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。     

南昌市植被覆盖度时空演变及其对非气候因素的响应

植被是陆地生态系统的重要组成部分,植被覆盖在空间上的差异是气候和人类活动交互作用的结果。随着城市扩张,人类活动的加剧及不合理的土地利用方式导致了很多生态问题,对植被覆盖有重大影响。基于地形调节植被指数的像元二分模型,利用3期landsat-5 TM影像图分析南昌市植被覆盖度时空演变特征,并结合DEM数据分析植被覆盖度及变化的地形梯度分异规律,利用3期土地利用图量化植被覆盖度变化对土地利用方式转变的响应。结果显示:1)研究区2001—2010年植被覆盖度从0.54下降为0.42,总体上呈退化趋势,2005年之后植被退化有所减缓;2)植被覆盖度的地形梯度变化显著。植被覆盖度与高程呈高度的正相关性,在坡度0—22°梯度带呈现较高的正相关,在坡度22—40°梯度带呈现较高的负相关。80%以上植被覆盖变化集中在海拔30 m以下、坡度4°以下的区域;3)植被覆盖度变化是地形与土地利用综合作用的结果。在平原低丘区,土地利用行为是植被覆盖变化的主导因素。城市的建设和扩张导致占用耕地、林地和草地,以及大面积的撂荒、伐林等土地活动对植被覆盖退化的贡献率为50%以上,是植被覆盖退化的主要原因,而退耕还林还草、废弃地复垦、后备资源开发为植被覆盖增加的主要原因。可为平原低丘区生态环境监测和构建环境友好型土地利用模式提供科学依据。     

四川岷山火溪河地区人为干扰后的植被组成及分布

以平武县地形图、植被图、野外植被调查结果为数据源制作研究区植被图和数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM),在Arcview GIS平台下通过植被分类和图层叠加分析法,研究了人为干扰后植被的组成及植被类型在主要地形梯度上的分布特征。结果表明:(1)受人为干扰特别是森林采伐活动影响,研究区针阔混交林消失,针叶林面积缩小,阔叶林和灌丛面积增加。(2)植被类型在海拔梯度上分布规律性明显;除农田外,其它植被类型在坡度上的面积比例与研究区面积在各坡度段所占比例很相似;针叶林、阔叶林、农田、灌丛对坡向有明显选择性。(3)人为干扰活动改变了研究区植被类型及其面积比重,并使植被在海拔段上的分布带有明显人类干扰的痕迹。     

内蒙古大兴安岭根河森林保护区植被覆盖度变化

基于2000年Landsat-5 TM和2013年GF-1两期遥感影像,利用像元二分模型分别进行了内蒙古大兴安岭根河森林保护区植被覆盖度的估算,并对该区13年间植被覆盖度的变化情况及其与地形因子的相关性进行了分析。结果表明:利用像元二分法可准确地估算研究区植被覆盖度(决定系数R~2=0.52,相对平方误差RSE=0.54)。两期植被覆盖度与高程正相关性最大,其次为坡度。两期植被覆盖度变化图表明,该地区13年间植被覆盖度总体呈下降趋势,其中高覆盖度的下降最为明显。两期植被覆盖度及其差值随高程的增加而增大,海拔超过1027 m两者均变化缓慢,且植被覆盖度变化主要为正变化。火灾、水系富集、人工抚育频繁等因素对低海拔地区植被覆盖度的下降影响较大。     

河北小五台山主要植被类型的分布与地形的关系：基于遥感信息的分析

小五台山是河北省最高峰,具有较完整的暖温带植被垂直带谱。本文通过野外群落植被调查,结合由TM遥感影像解译1：50000地形图制作的DEM数据而得到的植被图,分析了小五台山主要植被群落的分布状况及其与地形的关系。结果表明,小五台山从低海拔到高海拔,依次出现灌丛、阔叶林、针阔混交林、暗针叶林、矮林、灌丛、草甸等植被类型。森林景观的面积最大,占总面积的60．7％;平均斑块面积最大的是阔叶林和亚高山草甸,斑块破碎化最严重的是水体和针阔混交林。不同的植被类型在不同的地形条件下分布特点不同,林地在北坡所占面积比例(占总面积的75％)远大于南坡(46%),说明水分条件是小五台山森林分布的限制因子之一;灌丛和草甸与林地相反。随海拔高度的变化,不同植被类型的分布面积比例发生变化,出现替代现象,形成植被垂直带谱。由于坡度的影响,增加了带谱内植被组成的复杂性。     

四川小河沟自然保护区植被类型在地形上的分异研究

以四川小河沟自然保护区为研究对象,在遥感影像和DEM数据的基础上,对植被类型在地形上的分布差异进行研究。结果表明:(1)随着海拔高度的逐渐上升,各种植被类型依次出现和消失,呈顺序分布,并且每种植被类型在相应的海拔段上拥有优势地位。(2)植被类型的分布与坡向之间存在相关性,大面积的常绿落叶阔叶林和次生落叶阔叶林常常在西南坡向上出现,高山灌丛和高山草甸在南坡上的分布面积最大,而在平地、北坡和西北坡上则少有亚高山草甸分布。(3)随着坡度由缓变陡,各植被类型的面积比例在不同的坡度段内发生相应变化,但各坡度段上的植被类型均以次生落叶阔叶林和亚高山针叶林为主,除亚高山草甸外,其余植被类型均主要分布在坡度20~°50°的区域内。     

FAST电磁波宁静区植被覆盖度与地形因子的时空关系分析

植被覆盖度对FAST电磁波宁静区的生态系统环境变化有着重要指示作用, 研究选取2008年、2013年和2018年3个时期的Landsat TM/OLI影像, 获取FAST电磁波宁静区的植被覆盖度数据, 并探讨其与海拔、坡度、坡向等因子的时空变化关系。结果表明: (1)近10年来, 植被覆盖度整体呈增加的趋势, 且森林覆盖增加速率远高于退化速率; (2)根据IR-MAD变化检测来看, 植被覆盖变化较剧烈的区域沿道路和居民区分布, 此时受人类活动的影响较大; (3)地形因子不同程度地影响着植被覆盖度的变化, 中低山的植被覆盖度较高, 坡度较缓区域植被覆盖度占比大, 阳坡的植被覆盖度高于阴坡, 平地稀少植被覆盖可忽略不计。研究结果可为FAST电磁波宁静区生态环境保护提供参考价值。     

青海省湟水地区森林灌丛植被遥感分析及其主要特征

湟水地区地处黄土高原和青藏高原过渡带 ,界于北纬 36°0 2′～ 37°2 8′,东经 1 0 0°41′～1 0 3°0 4′之间。海拔 1 650～ 4395m,总面积为 1 61 2 0 km2。本研究根据卫星遥感影像资料 (以TM为主 ) ,结合以往野外调查工作 ,研究并综合分析了湟水地区的森林、灌丛植被及其主要特征。森林灌丛植被的遥感解译采用综合分析法。研究表明湟水地区森林灌丛植被具有明显的生态地理分布特征 ,其分布多集中于黄土低山丘陵与中高山地形结合地带 ,即黄土覆盖的边缘交错区域。这一空间分布特征可能与本区的黄土覆盖边缘地区的多样化生态地理特点存在一定的联系。生境的干湿状况直接影响本地区天然林的分布特征、森林灌丛植被覆盖率的高低、森林的类型结构和种类组成 ,并成为人工造林效果的重要环境因素。本区森林灌丛植被长期受到人类活动的深刻影响 ,具有人类活动的明显痕迹。人类活动的规模范围、作用方式、影响强度等因素成为本区森林灌丛植被及其生境变化与差异的重要原因之一。     

西双版纳土地利用/覆盖变化与地形的关系

 土地利用/覆盖变化是全球变化研究的重要领域。该文利用6个时期的MSS/TM/ETM影像和1:50 000DEM数据分析了1976~2007年西双版纳地区不同地形下的土地利用/覆盖变化动态, 结果表明: 1)31年间, 该区土地利用/覆盖变化剧烈, 有林地面积由1976年的69.0%下降到2007年的43.6%, 橡胶园面积由1976年的1.3%增加到2007年的11.8%; 2)有林地在海拔1 600 m以下不断减少, 而橡胶园的海拔分布上限则持续增加, 由1976年的1 000 m上升至2007年的1 400 m, 面积在400~1 000 m处占优。农业用地主要分布在海拔400～600 m, 在600 m之上迅速减少; 3)各坡度带上的有林地面积逐年减少, 橡胶园则逐年增加, 而灌木林与旱地则先升后降; 橡胶园、农业用地等主要分布在坡度较缓的区域, 坡度越大, 有林地越多; 1988年后, 橡胶园面积在坡度5°以下基本保持不变, 但在坡度大于5°的区域持续扩张; 4)坡向对橡胶园与农业用地等分布的影响较大, 南坡的橡胶发展最为迅速, 且有向北坡发展的趋势。有林地在北坡分布比例较大, 旱地在北坡分布比例较小。人口增加与橡胶园和茶园等经济种植园的不断扩展是导致西双版纳土地利用/覆盖变化的直接因素。要实现西双版纳的可持续发展, 必须控制经济种植园的盲目扩张, 科学合理垦殖, 保护热带森林。     

云南中部地区植被覆盖时空变化特征及其影响因素研究

基于MODIS NDVI数据通过像元二分模型提取植被覆盖, 利用线性趋势、相关分析方法分析了云南中部地区2000—2016年植被覆盖的时空分布特征与变化趋势, 并探讨了气候因子、地形因子、人类活动对其植被覆盖的影响。研究结果为: 云南中部地区植被覆盖春季最低(平均58.75%), 秋季最高(平均66.30%), 大部分地区年植被覆盖度的平均值在50%—70%之间; 植被覆盖高值区主要分布在曲靖境内(>80%); 滇池周边人口高密度区植被覆盖常年最低(<20%)。近17年来云南中部地区植被覆盖总体呈现增长趋势, 年平均增长率0.3%•a-1, 其中秋季增幅最大(0.42%•a-1)。坡度对植被覆盖影响较大, 坡度≤8°地区的植被覆盖明显较低。除了冬季降水量与植被覆盖呈现显著正相关关系, 其他季节多呈现负相关关系; 气温与植被覆盖多呈现正相关关系, 云南中部地区植被覆盖变化主要受气温影响。人类活动对植被覆盖变化影响较大, 造林面积变化与植被覆盖趋势变化具有相对一致性, 经济发展水平较高的昆明市区植被覆盖为常年最低。     

Land cover dynamics of different topographic conditions in Beijing, China

Topographic conditions play an important role in controlling land cover dynamic processes. In this study, remotely sensed data and the geographic information system were applied to analyze the changes in land cover along topographic gradients from 1978 to 2001 in Beijing, a rapidly urbanized mega city in China. The study was based on five periods of land cover maps derived from remotely sensed data: Landsat MSS for 1978, Landsat TM for 1984, 1992, 1996 and 2001, and the digital elevation model (DEM) derived from 1:250,000 topographic map. The whole area was divided into ten land cover types: conifer forest, broadleaf forest, mixed forest, shrub, brushwood, meadow, farmland, built-up, water body and bare land. The results are summarized as follows. (1) Shrub, forest, farmland and builtup consist of the main land cover types of the Beijing area. The most significant land cover change from 1978 to 2001 was the decrease of the farmland and expansion of the builtup area. Farmland decreased from 6354 to 3813 km2 in the 23 years, while the built-up area increased from 421 to 2642 km2. Meanwhile, the coverage of forest increased from 17.2% to 24.7% of the total area. The conversion matrix analysis indicated that the transformation of farmland to the built-up area was the most significant process and afforestation was the primary cause of the replacement of shrub to forest. (2) Topographic conditions are of great importance to the distribution of land cover types and the process of land cover changes. Elevation has an intensive impact on the distribution of land cover types. The area below 100 m mostly consists of farmland and built-up areas, while the area above 100 m is mainly covered by shrub and forest. Shrub has the maximum frequency in areas between 100 and 1000 m, while forest has dominance in areas above 800 m. According to the analysis of land cover changes in different ranges of elevation, the greatest change below 100 m was the process of urbanization. The process of the main land cover change occurred above 100 m was the transformation from shrub to forest. This result was consistent with the vertical change of natural vegetation distribution in Beijing. (3) Slope has a great influence on the distribution of land cover. Farmland and built-up areas are mostly distributed in flat areas, while shrub and forest occupy steeper areas compared with other land cover types. Forest frequency increased with the increasing slope. Land cover changes differed from the slope gradients. In the plain area, the land cover change occurred as the result of urbanization. With the increasing of the slope gradient, afforestation, which converts shrub to forest, was the process of the primary land cover change. __________ Translated from Journal of Plant Ecology, 2006, 30(2): 239–251 [译自: 植物生态学报]     

Land cover dynamics of different topographic conditions in Beijing,China

Topographic conditions play an important role in controlling land cover dynamic processes.In this study,remotely sensed data and the geographic information system were applied to analyze the changes in land cover along topographic gradients from 1978 to 2001 in Beijing,a rapidly urbanized mega city in China.The study was based on five periods of land cover maps derived from remotely sensed data:Landsat MSS for 1978,Landsat TM for 1984,"1992,1996 and 2001,and the digital elevation model (DEM) derived from 1:250,000 topographic map.The whole area was divided into ten land cover types:conifer forest,broadleaf forest,mixed forest,shrub,brushwood,meadow,farmland,built-up,water body and bare land.The results are summarized as follows.(1) Shrub,forest,farmland and builtup consist of the main land cover types of the Beijing area.The most significant land cover change from 1978 to 2001 was the decrease of the farmland and expansion of the builtup area.Farmland decreased from 6354 to 3813 km2 in the 23 years,while the built-up area increased from 421 to 2642 km2.Meanwhile,the coverage of forest increased from 17.2% to 24.7% of the total area.The conversion matrix analysis indicated that the transformation of farmland to the built-up area was the most significant process and afforestation was the primary cause of the replacement of shrub to forest.(2) Topographic conditions are of great importance to the distribution of land cover types and the process of land cover changes.Elevation has an intensive impact on the distribution of land cover types.The area below 100 m mostly consists of farmland and built-up areas,while the area above 100 m is mainly covered by shrub and forest.Shrub has the maximum frequency in areas between 100 and 1000 m,while forest has dominance in areas above 800 m.According to the analysis of land cover changes in different ranges of elevation,the greatest change below 100 m was the process of urbanization.The process of the main land cover change occurred above 100 m was the transformation from shrub to forest.This result was consistent with the vertical change of natural vegetation distribution in Beijing.(3) Slope has a great influence on the distribution of land cover.Farmland and built-up areas are mostly distributed in fiat areas,while shrub and forest occupy steeper areas compared with other land cover types.Forest frequency increased with the increasing slope.Land cover changes differed from the slope gradients.In the plain area,the land cover change occurred as the result of urbanization.With the increasing of the slope gradient,afforestation,which converts shrub to forest,was the process of the primary land cover change.     

基于MODIS数据的中国三种主要土地类型变化的空间特征分析

人类活动使得土地利用和植被覆盖发生了巨大变化,直接影响着全球气候。本研究通过从2000—2013年对中国三种主要土地利用类型的NDVI变化特征进行了分析,结果表明:(1)14年来,中国三种主要土地利用类型NDVI平均值均有增强的趋势。(2)三种主要土地利用类型中除耕地中的水田,林地中的有林地和草地中的高覆盖草地增长速率不显著外,其他土地类型增长速率均显著。(3)三种土地利用类型均以改善面积大于退化面积,耕地中改善面积占总耕地的64.21%,退化的区域占18.50%;林地改善的区域占总林地的54.21%,退化的区域占20.13%;草地改善的区域占55.53%,退化的区域占18.23%。三种土地类型均有所改善且改善明显的区域主要集中在甘肃以南,陕西以北和东北部分地区。     

干旱区绿洲-荒漠过渡带灌丛土壤属性研究

以天山北坡绿洲 荒漠过渡带为研究区,选择3种类型的灌丛并采集不同位置和深度的灌丛土壤样品进行分析,研究灌丛土壤资源的聚集效应.结果表明,干旱区绿洲 荒漠过渡带不同类型灌丛对土壤粒度分布的影响不显著,土壤以砂和粉砂为主,红柳＋裸地灌丛土壤粒度分布的聚集效应明显;灌丛土壤有机质、全氮和速效钾含量在冠幅下最高,其次为灌丛间低矮植物下,灌丛间裸地最低,呈现出明显的“肥岛”现象;不同灌丛类型和采样位置对土壤盐分离子和总盐含量的变化影响显著,且不同灌丛土壤资源的聚集效应各异;导致不同类型灌丛土壤资源富集率不同的原因有气候因素、灌木分布的土壤环境、灌丛高度和冠幅、灌丛间有无低矮植物等.     

长江三峡库区蝶类群落的等级多样性指数

在三峡库区蝶类物种多样性调查基础上,从等级多样性角度进行分析,结果表明,蝴蝶属级,科级和等级多样性指数在灌丛生境较高,森林、农田和草地生境多样性较低;非参数检验和方差分析结果表明4种生境在属级和等级多样性上差异显著,灌丛生境和其他生境差异显著。海拔500-1500m高度,蝴蝶的生物多样性相对较高,是库区蝴蝶最重要的生存地带。属级和科级多样性指数的变异系数在森林植被型样本间最大,前者有4个小生境在100％以上,后者有6个小生境超过100%;农田科的变异系数有1个小生境超过100%;草地的属和科变异系数均是1个小生境超过100%;灌丛则全部低于100%。这些数值,反映了三峡库区的形成对蝴蝶的生存及分布的产生了很大的影响,进一步证明库区蝶类生存环境的多样性和破碎化;其中,森林对蝴蝶生存的影响是最复杂的;通过蝴蝶做环境质量评估时,灌丛可作为首选考察对象。     

泡桐属(Paulownia)花粉形态学的初步研究

泡桐属(Paulownia)花粉,均为近球形,具3(拟)孔沟,外壁外层有清楚的异胞网状雕纹,沟界极区明显。这些共同特征,说明泡桐属是一个种间亲缘极近的自然的属;其萌发孔类型,可作为泡桐属归入玄参科的证据之一。通过花粉形态的比较,对兰考泡桐、宜昌泡桐和建始泡桐的分类地位,提出了论证。     

Influence of light and soil moisture on Sierran mixed-conifer understory communities

Sierra Nevada forests have high understory species richness yet we do not know which site factors influence herb and shrub distribution or abundance. We examined the understory of an old-growth mixed-conifer Sierran forest and its distribution in relation to microsite conditions. The forest has high species richness (98 species sampled), most of which are herbs with sparse cover and relatively equal abundance. Shrub cover is highly concentrated in discrete patches. Using overstory tree cover and microsite environmental conditions, four habitats were identified; tree cluster, partial canopy, gap, and rock/shallow soil. Herb and shrub species were strongly linked with habitats. Soil moisture, litter depth and diffuse light were the most significant environmental gradients influencing understory plant distribution. Herb cover was most strongly influenced by soil moisture. Shrub cover is associated with more diffuse light, less direct light, and sites with lower soil moisture. Herb richness is most affected by conditions which influence soil moisture. Richness is positively correlated with litter depth, and negatively correlated with direct light and shrub cover. Disturbance or management practices which change forest floor conditions, shallow soil moisture and direct light are likely to have the strongest effect on Sierran understory abundance and richness.     

北京市平谷区生态系统服务价值动态

以北京市平谷区1995年和2004年土地利用/覆被数据为基础,利用中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表对平谷区生态系统服务价值进行了动态分析.结果表明：平谷区生态系统服务价值由1995年的3.291×10⁹元减少到2004年的3.044×10⁹元,变化幅度为-7.50%;耕地和水域面积的减少是该区生态系统服务功能丧失的最主要原因;研究区水域生态系统单位面积生态服务价值量最大,森林生态系统对平谷区生态系统服务价值的贡献最大;该区生态系统服务价值动态变化凸显出研究区土地利用结构的不合理性,应加大研究区森林、农田和水域面积的比重,严格控制耕地向建设用地的转化.作为北京市的应急水源地和生态涵养区,今后须加强对平谷区生态和环境保护力度,促进其经济社会可持续发展,以保障首都水资源和生态的安全.     

平潭海坛岛景观格局动态变化及其生态效应分析

以平潭海坛岛为研究区,基于1990 年landsat TM 和2010 年ALOS 遥感影像,在ArcGIS 和Fragstats 等软件平台支持下,运用马尔科夫转移矩阵和动态度模型,以及景观格局指数,对20 年来研究区景观格局时空动态变化及其生态效应进行了定量分析。研究结果表明:近20 年来景观格局动态变化显著。建设用地和居民地增长幅度最大,农用地和沙滩则降幅最显著。研究区景观格局主要景观类型为农用地和林地,景观类型转移主要表现为农用地与林地的相互转化,以及二者向城镇用地(居民地、建设用地和道路交通)转化。从类型水平上看,各类型斑块均趋于破碎化;在景观水平上,研究区景观格局向着多样化方向发展,景观的异质性增强,景观呈破碎化程度加深;从景观生态效应空间变化看,人为活动的影响沿着交通干线、城镇区在整个研究区蔓延扩展。