植被碳源/汇时空变化及气候因子的影响具有重要意义。采用土壤呼吸模型和改进的CASA模型,结合MODIS、气象数据估算了青海高原2000-2015年植被净生态系统生产力（NEP）,分析了植被NEP、碳汇的年际时空分布、年际动态变化、多年累积空间分布与植被NEP变异系数,定量分析了降水量、气温对植被NEP的影响。结果表明：1）2000-2015年,青海高原植被年NEP空间分布特点呈东高西低、南高北低,由西北向东南逐步增加趋势,年NEP多年平均值为128.40 gC m^-2a^-1;2）青海高原不同生态区植被NEP与碳汇量空间分异显著,碳汇区约占植被分布区面积的73.11%,其中,祁连山生态区和三江源生态区为主要的碳汇区;3）2000-2015年,青海高原植被碳汇功能逐步增强,年固碳量为-3.2-64.42 TgC,年际变化呈平稳上升;4）受自然与人为因素的协同影响,青海高原年NEP呈现逐步好转的趋势,平均趋势系数为1.52,NEP增加的区域占植被总面积的25.72%;5）青海高原植被NEP变异系数空间分布以较低、中等波动为主,稳定性颇高;6）降水量对植被NEP以促进作用为主,气温以抑制作用为主,气温对青海高原植被NEP的影响占主导地位。     

汶川地震对两栖动物栖息地的影响

2008年5月汶川地震对两栖动物栖息地造成了巨大的影响。采用卫星遥感照片评估了汶川地震后3种两栖动物栖息地震损状况,结果表明:(1)15.2%的两栖动物的适宜栖息地遭到了地震的破坏;(2)震损栖息地纬向分布于31°～32°N之间,震区的南部和中部;(3)被破坏的栖息地垂直分布于2000m以下的中低海拔区段。汶川地震及次生灾害使两栖动物的生存和发展面临着极严重风险。     

塔里木河下游河岸带植被的空间结构特征

揭示我国内陆河流域下游河岸带植被的空间结构特征, 对于了解我国西北干旱区荒漠河岸带植被的空间分布规律、指导荒漠化治理和内陆河水资源管理具有重要意义。该研究基于野外大范围植被调查数据支持下的遥感监督分类方法, 利用Landsat-8 OLI遥感数字图像, 辨识了塔里木河下游柽柳(Tamarix spp.)灌丛、胡杨(Populus euphratica)疏林和芦苇(Phragmites australis)草地3类主要的河岸带植被, 并利用建立的叶面积指数(LAI)遥感反演经验模型反演了研究区柽柳灌丛和胡杨疏林的叶面积指数, 旨在从区域尺度和总体趋势上分析荒漠河岸带植被的空间结构和分布特征。结果表明: 在有详细地物资料的基础上, 遥感监督分类可以作为一种干旱区荒漠河岸带植被分类的有效方法; 遥感分类结果显示塔里木河下游胡杨疏林分布面积约336.4 km², 柽柳灌丛约为405.3 km², 胡杨疏林总体更靠近河道, 柽柳灌丛分布范围更广; 河岸带植被LAI整体很低, 柽柳灌丛和胡杨疏林平均LAI值分别为0.253和0.252, LAI小于0.5的植被对应面积分别占柽柳灌丛和胡杨疏林总面积的92.4%和90.1%, 表明了塔里木河下游荒漠河岸植被空间上稀疏分布的特征; 统计结果显示, 河岸带植被结构存在巨大的空间变异性, 其中胡杨疏林比柽柳灌丛的空间变异性更大; 河岸带植被LAI随距河道距离呈现显著负指数分布规律, 在离河道1 km范围内LAI随离河道距离快速下降, 而1 km外区域叶面积指数普遍低于0.1, 表明植被主要分布在河道两侧1 km范围内。整体稀疏的空间分布、显著的空间变异性, 以及由LAI体现的植被盖度随距河道距离的负指数下降规律是荒漠河岸带植被空间结构的3个基本特征。     

基于林业清查资料的桂西北植被碳空间分布及其变化特征

基于2005-2010年林业资源清查数据,采用材积源生物量法,运用地理信息系统技术,估算和分析了桂西北植被碳密度及其储量的空间分布及其变化。结果显示:(1) 研究区域从2005年到2010年呈现碳汇变化趋势,植被碳储量由4.19×10⁴t增加到4.27×10⁴t(增幅为1.84%),植被碳密度从29.04t/hm²增加到29.57 t/hm²。(2) 从治理措施、林种起源方式及林种类型来看,自然保护区的植被碳密度最大,超过40 t/hm²。2005-2010年,人工植苗、直播、飞播和萌生方式植被碳密度增加,退耕还林工程的植被碳密度均呈明显增长(增加3.00 t/hm²),所有林种碳密度都呈不同程度的增长。 (3)植被碳密度空间分布上,大致表现为西部高、中东部低,北部高、南部低。西部区植被碳密度均值超过40 t/hm²,中东部区植被碳密度均值低于25 t/hm²。植被碳密度变化在空间分布上表现为无论是非喀斯特区还是喀斯特区的植被碳密度都有增长趋势,其中有7个县市植被碳密度升级为更高等级。研究表明,随着退耕还林、生态移民等治理措施的实施,区域植被碳密度显著增加,生态环境好转。     

汶川地震重灾区生态系统碳储存功能空间格局与地震破坏评估

通过建立汶川地震灾区碳储存功能评估指标体系,利用ArcGIS平台计算了灾区四大碳库(地上部分碳、地下部分碳、死亡有机碳和土壤碳)碳储存密度,分析了碳储存空间格局和规律.结果表明:灾区碳储存总量3.97×108t,平均碳密度52.2t/hm2,其中亚高山常绿针叶林碳密度和碳储存最高.碳储存量随坡度增加而增加,大于35.地区碳储存量达1.3×108t,占灾区碳存总量的33.9％.碳储量随海拔增加呈现波动的曲线,0-750m区域碳储量随海拔增加而增加,在750-1750m区域段碳储量因地震对植被的破坏出现下降,然后又随海拔增加而增加,到3250m时出现碳储存量高峰,储碳量达7273t,之后又逐渐下降.此外,通过对比地震前后灾区生态系统碳储存功能得出研究区生态系统碳储存功能总体减少为9.98×106t,而地震对碳储存功能的影响主要是植被破坏导致的碳储存降低,其中退化最严重的地区在彭州和什邡的北部山区,并沿龙门山向西南方向延伸.研究结果直观反映了灾区碳储量空间格局,为决策者实施破坏区植被恢复策略以及地震灾区碳管理等提供依据.