基于TM-NDVI的草地生产力遥感监测研究

采用地面调查与＂3S＂技术相结合的方法,以三江源玛多县为例,在计算玛多县TM影像归一化植物指数（NDVI）分布图的基础上,建立监测样点地上生物量与NDVI的遥感模型,结合青海省草地生产力划分等级,得出玛多县草地生产力等级分布图,实现草地生产力监测由点到面扩展。研究表明：①2009年玛多县草地覆盖面积约222万hm2,NDVI以0～0.5为主,占玛多县草地总面积的88.64%;②监测样点生物量与NDVI相关系数达0.7以上,呈显著相关关系,模型可定量表达为生物量=552.632×NDVI1.137;③玛多县草地生产力等级以750～3 000 kg/hm2为主,占玛多县总草地面积72%;草地生产力最高等级为4 500～6 000 kg/hm2,但占玛多县总草地面积不到1%。     

土贡优良种源马尾松生物量及生产力研究

对55年生广西苍梧县天洪岭林场土贡站土贡种源马尾松人工林的生物量及生产力进行研究。结果表明,土贡种源马尾松不同径阶间单株各器官生物量的分配规律均为地上部分:树干大枝小枝叶;地下部分:根蔸粗根中根细根;生物量在树干上的累积增加量最明显;土贡种源马尾松人工林乔木层的总生物量为468.64 kg/株,其中,树干生物量最大,为343.14 kg/株,其次是根87.08 kg/株,叶的生物量最小,为6.10 kg/株。乔木层年净生产力为8.52 t/(hm2·a),其中,树干净生产力为6.24 t/(hm2·a),占比为73.22%;根系净生产力为1.58 t/(hm2·a),占比为18.58%;各器官净生产力从大到小排序为树干根系大枝小枝叶。     

不同林分生物量分配格局受密度影响效应的研究

[目的]了解大青山林分的结构和密度对不同林分生物量的响应情况。[方法]采用伐倒样树法和直接收获法,对大青山油松、落叶松人工林和白桦天然次生林的生物量进行测定。[结果]大青山林地总生物量以落叶松林最高,为52 225.4 kg/hm2,其次是油松人工林(34 869.0 kg/hm2)和白桦林(26 378.9 kg/hm2);灌木层以白桦林生物量最大,达到3 251～4 160 kg/hm2;草本层油松林中生物量相对较大,达369.3～1 146.9 kg/hm2,其次为白桦林和落叶松林。25年生落叶松在1050.6～1 700.8株/hm2密度范围内随密度增加其干材生物量所占比例明显增加,30年生油松在密度1 525～3 875株/hm2范围内随密度增加各器官生物量都有增加的趋势。[结论]不同密度对落叶松人工林树枝生物量和草本生物量在0.05水平上有显著影响。     

不同立地类型火炬树人工林生物量初步研究

测定了生长在渭北黄土高原6个立地类型上的火炬树平均各器官的含水率和生物量。结果表明,各立地类型火炬树全株平均含水率为500.1～521.7g/kg,根的平均含水率为541.4～585.5g/kg,叶的平均含水率为548.3～591.7g/kg,茎枝的平均含水率最低,为410.2～419.7g/kg;不同立地类型火炬树生物量的排序为:阳坡上部(0.4308t/hm2)>峁顶(0.3195t/hm2)>阳坡下部(0.285t/hm2)>沟底(0.1478t/hm2)>阴坡上部(0.0887t/hm2)>阴坡下部(0.0626t/hm2);茎枝是火炬树生物量的主要组成部分,占全株总生物量的41.48%～60.19%,根占24.05%～37.86%,而叶仅占到13.46%～20.74%;6个立地类型上,火炬树各器官生物量以及全株生物量均表现出显著的差异性。     

藏嵩草草地植物群落组成及生产力动态监测研究

通过对青藏高原东缘藏嵩草草地3年的定位监测研究,结果表明:该草地群落主要以湿生、湿中生和中湿生植物组成,共有植物74种,分属16科37属,藏嵩草为优势种,在群落中的平均优势度达32.2 %,占草地密度和植物量的比率分别为57.6 % 和46.8 %,草群中以莎草科草占绝对优势,其密度和生物量比率分别达到85.9 % 和77.4 %,藏嵩草及莎草科草在整个草群地上植物量动态变化中,一直处于主导和决定地位。草地生产力月动态变化曲线呈单峰形,6～7月是地上植物量增长最快的时期,产量高峰出现在8月份(268.6 g/m2)。草地生产力年动态变化表现为随着年度生长关键期降雨量的增加而植物量明显提高,充分证明该草地植物群落的喜湿特性。草地单位面积合理载牧量全年为2.943 2个羊单位/(hm2a),5～10月理论载牧量分别为5月12.35;26月23.53;7月29.96;8月34.66;9月34.95;10月20.85羊单位/(hm2月)。     

西藏班戈县的草地生产力及载畜能力

应用GIS和RS技术,结合西藏班戈县草地变化特征和植被盖度变化情况对该县草地生产力进行分析。结果表明:班戈县草地生产力变化以自然环境和社会因素为主,该县适合放牧的面积仅占全县面积的12.25%。班戈县天然草地被划分为高寒草甸草原166.39万hm2和高寒草甸25.52万hm2,可食用鲜草量为568.4 t/hm2,全县年均产草量约13.695 7 t/hm2,其中可食牧草仅125.482万t。该县理论载畜量为86万羊单位,实际放养家畜量为111万羊单位,超载29%。说明该县存在超载放牧和草地退化现象,轻度退化草地向中度和重度退化草地转移的趋势尤其明显。     

亚热带红壤丘陵区湿地松人工书生态系统碳素贮量与分布研究

利用标准样方法对19 a生湿地松人工林生物量、碳素含量、贮量及其空间分布进行测定.结果表明,湿地松各器官的碳素含量在50.92%～54.38%波动,排列顺序为树叶＞树枝＞树根＞树干＞树皮,且各器官的碳素含量随树龄增长而提高.林冠上层与下层叶的碳素含量比中层叶的碳素含量低,但差别不大;下层枝条碳素含量明显比上、中层枝条高.灌木层、草本层、凋落物层的碳素含量依次为45.16%、42.28%、40.88%;土壤层碳素含量平均为0.43%,且随土壤深度的增加而明显递减.湿地松各器官碳贮量与其生物量成正比例关系,排列顺序为树干＞树根＞树皮＞树枝＞树叶.随着树高的增大,树干碳贮量在乔木层中所占比例逐渐下降,树皮碳贮量所占比例处于一个缓慢上升的状态,枝叶碳贮量所占比例在10～12 m段出现最大值.湿地松林生态系统碳贮量(C)为121.94×103 kg/hm2,其中乔木层为86.78×103 kg/hm2,占整个生态系统总贮量的70.67%,下木层为0.6×103 kg/hm2,占0.49%,凋落物层为8.86×103 kg/hm2,占7.27%,林地土壤(0～60 cm)为26.3×103 kg/hm2,占21.57%.根据以上数据,得出湿地松林年净生产力约为7.61×103 kg/hm2·a,有机碳年净固定量(C)为4.54×103 kg/hm2·a.     

草地放牧强度遥感解译方法——以和静县高寒草原为例

为研究高寒草原放牧强度,以新疆和静县高寒草原草地为研究对象,利用2013年7—8月野外草地地上生物量采集数据和2013年遥感数据源MDOIS13Q1的归一化植被指数(NDVI),建立了高寒草原草地地上生物量和植被指数(NDVI)的遥感反演模型;并通过分析近10年(2008—2017年)监测点每年NDVI的旬变化特征,解译高寒草原草地的放牧起止时间,通过分析归类各样点NDVI变化特征,并以ΣNDVI值划分放牧强度。结果表明:1)本研究中建立的高寒草原草地地上生物量遥感反演模型,以模型y=523.21NDVI2-82.8NDVI+55.84(R2=0.732 9,P0.000 1)精度最优;2)通过NDVI变化曲线的突变点确定了高寒草原夏季放牧开始时间为6月9—26日,结束时间为8月28日—9月14日,该结果与实际放牧时间基本吻合。3)通过分析NDVI生长季累积总量(ΣNDVI)、生长季NDVI波动下降频数和幅度确定放牧强度,构建了高寒草原草地放牧强度分级标准,与实地判断的放牧强度相比,精度验证达到89.47%,并据此制作了研究区放牧强度等级图。本研究结果可为利用多时相遥感影像快速确定草地放牧强度和放牧管理提供参考。     

包头市九原区耕地土壤有机质及大量元素养分现状分析

1土地资源状况九原区总土地面积为734km2,其中农业用地16211.65hm2,占总土地面积的22.1%。农业用地中有效灌溉面积12900hm2,保灌面积占90%。林业用地23200hm2,占总土地面积的31.6%,牧草地2000hm2,占总土地面积的2.7%,非生产用地25892hm2,占总土地面积的35%。2有机质及大量元素养分现状2.1各土类有机质及大量元素养分现状九原区各土类有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量有一定的差异。栗钙土有机质平均含量为25.6g/kg,含量最高;灰褐土平均含量14.6g/kg,草甸土平均含量14.0g/kg,风沙土平均含量为12.8g/kg,含量最低;栗钙土全氮平均含量为1.27g/kg,含量最     

桂西地区不同林龄栎类群落的生物量及其分配格局

根据5个不同林龄15块1000m2样地的调查资料,利用15株不同林龄和径阶的栎类样木数据,建立以胸径平方乘以树高(D2H)为单变量的生物量估算模型。采用样木回归分析法(乔木层)和样方收获法(灌木层、草本层、地上凋落物)获取不同林龄栎类的生物量,并分析了其组成、分配特征及不同林龄生物量的变化趋势。结果表明:栎类林分的总生物量随林龄而增加,5个不同林龄的生物量分别为73.67Mg/hm2、127.47Mg/hm2、149.93Mg/hm2、169.90Mg/hm2、200.65Mg/hm2,其中活体植物的贡献达95.58%以上,地上凋落物的总量不超过4.42%;生物量的层次分配方面乔木层占绝对优势,占93.66%-98.68%,其次为地上凋落物,占1.02%-4.42%,灌木层和草本层生物量较小,分别占0.20%-2.13%和0.03%-0.27%,均随林龄的增加呈递减趋势;乔木层器官分配以干所占比例最高,占46.64%-80.78%,且随林龄而增加,枝、叶、根分别占11.61%-36.80%、1.00%-4.85%和6.61%-11.71%,均随林龄而下降;灌木层器官分配以枝所占比例最高,为32.50%-69.07%,叶和根分别占12.89%-25.00%和18.04%-42.50%;不同林龄栎类草本层生物量大小与林龄成反比例关系,地上部分的生物量大于地下部分的生物量。随着林龄的增加,凋落物呈现升→降→升的趋势。以上研究结果表明,林龄可以影响桂西地区栎类的生物量和分配格局。     

黑土区气候生产潜力与植被指数关系的分析

研究以东北黑土区内的依安、拜泉县为研究区,在收集两县的气候、图像等资料的基础上,利用RS和GIS方法来讨论黑土区气候生产潜力与归一化植被指数(NDVI)的变化和二者的关系。结果表明,研究区在1979-2001年的22年间土地利用/覆盖变化的总体趋势为:耕地面积和居民地面积表现为较大幅度增加,分别增加了46 559和8 152 hm2,而草地面积则减少了62 163 hm2;归一化植被指数与气候生产潜力在研究区的分布趋势有一致性,由西南向东北数值逐渐升高,最高值出现在拜泉县的东北部,最低值出现在依安县的西南部。通过以上结果提取数据分析进行黑土区气候生产潜力与植被指数相关性的研究,结果为气候生产潜力与归一化植被指数呈显著的正相关性。     

黄河源区玛多县土地利用时空格局分析

为了给黄河源区生态环境保护和建设提供科学依据,基于GIS技术,利用3期(1985、1995和2000年)Landsat TM图像解译结果,分阶段分析了玛多县土地利用变化格局特征。结果表明,玛多县土地覆被系统变化具有稳定微动的特征,但其在1985~1995年和1995~2000年两个研究时段的变化特征差异明显,尤其是中、低覆盖草地的变化具有数量巨大且反复多变的特点。1985~1995年,土地利用转移主要发生在疏林地与低覆盖草地、低覆盖草地与未利用地之间以及草地内部的转化,其转移面积占总转移面积的93.03%,其中中覆盖草地-低覆盖草地、草地-未利用土地面积分别占总转移面积的26.14%和18.99%,100%的疏林地向低覆盖草地转移,表明生态环境严重退化;1995~2000年,草地和未利用土地间的转移以及草地内部的转移面积占总转移面积的97.26%,其中未利用土地向低覆盖草地净转移面积及低覆盖草地-中覆盖草地面积分别占总转移面积的18.15%和27.46%,表明生态保护初显成效;从空间格局看,玛多县东部和中部,土地覆被系统变化较明显。     

灌溉对高寒草原植被群落的影响试验

[目的]研究水分灌溉对退化高寒草原恢复重建中的作用和影响。[方法]2007年在玛多县鄂陵湖边的高寒草原进行灌溉与非灌溉试验,并进行植物种类及生物量的调查。[结果]灌溉后高寒草原植物种类组成增加,物种丰富度高于非灌溉区;植物地上、地下生物量均比非灌溉区明显提高,灌溉区平均地上和地下生物量分别为83.5和2 112.2 g/m2,比非灌溉区地上和地下生物量增加13.4和594.7g/m2。[结论]灌溉有利于植物生长和群落的重建。     

封育条件下草地光谱反射特征及地上生物量估测*

 2005年7月至2006年4月,对云南省马龙县封育草地和过牧草地的光谱反射率、草层高度、覆盖度和地上生物量进行了测定,分析了归一化植被指数（NDVI）及比值植被指数（RVI）与地上生物量之间的相关性。结果表明:过牧草地封育1年之后,其草层高度、覆盖度和地上生物量显著增加,光谱反射特征也相应地发生明显变化。450~850 nm范围内,两种草地不同季相条件下在各波段的光谱反射率差异均达到极显著水平（P＜0.01）,覆盖度及季节变化对近红外波段的影响明显大于可见光波段。旺盛生长期（7月）和枯黄期（11月）,封育草地具有植被反射型特征,而自由放牧草地表现为植被-土壤型;返青期（4月）两种草地均表现为土壤型。过牧草地地上生物量与两种植被指数之间无显著相关性。封育草地地上生物量与NDVI,RVI之间存在显著的（P＜0.05）非线性相关,旺盛生长期和返青期NDVI与地上生物量的相关性强于RVI,枯黄期RVI与地上生物量相关性强于NDVI。     

封育条件下草地光谱反射特征及地上生物量估测

2005年7月至2006年4月,对云南省马龙县封育草地和过牧草地的光谱反射率、草层高度、覆盖度和地上生物量进行了测定,分析了归一化植被指数(NDVI)及比值植被指数(RVI)与地上生物量之间的相关性。结果表明:过牧草地封育1年之后,其草层高度、覆盖度和地上生物量显著增加,光谱反射特征也相应地发生明显变化。450~850 nm范围内,两种草地不同季相条件下在各波段的光谱反射率差异均达到极显著水平(P<0.01),覆盖度及季节变化对近红外波段的影响明显大于可见光波段。旺盛生长期(7月)和枯黄期(11月),封育草地具有植被反射型特征,而自由放牧草地表现为植被-土壤型;返青期(4月)两种草地均表现为土壤型。过牧草地地上生物量与两种植被指数之间无显著相关性。封育草地地上生物量与NDVI,RVI之间存在显著的(P<0.05)非线性相关,旺盛生长期和返青期NDVI与地上生物量的相关性强于RVI,枯黄期RVI与地上生物量相关性强于NDVI。     

吉首市耕地地力现状与利用对策分析

耕地地力的高低直接影响到农业的可持续发展和粮食安全。基于测土配方施肥调查结果,分析吉首市耕地地力现状,探讨其可持续发展策略。结果表明,全市高产耕地面积仅26%,74%的耕地为中、低产土壤,尤其是在旱地土中,中低产土壤占的比例较大。吉首市耕地以三级地分布面积最大,为2189.7 hm2,占耕地总面积的19.8%。园地只在三至七级地中分布,其中以六、七级地分布面积较大,分别为2221.5 hm2和3062.1 hm2,占园地总面积的26.5%和36.6%。耕地和园地中低产田以瘠薄培肥型和障碍层次型中低产田面积较大,分别为6165.1 hm2与6418.2 hm2,分别占障碍型土壤面积的36.3%和37.8%。旱地土耕作层浅化问题较严重,耕地土壤养分失调、缺素较普遍,也是当前吉首市土壤存在的主要问题。提出了针对性地消除土壤障碍因子,加速吉首市种植业结构战略性调整,实现粮食和经济作物同耕地地力的合理配置,有利于促进农业产业结构与资源、环境容量相互协调和农村经济可持续稳定发展。     

马尾松人工林群落生物量研究

通过对将乐县5年生马尾松人工林生物量空间分布格局进行研究。结果表明,马尾松人工林生物总量为35.512 t/hm2,其中乔木层、草本层和凋落物层生物量分别为28.608、3.861、3.043 t/hm2,分别占总生物量的80.56%、10.87%及8.57%;乔木层各器官生物量占乔木层总生物量的比例大小依次为：干（40.90%）〉枝（25.73%）〉根（23.87%）〉叶（9.50%）;就乔木层地上部分生物量分配格局而言,马尾松枝和叶主要分布在1～3 m区分段,而干则主要分布在0～2 m区分段。     

岩黄芪属3种固沙灌木或半灌木生物量蓄积特性研究

利用3年时间对3种岩黄芪属(Hedysarum L.)和3种锦鸡儿属(Caragana Fabr)植物的生长速率、生物量积累、家畜采食的幼嫩枝条比例、冠层结构等进行了对比研究。结果表明:岩黄芪属植物的生长速率显著高于锦鸡儿属植物,生长2年的岩黄芪属植物的生长速率为0.70 cm/d,锦鸡儿属植物为0.27 cm/d,岩黄芪属植物较锦鸡儿属植物能更早、更好地起到防风固沙作用。岩黄芪属植物生物量积累迅速,生长2年的岩黄芪属植物单株干重平均为41.17 g,产量干重为2 158.52 kg/hm2,锦鸡儿属植物单株干重为7.09 g,产量干重351.87 kg/hm2;生长3年的岩黄芪属植物单株干重平均为104.38 g,产量干重为3 132.63 kg/hm2,锦鸡儿属植物单株干重为14.23 g,产量干重703.88 kg/hm2,两属植物差异显著(P<0.05)。岩黄芪属植物随着年龄的增长,可供家畜采食的幼嫩枝条所占比例逐渐下降,生长2年的岩黄芪属植物8月份木质化枝条占总生物量干重的53.82%,生长3年的木质化枝条占总生物量的78.77%。     

基于时间序列的三江源区生物量遥感检测模型研究

以三江源区为研究区,利用2006~2009年每年8月份的野外采样数据并结合同期的EOS/MODIS数据建立了草地总生物量、可食产草粮与归一化植被指数（Normolized Differential Vegetation Index,NDVI）、修改的土壤调整植被指数（Modified Soil Adjusting VegetationIndex,MSAVI）、增强型植被指数（Enhanced Vegetation Index,EVI）之间的3种（线性、乘幂和指数）关系模型,并进行了比较。研究结果表明：3种模型能够对草地总生物量、可食产草粮进行较好的估算;3种植被指数对草地总生物量、可食产草粮均具有较高的相关性,可用于对草地总生物量、可食产草粮的估测;3种植被指数对草地总生物量的估算好于可食产草量。