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。     

基于流域单元的海湾农业非点源污染负荷估算——以莱州湾为例

生产力较高、生物多样性丰富、人类利用较早的区域之一,也是全球生态系统中最有价值和最受人类关注的区域之一。同时,海湾也是全球变化反映最敏感、陆海相互作用过程最激烈的地带,是人类活动最频繁的地域。开展海湾入海污染物总量控制研究对保护海洋环境和维护生态健康,协调和促进沿海经济发展与海洋的合理开发利用,实现海洋经济的可持续发展具有重要意义。入海污染物总量是开展海湾环境保护的重要指标,因进入海湾的河流往往较多,河流入海污染物的估算受监测频率、流量的季节变化等因素影响,存在很多困难。农业非点源污染是我国海湾入海污染负荷的重要来源。基于DEM(SRTM Data,90 m分辨率),借助美国ESRI公司的ARC/INFO软件中的ArcHydro模块,进行莱州湾主要入海河流水文分析,利用GIS提取河网,划定流域边界,并划分汇水区和子流域,为流域农业非点源污染入海总量的估算提供基础数据平台。在此基础上,与该流域土地利用专题图叠加,计算各个子流域内不同土地利用类型的面积,利用主要污染物排放系数和入河系数,估算农业污染入海总量。结果表明:COD、NH3-N、TN和TP的每年入海排污总量分别约为236933、23956、53684 t和15922 t。COD、NH3-N、TN和TP的排放量占总排放量的比例分别为71.69%、7.25%、16.24%和4.82%,这说明莱州湾入海主要污染物为COD。在陆海统筹理念指导下,以入海河口为源头,采取溯源追踪的思路,确定影响海湾入海污染负荷的流域单元,提供一种海岸带地区农业非点源负荷估算方法,可为莱州湾入海污染物总量调控提供科学依据,也可作为海岸带综合管理过程中确定陆地范围的参考。     

基于3S技术的图们江流域湿地生态安全评价与预警研究

图们江是我国重要的国际性河流之一,随着我国经济的迅速崛起,图们江地区进入到多国合作联合开发阶段,该区环境也因此受到了不同程度的干扰和破坏,对该区域进行湿地生态安全评价与预警研究,可为图们江流域生态环境的可持续发展提供依据。以图们江流域湿地生态安全为出发点,基于PSR模型构建了适合该区域生态环境的生态安全评价指标体系,在3S技术支持下,通过解译1976年、1990年、2000年、2010年4个年份的TM/MSS影像,获取了这4个时期的景观格局指标数据,并运用层次分析法确定指标权重;在使用逻辑斯蒂增长曲线模型对各个指标进行单指标评价的基础上,使用综合评价法对各个时期的图们江流域湿地生态安全进行评价,最终得到1976年、1990年生态安全值分别为0.650、0.620,湿地生态系统比较安全,2000年、2010年生态安全值分别为0.536、0.454,湿地生态系统处于预警状态,应及时对该区域湿地生态系统进行保护。基于灰色预测模型构建湿地生态安全预测模型,经检验,模型精度较高,可以进行图们江流域湿地生态安全的预测研究。做出了图们江流域未来40a的湿地生态安全预测,分别为0.3903、0.3345、0.2866、0.2456,湿地生态系统处于中度预警状态,并有向重度预警发展的趋势,生态安全面临的威胁越来越严重,急需对本区域湿地生态系统进行保护与管理。     

不同尺度因子对滦河流域大型底栖无脊椎动物群落的影响

通过2011年滦河流域38个河段大型底栖无脊椎动物采集,探讨了河段尺度和流域尺度环境因子对大型底栖无脊椎动物分布的影响。其中,河段尺度因子包括水体/底质特征、河岸带特征和水质,流域尺度因子包括采样位置、流域土地利用结构和缓冲区土地利用结构。RDA(冗余分析)结果表明,河段尺度影响大型底栖无脊椎动物分布的关键因子为:细粒物质比例、河岸带植被盖度、河岸带人类干扰程度、河岸带农田比例、水面宽度和河道改造程度,总解释量为42%;流域尺度影响大型底栖无脊椎动物分布的关键因子为:纬度、海拔、流域内耕地面积百分比和流域面积,总解释量为32%。研究结果表明,河段尺度因子比流域尺度因子对于指示大型底栖无脊椎动物分布更为重要,在环境因子监测中应给以更多的重视。     

皇甫川流域几种主要植物水分生态特征

通过在丰水年 (1998年 )和欠水年 (1999年 )连续两个生长季对皇甫川流域几种主要植物 :沙棘 (H ippophae rhamnoides)、沙柳 (Salix psammophyla)、中间锦鸡儿 (Caragana intermedia)、杨树 (Populus simonii)、油松 (Pinus tabulaeformis)、沙打旺(Astragalus adsurgens cv.)、羊柴 (H edysarum leave)、玉米 (Zea mays)和百里香 (Thymus serpyllum)等植物生物学特性、蒸腾特征及土壤水分含量的测定及分析 ,得出以下结果 :几种主要植物蒸腾强度平均值由大到小的排列顺序是 :杨树 >沙柳 >沙打旺>羊柴 >中间锦鸡儿 >玉米 >百里香 >沙棘 >油松 ;在 1998年和 1999年 ,皇甫川流域主要植物蒸腾强度的季节动态基本相同 ,油松、沙棘、中间锦鸡儿以及百里香等植物年平均蒸腾强度较低。无论丰水年还是欠水年 ,生长季内皇甫川流域主要植物蒸腾系数均较高 ,表明了植物的生长是以消耗大量水分为代价 ,水分是其生长的主要限制因子 ;百里香蒸腾系数最小 ,其次是中间锦鸡儿 ,这反映了百里香和中间锦鸡儿能更有效地利用水分进行干物质积累 ;皇甫川流域乔木适宜种为油松、灌木种为中间锦鸡儿和沙棘、半灌木植物为百里香。主要植物群落地段的蒸散量与降雨量的比值在 1左右。但从土壤水分变化角度看 ,皇甫川流域主要植物群     

长白山二道白河森林流域溪流倒木调查研究

溪流倒木是森林生态系统对水生态系统最重要、最直观的输入和干扰之一,也是两系统之间的主要联结,对于溪流生态系统的稳定、水生生物多样性、河槽形态及其变化过程有着重要的作用。重点对长白山北坡溪流倒木现存量进行了调查和研究,在调查的红松阔叶林植被带内４５００ｍ长河道内,共发现溪流倒木４２５株．分属于１７个树种;其中ｌ、ｗ级腐烂占相当大的比重,与林地倒木Ｉ、ｌ级腐烂占忧有所不同,其原因可能与分解环境的不同有关。所有溪流倒木的总材积为７７．９８ｍ＾２,故溪流倒木的现存量为１．７３３ｍ＾３／１００ｍ和１０．８３ｍ＾３／ｈｍ＾２。溪流倒木的树种组成和不同树种的材积与河岸带植被密切相关,但存在差异。研究表明林分形成倒木并进入河流在时间上可能是均匀或随机的,但不同树种间,其形成倒木并进入河流时的树木材积或生长年龄存在较大差异。溪流倒木和林地活立木的个体数量的径级分布基本上为反Ｊ型,而它们材积的径级分布均为典型的Ｊ型。     

基于面向对象及光谱特征的植被信息提取与分析

面向对象分类方法是实现精确详细提取遥感信息的新方法.以2010年TM影像作为基础数据,采用面向对象方法着重提取了西辽河流域平原的植被信息(耕地、林地、中生偏旱和中生偏湿草).通过对不同地物的光谱和空间信息(位置、形状)进行比较分析,建立适当的隶属度函数和阈值范围,在草地的分类规则中,参考野外采集的草地植被光谱信息,辅助草地属性特征选择.最后构建分类决策树,完成自动分类,分类总体精度达到82.13％.在分类结果的基础上,讨论了植被分布特点,对不同类型的植被面积、不同区县植被面积以及植被与一级河流关系三方面进行分析.结果显示:研究区植被以林地和耕地为主,分别占总面积的38.9％和23.3％;耕地、林地、中生偏湿草地多分布于河流中下游区县,受人为因素影响较大的林地、耕地主要集中在科尔沁左翼中旗和科尔沁左翼后旗;林地、中生偏湿草较集中分布在一级河流的10km缓冲区内,耕地主要集中在5km缓冲区内,中生偏旱草与一级河流的关系不显著.     

青海湖流域草地植被动态变化趋势下的物候时空特征

植被物候不仅直接受气候变化的影响,还反作用于气候变化。因此,明确植被物候变化的驱动机制对于进一步研究气候变化与物候的相互作用具有重要的意义。选取位于青藏高原东北部的青海湖流域,利用MODIS 16d增强植被指数(EVI)合成数据,来分析草地物候时空格局特征以及不同EVImax变化趋势下草地物候期(返青期、枯黄期及生长季)的变化趋势。研究得到以下结果:(1)在气候变化和人类活动等因素的共同作用下,青海湖流域的EVImax变化呈现多元化趋势,EVImax增加、不变、降低趋势并存;(2)1990—2012年期间,流域内温度上升、降水量增加趋势显著,温度上升速率为0.42—0.83℃/10a,降水量增加速率为43.20—44.68 mm/10a。刚察、天峻气象站草地返青期在2001—2012年期间呈现延迟趋势,枯黄期变化趋势不显著,生长季呈现缩短趋势;(3)流域内草地返青从4月下旬持续到6月上旬,枯黄期从8月中旬持续到10月上旬,青海湖东岸、南岸、布哈河入湖口区域以及流域西部山坡和平坦的谷底地区牧草最早进入返青期,返青空间格局呈现由湖岸向四周高海拔地区延伸趋势,草地枯黄空间格局与返青期相反;(4)不同EVImax变化趋势下,草地返青期、枯黄期、生长季变化趋势表现出差异。草地EVImax降低趋势下,牧草返青期呈现提前趋势,枯黄期延迟,生长季延长;EVImax增加趋势下,牧草返青期延迟,枯黄期变化不明显,生长季缩短;EVImax不变区、农田的返青与枯黄期变化趋势并不明显,但是农田生长季缩短趋势较明显。     

流域库坝工程开发的生物多样性敏感度分区

流域生态敏感性是流域生态系统遇到干扰时产生生态失衡与生态环境问题的难易程度和可能性大小,生物多样性是其影响最为重要的生态因子。主要考虑物种丰富度、珍稀程度、濒危程度、保护等级和生态系统类型等生物多样性敏感因子,借助GIS强大的空间数据采集和建模分析能力,在专家打分求取敏感因子权重基础上,通过空间模型计算生物多样性敏感度综合得分。基于二级流域综合得分最大值,采用ARCGIS自然间断点法实现敏感度分区,结果表明:极敏感区域主要分布在长江区的岷沱江、金沙江石鼓以下、金沙江石鼓以上、宜宾至宜昌、嘉陵江流域,珠江区的郁江、红柳河和西江流域,西南诸河区的澜沧江、红河和怒江及伊洛瓦底江流域,黄河区的龙羊峡以上流域等,这些区域水生生物特有种和受威胁物种丰度大,国家级自然保护区密集,是陆地生物多样性最丰富的地区。不敏感区域主要分布在松花江区除第二松花江以外流域,西北诸河区的塔里木盆地荒漠、古尔班通古特荒漠、中亚西亚内陆河、塔里木河干流等荒漠区,松花江区低温高寒,具有大森林、大草原、大湿地、大农田和大水域的特点,库坝工程对其生物多样性产生影响的可能性较小,西北诸河的荒漠区生境严酷,生物多样性贫乏,也不具备修建大型水库的条件,生物多样性敏感度也较低。其它区域介于二者之间,因其所处的生态系统类型、物种丰富度、珍稀程度、濒危程度和保护等级不一样,生物多样性敏感度各异。对流域库坝工程产生的生物多样性敏感度进行辨识,可为未来流域水资源合理和适度开发提供科学依据。     

云南省红河流域景观生态风险及驱动力分析

以云南省红河流域为研究区域,利用GIS和RS技术,建立基于景观格局和土壤侵蚀过程的景观生态风险指数,分析研究区域内景观生态风险分布规律。研究结果表明:重度和极重度格局风险区域、土壤侵蚀区域及综合景观生态风险区域主要沿红河主干道分布;综合景观生态风险指数在空间上呈现正的自相关性,高风险聚集区主要沿河流分布;不同景观类型中,建设用地、未利用地和水域的景观格局风险大于耕地、草地和林地,未利用地的土壤侵蚀风险最高,综合景观生态风险度依次为建设用地水域未利用土地耕地林地草地;坡度在一定程度上影响着景观格局、土壤侵蚀以及综合景观生态风险。