侗族村寨选址布局特征及其生态智慧

以湘桂黔侗族聚居区统计数据、田野调查资料和矢量地图为数据源,运用ArcGIS空间分析工具分析侗族村寨的选址布局特征以及其中蕴含的生态智慧内容。结果表明：1）传统侗族村寨主要在海拔500~900m,坡度7°~15°,坡向为北或西北方,与水源距离小于100m的区域选址建寨;2）侗族村寨整体上在高程、坡度、坡向和与水系距离上属于高值分布,侗族村寨选址布局的空间特征与地理环境因素密切相关;3）传统侗寨的选址布局具有地势中等、坡度适宜、背风向阳、易取水的特点,蕴含着主动适应环境的生态智慧,体现了“因地制宜、与自然共生”的生态思想,对于维持人地和谐具有积极意义。     

伪步甲危害在新疆草原不同地形梯度的空间分布特征

为揭示伪步甲危害在地形梯度上的差异, 探讨草原上不同地貌部位在伪步甲灾害发生过程中的作用, 在RS和GIS 支持下, 以国产ZY1-02C 卫星P/MS 和DEM(Digital Elevation Model)数据为基础, 运用ArcGIS 的空间叠加分析功能, 将遥感解译的数据与高程、坡度和坡向三个地形因子进行空间叠加分析, 对研究区草原伪步甲灾害分布现状的地形梯度空间分异进行了探讨。结果表明: 在高程和坡度梯度上, 伪步甲危害呈现出明显的分布规律, 即“中间高,两边低”, 分别在海拔1000 m-1200 m 和坡度3.3°-6.1° 范围内伪步甲危害最为严重; 而在坡向梯度上, 严重危害区随着坡向变化的分布趋势接近平缓, 在整个坡向范围内均有不同程度的分布。     

连江流域植被的空间分布特征

利用1973、1988和2006年3期遥感数据,以归一化植被指数像元二分法为植被覆盖度估算模型计算连江流域不同时期的植被覆盖度,然后运用DEM地形高程数据及回归分析法和相关分析法,分析海拔高度、坡向、坡度与植被覆盖度的关系.结果表明:(1)高程200～1600 m、坡向90°～160°和坡度10°～30°范围内,因人类活动干扰较少和温度、水分等条件较好,植被覆盖度高、质量较好.(2)植被覆盖度的空间分布特征主要受高程影响,其次为坡向,与坡度的相关性较小.(3)近33年连江流域植被覆盖度以剧烈增加区和稳定区为主,多分布于林场、自然保护区和人造林区等植被生境优越点.     

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。     

秦王川湿地柽柳分布与环境因子的关系

环境因子与植被分布的关系是生态学研究的重要内容,对揭示植物种群的形成机制和生态适应策略、预测植被的空间分布具有重要意义。为探究小尺度下干旱区湿地生境中环境因子对柽柳(Tamarix gansuensis H.Z.Zhang)空间分布的影响,在秦王川国家湿地保育区,基于遥感影像和数字高程模型,运用Maxent模型分析了海拔、坡度、坡向、坡位、离河流距离、土壤含水量、土壤含盐量等7个环境变量对柽柳空间分布的影响。结果表明:柽柳在秦王川国家湿地保育区内呈聚集分布,多分布在土壤含水量15%—30%、土壤导电率≤5 ms/cm、离河流18—70 m、海拔1890—1913 m、沟间地或沟坡地上;其空间分布主要受土壤含水量、含盐量和离河流距离3个环境变量的影响;海拔、坡度和离河流距离3个环境变量与土壤含水量、含盐量负相关(P0.05),坡位变量则与之相反。土壤水、盐含量等土壤因子是影响湿地植被分布格局形成的主要环境因子,水文因子和地形因子通过控制湿地土壤水、盐含量,改变局部环境条件,间接影响湿地植被的分布。     

基于DEM 的森林景观空间分布分析

在3S 技术的支持下, 通过遥感解译获取南岭国家级自然保护区乳阳片区的森林景观数据, 并建立了该区域数字高程模型(DEM), 提取了海拔、坡度、坡向等地形因子。在ArcGIS9.3 软件中进行叠加分析, 探讨了研究区森林景观空间分布与地形因子(坡度、坡向)的相关关系, 尝试找出其空间分布趋势。结果表明: 阔叶林种对于环境的适应 性是最好的, 在各级坡度和坡向上均有较大范围、较为均衡的分布; 针叶林、山顶阔叶矮林、采伐迹地趋向于聚集分布; 针叶林景观多分布在阳坡和半阳坡, 山地草甸景观倾向于分布在阴坡, 人类干扰所形成的各个景观类型倾向于平坡和缓坡分布。     

1998—2017年祁连山南坡不同海拔、坡度和坡向生长季NDVI变化及其与气象因子的关系

祁连山是我国西北地区重要的水源涵养保护区,是我国地形第一、二阶梯分界线,对气候变化极其敏感。基于气温、降水量和归一化植被指数(NDVI)数据,使用趋势分析、小波分析和相关分析方法,结合数字高程模型(DEM)数据,从海拔、坡度和坡向的角度探讨祁连山南坡NDVI变化及其与气温和降水的关系。结果表明: 1998—2017年,祁连山南坡生长季NDVI整体呈增长趋势,增长趋势为0.023·10 a^-1。NDVI值在不同海拔、坡度和坡向上的变化存在差异性,NDVI值随海拔的升高呈先增后降趋势,海拔2700～3700 m区域的植被覆盖状况较好,＞4700 m区域的植被出现退化现象;NDVI值随坡度增加呈降低态势;NDVI值在坡向上的差异较小,但阳坡的植被覆盖状况好于阴坡。生长季NDVI与气温、降水的关系密切,生长季NDVI、气温、降水均具有14年的变化周期,而不同海拔、坡度、坡向的植被受到气温和降水的影响不同,海拔＜3700 m、＞4700 m区域、坡度＜25°区域和各坡向区域的植被均易受降水影响。     

森林景观恢复过程中景观要素空间分布格局及其动态研究

在ARC/INFO支持下,应用空间趋势面分析法,采用统一网络样点取样法,通过对关帝山天然次生林区从1959年到1992年4个时期景观要素空间分布趋势的定量化分析,从高度异质和变化的复杂景观中,揭示了一些不随时间发生根本变化的森林景观空间分布格局及其主要控制因素,研究结果表明,以海拔,坡向和坡度为主要因素形成的立地条件空间格局和人为干扰的空间格局,共同控制着森林景观恢复过程及其空间格局;高海拔带上的森林恢复过程主要受立地条件格局的控制,景观要素的生态潜力高,而较低海拔和沟谷地段的森林恢复过程受人为活动的影响较强,景观要素生态潜力较低;不同海拔带上,坡度和坡向的作用有明显差异;总的来说,研究范围内随着海拔的降低,坡向的作用增强,但在低海拔带上由于人为干扰的作用增强,植被类型分布格局的变化较复杂。坡度对植被类型空间分布的作用以中高海拔带上最强,高海拔带上的作用不明显,中海拔带上的作用也有所下降,而在低海拔带上,由于坡度对人为干扰格局的显著作用和坡度对坡向效应的加强,出现坡度大森林植被分布多的情况,控制人为干扰的强度和曼延是森林景观恢复和建设规划中不容忽视的重要内容。     

海拔对吐尔根河流域野杏空间分布的影响

使用卫星遥感影像和数字高程模型,通过实地调查与遥感分析吐尔根河流域新疆野杏纯林的空间分布特征,结果表明：（1）野杏呈断续带状或点片状分布于流域西南部的丘陵和沟谷坡面上,面积17.45 km2,覆盖率6.54%。（2）野杏集中分布于海拔900～1 900 m,面积、覆盖率都随海拔上升先递增后递减,在海拔1 300～1 400 m出现最大值。（3）随海拔升高,同一海拔内各坡向、各坡度间野杏覆盖率的差异均先减小后增大。综上,吐尔根河流域野杏具有明显的垂直地带性,中山带下部中段的不同微地形上野杏分布差异最小、生境适宜性最好,应因地制宜地科学保护与开发野杏资源,发挥其自然生态、社会经济效益。     

福建武夷山自然保护区地形对毛竹(Phyllostachys pubescens)林分布的影响

用PC-ORD4．0软件对保护区内31个毛竹(Phyllostachys pubescens)林样方进行聚类分析,把毛竹林划分成9类。利用保护区1980年航空相片、1998年和2000年Lnndsat TM卫星影像,并结合保护区森林资源调查资料,绘制武夷山保护区毛竹林分布图。利用保护区1：50000的地形图数字化100m等高距生成数字高程模型(DEM),并从中获取海拔、坡向、坡度等地形参数,对毛竹林分布进行空间叠加分析。结果表明：保护区内毛竹纯林和毛竹一甜槠(Gastanopsis eyrei)林面积最大,分别占毛竹林总面积的40．6％和20．3％。分析毛竹林与海拔的关系时得出,海拔500-700m范围内毛竹林面积最大;随着海拔升高,毛竹林面积逐渐减少,Shannon-Wiener指数(H‘)增加;毛竹最大胸径减小。毛竹在东南坡和西北坡分布的面积比例最大。随着坡度的增加,毛竹分布的面积减少。     

小兴安岭黑河胜山林区冬季驼鹿的生境选择

2002年、2003年和2004年的12月至3月,在小兴安岭黑河胜山林场开展了驼鹿生境选择的研究。研究中选择了9类与驼鹿生境选择相关的生态因子：植被型、离公路距离、离采伐点距离、平均雪深、隐蔽程度、坡向、坡位、坡度、海拔,运用SPSS软件进行交叉汇总定量分析。结果表明,胜山驼鹿冬季以落叶阔叶林、灌丛为主要生境,影响驼鹿分布的主要生态因子为隐蔽程度、坡位,其次为雪深、坡向、离采伐点距离、离公路距离,坡度、海拔对驼鹿分布的影响不明显。     

基于多时相Landsat TM影像的汶川地震灾区河岸带植被覆盖动态监测——以岷江河谷映秀-汶川段为例

基于混合像元分解方法,利用Landsat TM卫星遥感数据监测了岷江上游干旱河谷区映秀\汶川段河岸带植被在汶川地震前后的植被覆盖动态变化,并结合高程、坡度及坡向数据,分析了植被受损及地震3a后植被恢复的空间分布特征。结果表明,地震造成研究区河岸带植被的受损总面积为2736.61hm²,且集中分布在海拔1100-1700m,坡度25-55°之间以及东、东南和西坡;地震3年后,受损植被与震前相比,共恢复了56.20%。     

长江源区土地覆盖变化与草地退化格局的时空分异

基于野外调查、遥感影像和统计资料,分析了1987-2007年长江源头地区土地覆盖变化和草地退化格局的时空分异特点,并从海拔、坡度和坡向3方面探讨了导致长江源区草地生态环境变化的主要自然因素.结果表明： 研究期间,长江源头地区土地类型破碎化整体呈增加趋势,自然地理条件和气候变化是导致土地格局变化的主要驱动因素;不同海拔草地退化面积差异显著,研究区草地退化主要发生在海拔4800～5100 m范围内,且退化面积随海拔的升高呈增加趋势,退化面积比重在不同坡度和坡向的差异较大.1987-2007年,长江源头地区气候呈暖干化趋势,区域土地覆盖类型空间结构变化明显;不同坡向、坡度和海拔的草地退化分布格局与高寒环境和人为干扰的格局基本一致,高寒环境和气候演化对草地生态系统格局起决定作用.     

2000—2018年西北砒砂岩区植被覆盖度与地形效应

利用2000—2018年的MODIS-EVI数据,基于像元二分模型计算植被覆盖度,利用数字高程模型(DEM)数据从高程、坡度和坡向等方面分析西北砒砂岩区植被覆盖度的地形效应。结果表明: 2000—2018年西北砒砂岩区植被覆盖度(FVC)相对较低,平均按2.43·a^-1的速率递增,FVC正距平年主要有12年,其中以2018年和2013年相对最高,负距平年主要有7年,其中以2001年和2000年相对最低。砒砂岩区FVC空间分布由东南向西北逐渐降低,但不同类型砒砂岩区FVC存在较大差异,其中裸露砒砂岩区FVC相对最低,覆沙砒砂岩区次之,覆土砒砂岩区相对最高;2000—2018年砒砂岩区FVC的平均变化率为0.0031,植被生长状况趋于改善。高程-坡向效应表明,裸露砒砂岩和覆沙砒砂岩区坡向分别在高程≤1000 m和>1500 m处对FVC的影响较大,覆土砒砂岩区坡向对FVC的影响较小,但在高程1200～1300 m处影响较大。坡度-坡向效应表明,砒砂岩在坡度≤15°时,FVC的坡度坡向效应不明显,坡度＞25°时裸露砒砂岩和覆沙砒砂岩的阴坡和半阴坡FVC大于阳坡和半阳坡;覆土砒砂岩坡度＞15°时,半阴坡和半阳坡的FVC大于阴坡和阳坡。     

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。     

)林分布的影响

用PC-ORD 4.0软件对保护区内31个毛竹 (Phyllostachys pubescens)林样方进行聚类分析,把毛竹林划分成9类。利用保护区1980年航空相片、1998年和2000年Landsat TM卫星影像,并结合保护区森林资源调查资料,绘制武夷山保护区毛竹林分布图。利用保护区1:50000的地形图数字化100 m等高距生成数字高程模型 (DEM),并从中获取海拔、坡向、坡度等地形参数,对毛竹林分布进行空间叠加分析。结果表明： 保护区内毛竹纯林和毛竹—甜槠 (Castanopsis eyrei)林面积最大,分别占毛竹林总面积的40.6%和20.3%。分析毛竹林与海拔的关系时得出,海拔500－700 m范围内毛竹林面积最大; 随着海拔升高,毛竹林面积逐渐减少, Shannon-Wiener指数 (H′)增加; 毛竹最大胸径减小。毛竹在东南坡和西北坡分布的面积比例最大。随着坡度的增加,毛竹分布的面积减少。     

黑河上游天然草地蝗虫密度与地形关系的GAM分析

地形差异性导致的环境异质性是小尺度范围内生物空间格局形成与维持的重要机制之一,也是导致物种密度分布差异的前提条件.借助GIS和S-Plus软件,利用广义可加模型(GAM)于2009年7-8月对影响蝗虫分布的地形因子进行了研究,在定量分析黑河上游祁连山区北坡地形特征的基础上,研究了该区域蝗虫密度与地形之间的关系.结果表明:蝗虫密度受地形因子影响的顺序为坡向＞海拔＞坡度＞坡位＞平面曲率＞剖面曲率;蝗虫密度在坡位、平面曲率以及剖面曲率各个梯度上的分布比较均衡,在坡向和坡度梯度上呈二次抛物线分布,在海拔梯度上呈“S”曲线分布;从分布区域上来看,蝗虫主要分布在海拔2550～2650 m区域,坡向上则主要集中在西北坡和西坡,与实际观测情况一致.蝗虫密度与地形因子之间的相互关系及其分布状态反映了地形特征对水热等条件的影响,使蝗虫分布格局呈现多元化和以及破碎化状态.     

神农架米心水青冈-曼青冈群落的地形异质性及其生态影响

地貌单元和地形的局部变化严重制约着光照、温度、水分甚至土壤资源的再分配 ,从而对植被的分布产生影响。以永久性监测样地为基础 ,利用数字高程模型模拟 0 .96 hm2样地的地形表面 ,在地理信息系统的支持下分析了米心水青冈 -曼青冈群落的地形异质性状况 ,并结合群落调查的结果探讨了地形因素对群落组成的影响。结果表明研究范围内样方的平均坡度在 18.2～ 74 .6°之间。坡向可以分为南坡、西南坡及东南坡 3部分 ,坡度及坡向差异显著。对坡度、坡向等地形因素及群落的物种组成进行半方差分析 ,发现三者的空间异质性尺度分别为 2 85 .8m,2 80 .5 m及 6 .1m。地形因素的变化尺度远大于植被组成的变化 ,说明小尺度下地形因素不是影响群落内种群分布格局的唯一因素。坡度和坡向因子的块金值分别为 2 1.8及 4 98.0 ,说明两者在小尺度下的某些过程不能忽视。植物与地形因素的相关分析表明不同的种对地形的适应性不同 ,群落中的 2 4种主要植物可以分为 4个生态种组。因此 ,群落的物种组成变化受到多种因素的影响 ,这种影响可以在地形变化中得到反映。     

桂西北喀斯特区域植被变化趋势及其对气候和地形的响应

基于1999—2010年的SPOT NDVI数据,分析了河池市植被变化趋势及空间差异,并结合气象和地形数据分析了植被与气候、地形的关系。结果表明:(1)桂西北喀斯特地区植被变化总体上呈恢复趋势,年均气候因子对植被变化的作用不明显;(2)200—500m的海拔范围内植被恢复显著,但400—500m的海拔范围内有小面积植被退化现象,随着海拔增加,植被变化趋于稳定;(3)6—15°的坡度范围内植被恢复最显著,而2—6°及大于25°坡度范围存在植被退化的现象;(4)不同坡向上的植被恢复差异不明显,但随着坡向由阴坡转阳坡,植被总体恢复呈减小趋势。喀斯特地区人类生态建设取得一定成效,但由于人类活动的负面影响,在海拔400—500m、坡度大于25°的阳坡区域仍存在植被减少的现象。     

黑河上游天然草地蝗虫物种丰富度与地形关系的GAM分析

地形差异性导致的环境异质性为小尺度范围内生物空间格局的形成与维持提供了一种重要机制, 是形成物种丰富度差异性的前提条件。借助GIS和S-PLUS软件, 利用广义可加模型(GAM)于7-8月对影响蝗虫分布的地形因子进行了研究, 在定量分析黑河上游祁连山区北坡地形的海拔分异特征的基础上研究了该区域蝗虫的丰富度与地形复杂度的关系。结果表明： 在36个样方中共采集蝗虫3 149头, 隶属于3科10属13种; 蝗虫丰富度受地形因子影响的顺序为海拔＞坡向＞坡度＞剖面曲率＞平面曲率＞坡位; 蝗虫的分布在平面曲率和剖面曲率各个梯度上的分布比较均衡, 在海拔、 坡向以及坡位的每个梯度上呈二次抛物线分布, 坡度上呈递减趋势; 从分布的区域上来看, 蝗虫在整个区域都有较高的丰富度, 但主要分布在海拔2 600~2 700 m区域, 坡向上则主要集中在西北坡和西坡, 与实际观测情况相一致。蝗虫丰富度与地形因子之间的相互关系以及分布状态, 反映了地形因子对水热条件的重分配使蝗虫分布格局出现多元化以及破碎化。