准噶尔盆地南缘绿洲景观格局变化分析

根据1989年和2000年2期TM影像,利用遥感和景观生态的研究方法,对准噶尔盆地南缘绿洲景观格局的变化进行了分析。结果表明:研究区域1989~2000年的植被覆盖面积在总面积中所占比例下降了4.90%。时间动态度分析表明,农田>低覆盖度植被>水域>高覆盖度植被>流动沙丘>戈壁滩>中覆盖度,其中农田、水域、高覆盖度植被、低覆盖度植被和流动沙丘都有不同程度的增加,中覆盖度植被和戈壁滩的面积明显减少;绿洲景观破碎化程度在增加;人工绿洲景观趋于完整连片;随着人类干预时间的延长,绿洲景观的类型趋于简单。     

塔里木河干流土地利用变化类型及过程分析

通过遥感手段对塔里木河干流1990-2016年的土地利用变化及过程进行了分析。1990-2016年塔里木河干流流域耕地、建设用地面积变化最明显,其次是灌木林地、高覆盖草地。基于MODIS MOD13Q1遥感数据对塔里木河干流植被覆盖情况进行了反演,所得的2000年、2010年、2016年植被覆盖情况与当地实际符合情况较好,在空间上干流区植被覆盖度自上游至下游逐渐减小。在时间上各河段变化为:低覆盖度(20%)的植被面积、沙地面积在塔里木河上游、下游均表现为减少趋势,下游植被覆盖度大于60%的面积呈显著上升趋势,说明生态输水对下游植被恢复效果明显。1990-2016年塔里木河上、中游土地利用转移矩阵结果分析表明:草地、林地等向耕地、人工建筑用地转化,高覆盖草地向中、低覆盖草地转化,草地向沙漠转化。人工绿洲呈不断扩张,天然绿洲面积不断缩小,表现为人工绿洲替代天然绿洲的趋势。     

沙漠-绿洲系统中降雨、土壤水分与地下水位的响应特征

水分分布与运移对沙漠 绿洲区的荒漠化防治具有重要意义.该 文对内蒙古自治区境内位于库布齐沙漠和黄河之间沙漠-绿洲系统中的降雨、土壤水分和地下水位在生长季进行观测.分析结果表明,在沙漠边缘三者之间的关系明显不同于过渡带和绿洲:沙漠边缘具有土壤含水量相对较低且土层间变异较大、地下水位较深但稳定、土壤水分与地下水关系不明晰、降雨在土壤中运移快、耗散明显等特征;绿洲区三者的特征与沙漠边缘正好相反;过渡带介于二者之间,但和沙漠边缘的特征更为接近.在沙漠边缘进行植被建设防风固沙时,应充分考虑这些因素,以保证植被的成活率,并使生态系统得以健康发育.      

1988-2009年安县山区植被覆盖度变化动态分析

利用像元二分模型对1988年、1995年、2000年、2007年和2009年5期安县山区的影像数据进行植被覆盖度估算.通过植被覆盖度变化转移矩阵总体评价21年间安县山区植被覆盖度的变化情况,并定量分析1988-1995年、1995-2000年、2000-2007年、2007-2009年四个时段的植被覆盖度变化趋势.结果表明:(1)21年间安县山区的植被覆盖改善的面积为34706 hm2,退化部分的面积为36920hm2;(2) 1988-1995年间、1995-2000年、2000-2007年及2007-2009年间安县山区整体植被覆盖度等级提高的面积为39205、51014、54316和38813hm2,退化部分的面积分别为39563、45650、55422及44271 hm2.2007-2009年此时段受汶川地震影响,地表植被结构严重破坏.利用本文的方法可达到对植被覆盖度进行反演及对该县山区生态环境的保护和可持续发展做出贡献,从而达到创建和谐社会的目的.     

策勒绿洲—沙漠过渡带植被与土壤水分空间异质性研究

通过对策勒绿洲—沙漠过渡带2010年8月底和11月初2个时间段从流沙前沿至绿洲空间不同部位的地表0～220、0～230 cm深度土壤含水率分析,并结合16个植被样方调查资料及过渡带地下水位2005—2009年分布变化情况和过渡带沿3个大气象站主风向方向的断面地形线的测量资料,得出初步结论。过渡带植被盖度和植被种类数量自沙漠前沿至绿洲在大范围内总体呈增加趋势,但在局部较小范围内却随机分布。过渡带植被分布主要受地形和地下水位分布影响,一年生植被分布受地表土壤水分影响较大。策勒绿洲—沙漠过渡带6个不同地点都是0～100 cm,含水率随深度增加大幅度下降,表明地表蒸发能力减弱,自100～160 cm含水率随深度缓慢下降,160～220cm随深度增加含水率缓慢上升保持稳定。0～40 cm范围过渡带上11月初土壤水取样点点1、3土壤含水率随深度增加而降低,其余各点则随此范围深度逐渐升高,自40～80 cm深度从过渡带流沙前沿向绿洲方向随植被盖度增加和深度增加土壤含水率逐渐降低。     

马雷绿洲植被覆盖度时空变化特征及与气候因子的关系

基于TM/ETM遥感数据和FCD模型植被覆盖度反演方法反演中亚地区马雷绿洲1988、2001和2010年植被覆盖度,分析了马雷绿洲1988—2010年植被覆盖度的空间格局和时空变化规律,并结合该区域同时期年均温度和年降水量数据,分别从不同空间和时间尺度上分析了植被覆盖度和气候变化的响应。结果表明:1)马雷绿洲面积呈扩大趋势,植被覆盖度由绿洲内部向外围递减,变化速率为0.12/10km,越趋近于绿洲边缘这种变化就越大;2)1988—2010年植被覆盖度总体呈上升趋势,1988—2001年增加尤为明显,平均为0.20/10年,2001—2010年趋于平缓,绿洲内部植被覆盖面积变化强烈、复杂及没有规律性,受人类活动影响较大,土地弃耕、撂荒现象十分严重;3)马雷绿洲植被覆盖度与降水和年均温度存在一定的相关性,与年降雨量、年均温度的平均相关系数分别为0.39和-0.33,其中绿洲内部植被覆盖度与年降水量和年均温度相关性较高,绿洲外围的荒漠地区相关性一般。     

天山北坡精河绿洲土地利用/覆被时空变化及驱动力分析

以精河绿洲为研究区,1997、2007和2016年Landsat遥感影像数据、气象和水文数据以及社会经济数据为主要数据源,综合运用动态度和时间序列追踪,探寻精河绿洲近20年土地利用/覆被变化特征及其归因。结果表明:1)1997—2016年,精河绿洲土地覆被类型变化主要表现在低覆被度植被、其他覆盖向耕地的转化;耕地向高覆盖度植被的转化;中覆盖植被严重退化;湿地面积呈现出越来越减少趋势,水体总面积呈现增加的趋势。2)1997、2007和2016年土地覆盖类型中的其他覆盖、耕地和水体的面积和比例持续增加,增幅分别为12.17%、5.30%和2.49%。高-中-低覆盖度植被,以及湿地呈减少趋势,其中低覆盖度植被减少速度最快,减幅达13.23%,中覆盖度植被前10年呈增加趋势,而后10年呈减少趋势。3)精河绿洲土地覆盖变化受到自然因素与人文因素的共同影响,其中自然因素限制了山区和平原区之间的低覆盖度植被的生存,人文因素则是绿洲土地覆盖变化的直接驱动力。     

基于TM影像的焦作市植被覆盖度时空动态监测

以焦作市2000年和2013年Landsat TM影像为基础,依据归一化植被指数和像元二分模型,对焦作市近13 a来植被覆盖度变化情况进行分析。研究表明,2000—2013年焦作市植被覆盖度总体比较低,其中修武县的植被覆盖度是所有区域中最高的;与2000年相比,2013年焦作市植被覆盖度总体增加,其中低及以下植被覆盖度区域面积明显减少,中低及以上植被覆盖度区域面积均有明显增加。     

准噶尔盆地沙漠增温效应对棉花光合速率的影响

沙漠增温效应导致了绿洲不同区域热量资源的分异[1] ,为了进一步了解沙漠增温效应对绿洲区作物的影响,通过在准噶尔盆地沙漠区、距沙漠20和70 km区进行试验, 从棉花生理生态的角度分析了准噶尔盆地不同区域的农田小气候和棉花净光合速率(Pn)的差异.结果表明:(1)准噶尔盆地三个区域之间的Par、RH差异不大;(2)不同区域的Tair均呈单峰曲线,距沙漠越近的区域温度越高;(3)在Par和Tair的交互作用下,沙漠区与其他两个区域棉花的Pn的平均值和产量均呈显著差异,距沙漠越近的区域棉花Pn的平均值和产量越高.以往的研究集中在沙漠热量特征对沙生植被的影响或绿洲局地气候对农作物的影响,将两者结合起来从农业角度研究两者关系的还很薄弱,研究有利于充分发掘绿洲热量资源的特殊性,明确绿洲区作物的高产规律.     

准噶尔盆地沙漠中的大型真菌

准噶尔盆地中有很多块沙漠,面积大的有古尔班通古特沙漠,面积较小的有乌苏沙漠,布尔津库姆塔格沙漠,以及福海沙漠。准噶尔盆地中的沙漠和塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠相比较,准噶尔盆地的气候比较湿润,植被较多,自然景观不是十分荒凉,真菌的种类也较多。     

基于NDVI的农牧交错带典型地区时空动态特征研究--以吉林西部为例

[目的]探讨农牧交错带典型地区的时空动态特征。[方法]基于MODIS归一化植被指数数据集(2000~2010年),采用空间自相关分析和趋势分析方法,以吉林西部为例,研究农牧交错带典型地区地表植被空间分布特征。[结果]2000~2010年,吉林西部地表植被在生长季呈明显上升趋势;研究区地表植被的空间分布表现出正相关,但在局部地区地表植被分布有破碎倾向,空间分布的整体性一般。[结论]该研究为人类合理保护自然提供科学依据。     

2000-2016年朝鲜植被覆盖动态变化及其驱动力研究

基于MODIS NDVI探究朝鲜植被覆盖的空间分布格局,运用斜率分析法拟合2000-2016年朝鲜植被覆盖动态变化趋势,运用Pearson相关分析法分析朝鲜植被NDVI与气温、降水的相关性,在此基础上,总结了2000-2016年朝鲜植被覆盖动态变化规律及其驱动因素.结果表明:朝鲜植被覆盖空间分布不均,北部高原、山地区以及中东部山地丘陵区NDVI值最高;西、南海岸地带,平原地区以及东部沿海区NDVI值最低.朝鲜植被生长季NDVI整体上呈减少趋势,但局部有增加趋势,空间差异明显;其中减少面积为39 161 km2,占国土面积的31.9%,增加面积为28 972 km2,占国土面积的23.6%;生长季各月整体上均呈减少趋势,减少幅度5月最大,7月次之,9月最小.植被变化与气温、降水存在相关性,并存在一定程度的滞后性;年际受气温影响略大,年内9月植被与前期1月、前期与同期累积气温存在显著相关性,与当月、前期与同期累积降水存在显著相关性.     

基于Hyperion植被指数的干旱地区稀疏植被覆盖度估测

受稀疏植被与明亮土壤背景影响,干旱地区植被覆盖精确遥感估测难度较大。以Hyperion影像为数据源,选取甘肃省民勤绿洲-荒漠过渡带为研究区,系统比较了利用不同类型高光谱及多光谱植被指数估测干旱地区稀疏植被覆盖度的能力,以期确定干旱地区稀疏植被覆盖度估测的最佳植被指数。不同植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力利用线性回归R2及留一交叉验证的均方根误差进行比较,结果表明:高光谱植被指数估测稀疏植被覆盖度的能力显著优于相应的多光谱植被指数,抗大气植被指数(ARVI)及抗土壤和大气植被指数(SARVI)表现明显优于归一化植被指数(NDVI)与土壤调节植被指数(SAVI),其中以基于833.3nm/640.5nm波段组合的ARVI表现最佳,R2可达0.7294,均方根误差(RMSE)仅为5.5488。     

藏北申扎县植被退化的遥感分析

为了监测和分析申扎县草地退化的空间特征及其退化趋势,利用两个时相的遥感数据,分别提取申扎县的植被指数,根据植被指数转化模型,计算植被覆盖度,按植被覆盖度将植被划分为4个不同退化等级,并分析了申扎县植被退化的时空变化特征。结果表明:1989-2009年申扎县植被覆盖发生了很大的变化,总体变化趋势是植被退化面积不断增加,中度、重度退化面积在总退化面积中所占比例呈增加趋势。1989年植被退化以中东部地区最严重,2009年申扎县的北部植被退化最严重。     

沙漠绿洲过渡带柽柳灌丛沙堆—丘间地系统土壤粒度分异规律

以塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲西部过渡带为研究区,从风沙地貌的角度详细研究了柽柳灌丛沙堆—丘间地系统土壤粒度空间异质性变化规律。结果表明,研究区以极细沙为主,其次为粉沙和细沙,属于风力有效搬运的粒径范围。随着植被总盖度从30%→15%~20%→10%→5%降低,0~10 cm土层平均粒径从74.41→77.28→86.29→92.71 μm变化,并伴随着黏粒消失和粗沙出现。相同植被条件下,以灌丛下土壤平均粒径最小、沙堆边缘和风影区次之、丘间地最大,分选性则以丘间地最好而灌丛下最差。过渡带植被可截获相当部分远程输送的悬移质,使表土物质组成细化;灌丛沙堆明显的细粒富集效应及丘间地土粒相对粗化与风力分选和沙物质原地再分配密切相关;随着植被总盖度降低到5%以下,灌丛沙堆及丘间地普遍发生风蚀,表土粒度组成粗化,“资源岛”效应消失。至少要维持大于10%的植被覆盖是过渡带灌丛沙堆科学保育的前提。      

Google Earth Engine平台支持下的南流江流域生态环境质量动态监测

为探究南流江流域2000—2019年生态环境质量的时空变化,利用Google Earth Engine（GEE）平台对2000—2019年南流江流域Landsat影像进行优化重构,并耦合植被绿度、湿度、地表温度、土壤干度等生态环境指标,构建遥感生态指数（RSEI）模型对南流江流域生态环境质量进行监测和评价。结果表明：2000—2019年南流江流域生态环境质量呈现逐年好转的态势,RSEI均值从2000年的0.543 4增长至2019年的0.636 4;南流江流域生态环境质量面积变化主要以中等生态风险等级向良生态等级转移为主,其中流域上游的中生态等级面积占比减少29.90个百分点,下游的良生态等级面积占比增加28.11个百分点。研究表明,使用GEE平台重构年度无云影像,可以对常年多云覆盖区的生态环境质量进行长时序的监测和评价。     

两种植被覆盖度下土壤水分和盐分的空间变异性研究

[目的]裸地和植被覆盖地土壤剖面平均水盐含量的空间变异特征.[方法]应用统计学方法、聚类分析法和相关分析法,以奇台绿洲-荒漠交错带典型盐渍化地为研究区进行对比分析.[结果]裸地和植被地土壤水盐都服从正态分布,土壤盐分均属中等变异性,具有较强的空间自相关性.裸地土壤含水量属弱变异性,具有中等强度的空间自相关性;植被地属中等(偏弱)变异性,具有较强空间自相关性.裸地的相关距离仅是植被覆盖地的1/10左右.随着土层深度的增加,两者土壤盐分活跃程度变化依次为:活跃层、次活跃层和较稳定层.土壤水分的变化及其与盐分的关系则不一致,裸地是以受随机性因素影响较大的表层最为活跃,其与盐分的相关性也较差;而植被地是以中下层(60～80 cm)最为活跃,其与盐分呈极显著正相关性.[结论]由于随机性因素和结构性因素(如植被、微地形等)的影响,两种植被覆盖度下的土壤水盐的空间变异表现出明显的差异性;也反映出植被对土壤水盐分布及影响水盐分布的随机性因素均具有显著的作用力及反作用力.     

准噶尔盆地生态环境时空演化及生态环境问题分析

分析了准噶尔盆地的地域概况,指出其地处我国西北干旱区,表生生态环境脆弱的特征。以地下水与生态环境之间的关系为依据,结合自然地理条件对准噶尔盆地生态系统类型进行划分,探讨了1990、2000和2009年3个时期准噶尔盆地生态环境时空演化过程;结合准噶尔盆地水资源的开发利用状况和生态环境演化规律,分析了生态环境变化引起的主要生态环境问题,并集中论述了以下几点：①山地生态系统中永久性冰川雪地面积减少,河流径流量呈增加趋势,山地生态系统的水资源涵养能力下降;②地下水位下降,溢出带北移;③湖面萎缩;④天然植被退化;⑤耕地和建设用地面积扩展;⑥盐渍化耕地面积增加,盐渍化总面积在1990～2000年呈增加趋势,而在2000～2009年间基本不变,说明传统的农业灌溉方式对水资源的利用产生了重要的影响,导致了盐渍化面积的变迁。     

Vegetation changes in the agricultural-pastoral areas of northern China from 2001 to 2013

Climate change and human activity have resulted in increasing change of vegetation growth globally. Numerous studies have been conducted on extreme climate events and analyses of ecological environment evolution. However, such studies have placed little emphasis on vegetation change and spatial variation in this type of ecotone. Accordingly, this study analyzed the changes in vegetation type and growth using the 16-d composite MOD13A1 product with 1-km resolution and MOD12Q1 product with 1-km resolution. We used the mean, maximum, standard deviation normalized-difference vegetation index(NDVI) values, and the rate of change(ROC) of NDVI value to explain vegetation changes within the studied ecotone. Our results showed that significant vegetation type and growth changes have occurred in the study area. From 2001 to 2013, for example, with the exception of 2001, 2004 and 2009, a certain extent of grassland area was converted to cropland. Drought severity index(DSI) results indicate that there exists drought in 2001, 2004 and 2009. Such temporal changes in cropland and grassland area confirmed the ecological vulnerability of the ecotone. At the same time, vegetation varied spatially from west to east and from south to north. The mean, maximum and standard deviation NDVI values were all sorted in descending order based on differences in latitude and longitude, as follows: NDVI_(2013)NDVI_(2009)NDVI_(2004)NDVI_(2001)