基于RS的武都区植被覆盖度动态变化及其驱动力分析

以1992、2006和2011年的landsat TM影像为基础,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型对1992-2011年间武都区的植被覆盖度分别进行计算,分析了其年际间的动态变化,并从自然因素和人为因素方面对植被覆盖度变化进行了驱动力分析,最后采用PCA对选取的影响指标进行定量分析。结果表明:武都区的植被覆盖度总体上呈增长趋势,其中高覆盖区增幅最为明显,达到46.30%。植被覆盖类型以向中高覆盖度和高覆盖度转变为主,2011年中高覆盖度和高覆盖度面积已占总面积的70.57%。人为因素尤其是人口因素是影响武都区植被覆盖度变化的最主要驱动力。     

生态输水对青土湖周边区域植被覆盖度的影响

以人工干预的形式输水恢复退化的生态是目前缓解生态问题的一种有效方式。石羊河尾闾湖——青土湖是典型应用案例之一,生态输水对区域各种环境机制如何影响备受关注。本文利用青土湖1987—2016年Landsat影像反演植被覆盖度(FVC),首先探究FVC总体动态变化特征,其次分析其变化除受气候因素的影响外与生态输水之间的关系。研究显示:30 a来青土湖周边区域平均植被覆盖度由10%左右增加到20%以上;2010年前后植被覆盖度变化趋势明显不同。利用趋势分析对比2010年9月生态输水前后植被覆盖度的变化特征,结果表明:尽管气候变化是影响大范围植被覆盖度的主要因素,但在该研究中气候变化对青土湖周边植被覆盖度上升的影响较弱;植被覆盖度主要在靠近湖区区域显著增加,生态输水是其增加的主要影响因素。2010年生态输水前年平均植被覆盖度变化趋势不明显,2010年生态输水后呈显著上升趋势。     

基于GIMMS NDVI的中亚干旱区植被覆盖时空变化

选用1982—2013年GIMMS NDVI数据,运用变异系数法、Theil-Sen median趋势分析耦合Mann-Kendall检验以及Hurst指数法,研究了中亚干旱区植被覆盖的空间格局、不同维度的空间变异性、时间变化特征和未来趋势预测。同时,结合CRU降水、气温资料和MODIS土地覆盖数据,对植被覆盖时空格局及其变化的驱动因素进行分析。结果表明:1 1982—2013年中亚干旱区植被覆盖有较强的空间异质性,有植被覆盖的区域占总面积的85.32%,无植被覆盖的区域占14.68%。受降水量控制,植被覆盖呈山区高平原低、西部高东部低、北部高南部低的特点;受河流和人工灌溉的影响,绿洲区的植被覆盖高于荒漠区。2近32 a全区植被覆盖的波动变化较明显,各变异程度的面积比例:中等波动变化相对较高的波动变化高波动变化相对较低的波动变化低波动变化。受降水变率和人工种植的影响,植被覆盖的高波动变化主要在荒漠区和诸流域绿洲区;低波动变化主要在植被生长良好的区域。3 32 a间全区NDVI呈增长趋势,NDVI距平的变化率为0.01·(10a)~(-1)。基于像元尺度的分析也表明,全区植被覆盖变化趋势以增加为主,各类变化趋势的面积比例:轻微增加显著增加轻微减小显著减小无法确定。植被改善是区域气候增湿增暖和绿洲土地覆盖变迁所致。4全区NDVI的Hurst指数均值为0.63,Hurst指数大于0.5的范围所占比例为75.17%,即未来全区植被覆盖的变化趋势以持续性增加为主,其中25.23%的区域未来变化趋势无法确定。     

陕西省退耕还林工程区植被覆盖度的变化分析

利用MODIS NDVI数据和像元二分模型计算的植被覆盖度,比较分析退耕还林工程区与周边区域、主要土地利用类型、不同坡度耕地植被覆盖度变化程度和趋势。结果表明：（1） 陕西省退耕还林区植被覆盖度从2000年到2011年呈现显著的增长趋势,增长速率高于周边区域;（2） 退耕还林区植被覆盖变化百分率≥10%的面积占79.8%,≤-10%所占面积不及1%;（3） 退耕还林区植被覆盖度显著增加的面积占其总面积的70.6%,显著减少的面积仅占0.1%,植被覆盖度显著增加的情况主要出现在未利用地、草地、林地和耕地,显著和极显著降低的发生在城乡、工矿、居民用地和极少部分耕地;（4） 坡耕地植被覆盖改善比例大,坡耕地植被覆盖改善对于耕地植被改善贡献较大。在陕西省气候呈现暖干化发展趋势背景下,退耕还林区植被覆盖度呈现显著增长趋势,增长速率高于周边区域,坡耕地、林地、草地均比其他类型有明显的增加,退耕还林政策实施区域取得了良好的植被恢复效果。     

基于MODIS/NDVI的塔里木河流域植被覆盖变化驱动因素相对作用分析

塔里木河流域是我国生态较为脆弱的地区,过去几十年不合理的开发,导致植被覆盖遭到严重破坏。2001年以后,随着"塔里木河流域近期综合治理项目"等系列生态工程的实施,流域环境得到初步改善,植被覆盖日益好转。利用2001—2013年逐旬MODIS/NDVI数据和气象数据,通过分离气候变化对塔里木河流域植被覆盖的影响,对气候变化和人类活动对植被覆盖变化的相对作用进行定量分析。研究表明:(1)2001—2013年塔里木河流域植被覆盖总体呈增长趋势;植被覆盖呈改善趋势的区域占流域总面积的28.02%,呈退化趋势的区域占10.99%,其他区域则基本不变。(2)采用相关分析与残差法分析了气候变化和人类活动对植被覆盖变化的影响,结果表明植被覆盖变化与气候因子显著相关;人类活动对植被覆盖变化起积极作用的面积占流域总面积的61.8%,起消极作用的占38.2%。(3)通过对植被覆盖变化驱动因素进行相对作用分析,可以得出在植被改善区和植被退化区,人类活动的作用相对于气候因素更大,是植被覆盖变化的主要驱动因素。     

毛乌素沙地17年间植被覆盖度变化的遥感监测

为揭示毛乌素沙地植被变化规律,利用归一化植被指数(NDVI)和像元分解模型,建立了TM影像尺度下的毛乌素沙地植被覆盖度遥感定量模型。在此基础上,对毛乌素沙地1990年和2007年2个时期植被覆盖的进行了等级的划分。采用转移矩阵的方法,分析了该区17年来植被覆盖度的变化趋势。研究结果表明:研究区植被覆盖类型的主体为低盖度植被(NDVI,<0.3),其面积由1990年的33176.7369km2下降为2007年的30671.6454km2,年变化率为-0.048%;中盖度(NDVI,0.3-0.6)、高盖度(NDVI,>0.6)的总面积由1990年的1313.5023km2变为2007年的3818.5938km2,年变化率分别为3.91%和3.48%。整个研究区17年间发生正向转移的面积为3209.5153km2,占总面积的9.31%;负向转移的面积为633.0195km2,占总面积的1.84%。毛乌素沙地植被覆盖状况总体呈良性转移趋势,但局部退化的问题也应该加以关注。     

黄土高原水蚀风蚀交错带植被覆盖度动态变化

以GIMMS（global inventory modeling and mapping studies）归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）为数据源,采用像元二分模型,提取1982-2006年黄土高原水蚀风蚀交错带不同时段（1982-1989年、1990-1999年、2000-2006年）的植被覆盖度,并运用转移矩阵模型,定量分析水蚀风蚀交错带植被覆盖变化情况。结果显示：研究区植被覆盖度整体呈增加趋势,时段间先增加后减少;从植被空间分布来看,中低植被覆盖度所占比重最大,其次为低植被覆盖和中植被覆盖类型,高植被覆盖度类型所占比例最小。总体来说,从时段1（1982-1989年）到时段3（2000-2006年）研究区植被是良性发展的,虽然局部环境有一定恶化,但整体环境仍呈改善趋势。分析发现,低覆盖度植被类型重心向西南方向移动,而中高覆盖度类型和高覆盖度类型重心向东移动,反映了黄土高原西南地区宁夏、甘肃中部受降雨减少和城市化等因素的影响,在近25 a植被受到了一定破坏,而中东部吴旗、志丹、安塞、延安等地及毛乌素沙地东胜附近近年来进行的退耕还林等一系列生态建设,产生了较好的效益。     

农牧交错区植被覆盖度动态变化遥感监测--以宁夏盐池为例

基于植被指数(NDVI)和植被覆盖度像元分解模型,建立了TM影像尺度下的盐池县植被覆盖度遥感定量模型,在此基础上研究了盐池县1989年和2003年2个时期植被覆盖度的动态变化.结果表明:盐池县2003年低覆盖度植被明显减少,较1989年减少了1 412.52 km2,中等植被盖度较1989年明显增加,为4 672.46 km2.中等植被覆盖度、高植被覆盖度在全县比例均有不同程度的增加.研究期间,植被覆盖等级未变化面积为3 692.32 km2,主要由中等植被覆盖度构成.植被退化面积为608.61 km2,而植被恢复面积达到3 310.13 km2,是退化面积的5.4倍.并进一步分析了植被覆盖度变化的原因.     

基于植被覆盖特征的土地沙漠化敏感性评价——以乌珠穆沁草原为例

敏感性评价可以定量揭示研究区的生态环境敏感性程度和空间分布特征,利用2000-2015年的MODIS13Q1植被指数、气象及土壤数据,结合趋势分析法、Kriging空间插值和空间叠加法对乌珠穆沁草原进行土地沙漠化敏感性评价。结果表明:(1)2000-2015年乌珠穆沁草原年平均NDVI值总体呈上升趋势。植被NDVI值在生长季(4-9月)呈上升趋势,其中6、7和8月份的植被NDVI值明显高于其它月份,增速达到7.13%/10a、5.83%/10a和1.52%/10a,10月份NDVI值明显呈下降趋势,增速达-0.07%/10a。(2)空间分布上,NDVI值由东南向西北降低特征,东南部的森林植被NDVI值较高,西北部荒漠区的NDVI值较低。中覆盖度是研究区主要植被覆盖类型,占总面积的62.30%,面积为42557.69km2。(3)乌珠穆沁草原的土地沙漠化敏感性指数在2.23607-7.77006之间,中度敏感区分布在乌珠穆沁草原的北部,面积宽广占研究区总面积的72.42%。高度敏感区分布在乌珠穆沁草原的植被覆盖度较低,沙质土壤为主,风沙天气较多的沙地区域,研究区以中度敏感为主。     

1982-2012年全球干旱区植被变化及驱动因子分析

基于长时间序列卫星遥感数据GIMMS3g NDVI(1982-2012年),分析了全球干旱区(包括亚湿润干旱区、半干旱区、干旱区和极端干旱区)植被时空变化及其对气候和人文等非气候因子的响应.结果表明:①全球干旱区NDVI总体呈显著增长趋势(P＜0.001),增长速率为0.0005·a-1,略低于全球植被增长速率.显著上升区域和显著下降区域分别占全球植被显著变化区域面积的27.0％和7.7％(P＜0.05).显著退化面积最大区域为半干旱区.②降水作为干旱区植被变化的主要影响因子,主要表现在对干旱区和半干旱区植被的影响上,对亚湿润干旱区和极端干旱区影响较小.③全球不同干旱区植被变化及驱动因子存在较大差异.如澳大利亚南部主要受到季节降水的影响,植被改善;而南美和欧亚大陆中部则主要受到人为因素的影响,植被退化.     

塞北湖城建设的初步研究

在城市规划建设中,保护和开发利用好城市湿地对优化城市人居环境,实现可持续发展具有重要意义。围绕"塞上湖城"建设,在阐述银川湖泊湿地历史变迁、形成背景的基础之上,分析了"塞上湖城"建设的意义及可行性,探讨了开发建设中应关注的问题及应着力解决的问题。     

Diazinon reduction and partitioning between water,sediment and vegetation in stormwater runoff mitigation through rice fields

BACKGROUND: Contamination of surface waters by pesticides is a concern in the United States and around the world. Innovative mitigation strategies are needed to remediate this potential environmental contaminant. One potential solution is to divert pesticide‐laden drainage or surface water through agricultural rice fields. With a hydroperiod, hydrosoil and hydrophyte (rice), these systems serve essentially as a type of constructed wetland. In both summer and fall experiments, diazinon‐amended water was diverted through two rice ponds at the University of Mississippi Field Station. Likewise, a non‐vegetated control pond was amended with diazinon‐laden water. Water, sediment and plant samples were taken spatially and temporally to determine the distribution of diazinon within systems. RESULTS: Outflow diazinon concentrations decreased significantly (P < 0.05) from inflow in both vegetated ponds for both preharvest and post‐harvest experiments. Although sorption to rice plants was minimal in the overall mass distribution of diazinon (1–3%), temporal data indicated that diazinon concentrations reached the outflow sediment of the non‐vegetated control twice as fast as in either vegetated (rice) system. In both vegetated systems, sediment diazinon concentrations decreased (77 and 100%) from inflow to outflow, while a decrease of <2% was noted in the non‐vegetated control. CONCLUSIONS: Diversion of pesticide‐contaminated water through rice fields demonstrated potential as a low‐cost, environmentally efficient mitigation practice. Studies on these systems are continuing to evaluate the optimal chemical retention time for rice field mitigation, as well as diazinon transfer to rice grain seeds that may be used as a food source. Published in 2009 by John Wiley & Sons, Ltd.     

艾比湖湿地植物种间关系研究

应用X2检验、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析研究了艾比湖湿地主要植物种的种间关系。总体关联度显示植物种间独立性较强;在19个主要植物种之间,呈显著正相关植物种对数较少,共计15对,为总种对的8.77%;显著负相关植物种对极少,Spearman秩相关检验中为5对,占总对数的2.92%,X2检验中只有1对;研究结果清楚地反映了植物种间关系以及它们在资源利用和生态位上的差异。     

艾比湖湿地自然保护区湿地植被研究

艾比湖湿地自然保护区湿地具有两个显著的特征,即分布海拔低,生态景观丰富。该湿地类型孕育了特殊的湿地植被和物种,并成为保护区主要的保护对象。根据考察结果,艾比湖湿地植被可划分为5个植被类型和17个群系。     

Utilization of common ditch vegetation in the reduction of fipronil and its sulfone metabolite

BACKGROUND: Fipronil, a phenylpyrazole insecticide, and its oxidative sulfone metabolite are two potential pollutants from treated rice and cotton production. A consequence of these pollutants occurring in surface runoff is degradation of downstream aquatic ecosystems. Utilization of primary intercept drainage ditches as management practices to reduce fipronil concentrations and loads has not been examined. This study used ditch mesocosms planted with monospecific stands of common emergent wetland vegetation to determine if certain plant species were more proficient in fipronil mitigation. RESULTS: Three replicates of four plant species were compared against a non-vegetated control to determine differences in water column outflow concentrations (microg L(-1)) and loads (microg). There were no significant differences between vegetated and control treatments in outflow concentrations (F = 0.35, P = 0.836) and loads (F = 0.35, P = 0.836). The range of fipronil reduction was 28-45% for both concentration and load. Unlike fipronil, fipronil sulfone concentrations and load increased by 96-328%. CONCLUSION: The increase in fipronil sulfone was hypothesized as a direct consequence of oxidation of fipronil within each mesocosm. The type of ditch vegetation had no effect on fipronil reduction. Future research needs to examine initial concentrations and hydraulic retention times to examine potential changes in reduction capacities.     

干旱区湿地土壤有机质空间分布及关系研究——以艾比湖湿地为例

通过对干旱区湿地-艾比湖湿地土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等土壤质量指标分析,结果表明:湖区土壤有机质含量呈现出盐化草甸土>盐土>灰棕漠土>风沙土的规律。湿地土壤有机质空间上表现为湖区以东、以西、以南方向上层土壤有机质依次递减,湖区以北上层土壤有机质先递减后递增。湖区以西中层土壤有机质与上层趋势一致,以北有机质含量较大,湖区以东、以南方向有机质含量较小。下层土壤样品中,湖区以西、以北位置均呈现递减趋势,以东方向有机质含量较高,以南较小。盐化草甸土有机质含量自上而下依次递减,趋势明显。盐土、风沙土、灰棕漠土有机质含量上层>中、下层,中下层含量差异较小。土壤中的碱解氮、速效磷、速效钾含量与土壤中有机质含量具有较好的相关性。     

气候变化对湿地植被生物量影响分析——以三江源区为例

通过对三江源区7个典型湿地样地植被生物量和指示种生物量进行年度连续监测,发现2006年度植被生物量、指示种生物量均比2005年有所减少;分析原因是由于气候变化造成的,2006年较2005年年平均气温升高0.2-1.0℃、年蒸发量增加54-334mm、年降水量减少60.7-164.5mm;基于以上事实分析,提出关于三江源区湿地保护的相关建议。     

新疆甘家湖湿地土地利用变化及其生态环境效应

应用1972-2008年3期遥感数据和GIS软件空间分析方法对新疆甘家湖湿地土地利用变化进行了分析,并采用生态环境质量指数模型建立了研究区各土地利用类型与生态环境质量之间的数量关系,分析了土地利用变化对生态环境质量的影响。结果表明:1972-2008年间,甘家湖湿地土地利用发生了较大的变化,沙地面积增加,且速度较快,沼泽地及水域面积减少,林地的内部转移量较大;生态环境质量指数具有下降趋势,下降的主要驱动力为林地和沼泽地面积的变化;甘家湖湿地土地利用的变化已经引起湿地功能退化,土壤质量下降,植被退化及土地沙化加剧等生态环境质量问题。     

新疆艾比湖湖面动态变化及其影响研究

艾比湖是新疆典型的平原区湖泊,随着近50年来流域气候和人类扰动双重影响下,艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。由于其地理区位独特,艾比湖湖面变化所引发的区域性生态环境问题,已成为关系到新疆社会经济可持续发展全局的紧迫问题。本文以艾比湖为研究靶区,从年内与年际尺度对湖面变化进行研究,并在剖析湖面动态变化原因的基础上,系统地分析了湖面动态变化的生态环境效应及其影响[1,2]。指出要维护艾比湖地区良好的生态环境,必须对艾比湖最优运行水位加以研究,通过最优运行水位模型的构建来确定具体优化管理方案,以确保艾比湖流域生态环境与社会经济的和谐发展。     

艾比湖湿地不同植被覆盖下土壤碳蓄积对比分析

以艾比湖湿地两种植被类型覆盖下的土壤为研究对象,运用野外采样、室内分析等方法测试并计算灌木荒漠、小乔木荒漠两种植被类型土壤5个土层深度土壤碳蓄积量。研究结果显示:土壤有机碳含量的分布规律高低次序为小乔木荒漠大于灌木荒漠,小乔木荒漠有机碳含量最高值为19.44 g·kg~(-1),灌木荒漠有机碳含量最高值为8.11 g·kg~(-1)。土壤有机碳含量最高值均出现在土壤表层(0~20 cm),土壤有机碳密度表现为土壤表层(0~20 cm)最高(灌木荒漠为2.48 kg·m~(-2),小乔木荒漠为6.37 kg·m~(-2))。土壤有机碳蓄积量计算结果为:灌木荒漠、小乔木荒漠植被覆盖下土壤碳蓄积量分别为344 856.23、3 743 517.41 kg,小乔木荒漠土壤碳蓄积能力高于灌木荒漠土壤碳蓄积能力。上述研究可对干旱区湿地土壤碳循环、艾比湖湿地生态修复等提供科学参考。