近20年宝鸡市植被覆盖度动态变化及驱动力分析

植被覆盖度是反映地区生态环境的重要指标,本文利用1988、2000、2007年三期TM遥感数据,计算出宝鸡市的归一化植被指数(NDVI),并通过像元二分模型计算出不同时段的植被覆盖度,最后将归一化植被指数的差值进行分级,以此来分析宝鸡市1988~2007近20年的植被覆盖变化动态。结果表明:1988~2000年间,极低覆盖度、高覆盖度、极高覆盖度比例都呈现出减少趋势,减少比例分别为宝鸡市土地面积的0.02%、1.66%和1.98%,其他各级别植被覆盖度也都有不同程度下降;2000~2007年间,极高植被覆盖度增大的比例达到8.04%。NDVI差值指数分级结果显示,1988~2000年植被退化明显,2000~2007年有大幅度改善;从长时间序列看,生态退化比较明显的区域是金台区、扶风县、岐山县、凤翔县。人为因素是影响植被覆盖变化的主要驱动因素,主要包括山区或平原区的生态绿化工程、城市景观绿化工程、农业产业结构调整、畜牧业发展、人口因素等。     

基于TM卫星影像数据的北京市植被变化及其原因分析

植被覆盖变化是全球变化研究的重要内容之一,由于NDVI与植被的分布密度呈线性相关,是指示大尺度植被覆盖的良好指标,因此在宏观植被盖度的估算中常被应用.利用1987年9月26日和2009年9月22日的Landsat TM卫星影像,以NDVI为桥梁,分别计算了北京市域的植被盖度和大于0.1的NDVI差值指数,北京市域与不同生态区域两个尺度对其植被变化情况进行了量化分析,结果表明,2009年与1987年相比,北京市极低覆盖度、中覆盖度和高覆盖度植被的面积均有所减少,其所占全市土地面积的比例从1987年到2009年分别降低了5.15％和0.54％和0.03％;而低覆盖度和极高覆盖度植被的面积比例则分别增加了5.71％和0.01％.大于0.1的植被差值指数统计结果显示,全市域植被质量以改善为主,全市植被发生改善变化的土地面积共919302.3 hm2,其中发生轻微改善的比例为28.31％,中度改善的为41.33％,极度改善的面积为30.36％;全市植被发生退化变化的面积326931.12 hm2,其中发生中度退化、轻微退化和极度退化的面积分别占到了退化变化土地面积的41.98％、43.20％和14.82％.从不同区域的植被差值指数看,植被发生退化变化最明显的区域为燕山山区北部、五环以内和五至六环间区域,这几个区域退化变化的植被面积占相应区域的面积比例分别达到了30.25％、58.17％和47.38％,而且均以严重退化与中度退化为主,两者合计的面积比例分别为15.79％、44.72％和34.19％.而发生退化变化面积比例最小的区域为太行山区和延庆盆地,其退化面积占该区域植被面积的比例分别为13.35％和17.02％,且退化程度均以轻微退化和中度退化为主,其面积比例介于5％-8％之间.从植被变化的驱动力看,目前还看不出北京这种植被变化结果与气候变化之间的直接关联.北京市植被变化的驱动力主要还是人为因素.这包括了区域性的大环境绿化生态工程建设(包括山区与平原区),城市绿化市政工程建设、平原区农业结构调整、新农村生态环境建设,以及由于降水而导致的山区河岸带变化等.其中河流水面变化对河岸带植被变化的影响范围在多年平均水面线外0-150 m范围内,0-100 m范围为受影响较大的区域.     

中国东北地区2007-2010年植被覆盖度及其变化

为研究中国东北地区植被覆盖变化特征,基于MODIS归一化植被指数(INDV)月合成数据,利用双组分线性混合模型估算中国东北地区2007-2010年植被覆盖度(fc),并对4年间植被覆盖度时空变化规律进行分析.结果表明:(1)中国东北地区植被覆盖度整体处于较高水平,植被覆盖度平均在70%以上,并呈现出东高西低的分布特征;(2)2007-2011年,中国东北地区年最大植被覆盖度总体较稳定并有一定增长趋势,以稳定和轻微恢复为主.稳定及轻微恢复的面积占总面积的90%以上,出现了不同程度退化的面积在10%以下,主要出现在内蒙古自治区东北部以及中部,其原因与该地过度放牧等有关;(3)中国东北地区2007-2010的植被覆盖度变化波动不大,相对稳定;(4)中国东北地区2007-2010年间植被覆盖状况呈良性发展趋势.     

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。     

基于多时相Landsat影像的庆元县植被覆盖变化研究

利用多时相陆地资源卫星Landsat TM和增强型专题绘图仪ETM影像数据,使用像元二分模型对浙江省庆元县1994-2007年植被覆盖度及其动态变化进行研究。结果表明：13 a来,庆元县植被覆盖度持续增长,至2007年高植被覆盖度区域占全县总面积的90.77%,植被覆盖度等级间的转移方向以中高覆盖区（50%～75%）向高覆盖区（〉75%）转变为主,其中1994年至1999年间的变化最为显著。13 a间植被覆盖度随坡度的增大而增加,坡度越小植被覆盖度增长幅度越大,特别是地形平缓区域（〈15°）的植被覆盖度增长幅度达15%以上。全县植被覆盖度时空变化分级统计结果显示,1994-1999年,庆元县东部地区的植被恢复较为明显,1999-2007年,百山祖自然保护区等地的植被恢复较好。13 a间各类植被覆盖区的景观破碎度不断降低,平均斑块面积不断增大,特别是高覆盖区在总体面积大幅提高的同时,平均斑块面积由9.66 hm2增长到182.82 hm2,增加了18倍。图2表6参15     

基于RS的吉尔吉斯斯坦中部山区植被覆盖动态变化分析

[目的]研究吉尔吉斯斯坦中部山区植被覆盖动态变化.[方法]利用1975、1994、2001、2004年间的四期Landsat TM/MSS影像,采用基于植被指数的像元二分法计算吉尔吉斯斯坦中部山区的植被覆盖度,并对研究区1975 ～ 2004年植被覆盖的变化情况进行遥感监测和定量分析.[结果]吉尔吉斯斯坦中部山区的植被覆盖度由1975年的79;下降为2004年的70;;植被退化的总面积为1 054 km2;植被覆盖度在50;～100;的退化面积最大,为611 km2.四个时期中1994年植被覆盖较高,面积占研究区面积的比例为81;,2001年植被覆盖为最低,只占研究区面积的比例60;.三个时间阶段中1994～2001年退化最为严重植被,退化的总面积为5 913 km2,占研究区总面积的50.4;.[结论]吉尔吉斯斯坦中部山区的植被退化主要是由于气候变化、自然灾害、人类活动等因素造成的.针对不同的情况,因势利导借助人工干预和自然力进行生态修复,改善吉尔吉斯斯坦中部的生态环境.     

基于TM影像的重庆市北碚区地表植被覆盖变化

在3S技术支持下,利用重庆市北碚区1988年与2007年的Landsat TM影像数据,编制归一化植被指数(NDVI)图,进而计算生成植被覆盖度图像.通过掩膜技术和变化检测等方法提取了研究区1988-2007年的植被覆盖变化信息.研究结果表明:北碚区20年间植被覆盖面积增加了14.30 km2,变化率为1.94%.研究区的植被覆盖变化主要表现为低植被覆盖度类型面积增加,高植被覆盖度类型面积减少,具体表现为植被覆盖度小于40%的覆盖类型面积变化率为108%;而80%～90%和90%～100%的覆盖类型面积变化率分别为-67.70%和-19.07%.空间分布特征方面,其植被覆盖度高的区域主要分布在缙云山脉和中梁山脉,且其变化不大;而低植被覆盖度的区域主要分布在嘉陵江沿线、北碚旧城及新城建设区,且表现出较大变化.

Abstract：

Normalized difference vegetation index (NDVI) maps were plotted from the TM image data source of Beibei in the years of 1988-2007 based on the 3S technique, and vegetation fraction maps were computed and drawn from them. The vegetation fraction change in Beibei from 1988 to 2007 was derived using mask technique and change detection within the ERDAS software. The results showed that the total area of vegetation fraction in Beibei district increased by 14.30 km2 or 1.94% while the coverage pattern changed. In the past 20 years, low vegetation fraction increased while high vegetation fraction decreased.Considered from the perspective of its spatial distribution patterns, vegetation fraction was high and changed little in Jinyun Mountain and Zhongliang Mountain areas and was low and changed greatly in the center of district and along the Jialing River.     

1990-2014年新疆卡山保护区植被覆盖度时空变化特征

为估算新疆卡山保护区1990-2014年植被覆盖度的空间格局和变化规律,以Landsat5TM和Landast8OLI遥感影像为数据源,运用基于NDVI的改进后像元二分模型,计算植被覆盖度,从不同空间和时间尺度上分析了保护区植被的年际变化与气候和人文变化的响应。结果表明:1)受气候和人文因素的影响,1990-2014年保护区植被覆盖度下降明显,表现为低盖度区和中低盖度区面积增加,高盖度区和中高盖度区面积减少;人文因素对植被覆盖度的影响在2009-2014年较气候因素更为显著;在空间分布上,2009-2014年对比1990-2009年保护区植被覆盖度的变化较显著。2)卡山保护区的植被覆盖度自1990-2009年虽有所下降,但总体处于较稳定状态,而2009-2014年间植被盖度处于不断下降趋势;在1990-2009年昌吉地区植被覆盖度的下降幅度与阿勒泰地区相近且较低,而2009-2014年间昌吉地区植被盖度下降幅度明显高于阿勒泰地区。     

基于遥感影像研究商洛市植被变化

本文以商洛市两期3景Landsat影像为数据源,利用Arc GIS10.2计算归一化差值植被指数,采用差值法对商洛市及其各县2007—2017年植被覆盖度进行研究,并分析植被变化的原因。结果表明:2007年商洛市植被覆盖以低植被覆盖为主,所占面积为5122.65km~2,所占比例为26%; 2017年植被覆盖以中高植被覆盖为主,所占面积为10945.37km~2,所占比例为55.14%; 2000—2017年商洛市植被退化面积比改善面积少4408.50km~2,所占比例为22.21%,植被整体趋于改善; 2000—2017年商洛市各县植被覆盖呈明显的地域分异特征,商南县改善面积达1829.67km~2,植被覆盖情况良好,柞水县退化面积达1080.19km~2,植被退化严重,其余各县情况稳定。     

毛乌素沙地南缘植被覆盖度动态监测——以陕西省靖边县为例

监测毛乌素沙地边缘的植被覆盖状况,为治理沙地提供科学的数据。以1986和2000年的TM影像为基础,利用RS、GIS技术和植被指数,动态监测毛乌素沙地南缘的植被覆盖度,揭示陕西省靖边县植被覆盖格局的变化趋势,并且利用ERDAS IMAGIG 8.6软件实现了植被覆盖度模型的建立及该模型输出图像的分类。1986~2000年间靖边县的植被覆盖度总体呈现上升的趋势,低度和中度覆盖度的区域分别减少了57 155.31和27 997.92 hm2,高度覆盖度的区域增多了85 153.23 hm2,这与靖边县加大水土流失治理力度有重要关系。1986和2000年的植被覆盖度比较表明,靖边县的生态恢复呈现了良好的态势。     

不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及与地上植被的关系

【目的】土壤微生物数量和酶活性是土壤质量和生态系统功能变化的敏感指标,是判别干扰条件下土壤生态系统退化的重要生物学指标。研究不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状及其与地上植被的关系,以了解放牧作用下草原土壤与植被退化的过程和机制,为退化草地生态恢复提供理论依据。【方法】以呼伦贝尔草甸草原肉牛控制放牧试验为平台,分析4种不同放牧强度（对照区G_0.00：0.00 Au·hm^-2、轻度放牧G_0.23：0.23 Au·hm^-2、中度放牧G_0.46：0.46 Au·hm^-2、重度放牧G_0.92：0.92 Au·hm^-2）下温性草甸草原地上植被、土壤微生物生理群数量以及土壤酶活的特性,并探讨土壤生物性状与地上植被指数的相关性。【结果】氨化细菌、好气性纤维素分解菌、嫌气性纤维素分解菌的最高值出现在轻度放牧G_0.23处理,好气性固氮菌、嫌气性固氮菌在中度放牧G_0.46处理最多。随着放牧强度的增加,除过氧化氢酶外,碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶均随放牧压力的增加显著降低（P＜0.05）,植被盖度、群落生物量、植被多样性指数明显下降。各土壤微生物数量（除硝化细菌外）与地上植被物种丰富度、植被盖度、群落多样性指数、生物量均成正相关;碱性磷酸酶和脲酶均与植被盖度、群落多样性指数、群落生物量显著正相关（P＜0.05）。【结论】不同放牧强度下温性草甸草原土壤生物性状出现了不同程度的变化,土壤酶活性比微生物生理群数量更能表征土壤生态系统当前所处状态,其同地上植被指数有更好的相关性。     

基于林业清查资料的桂西北植被碳空间分布及其变化特征

基于2005-2010年林业资源清查数据,采用材积源生物量法,运用地理信息系统技术,估算和分析了桂西北植被碳密度及其储量的空间分布及其变化。结果显示:(1) 研究区域从2005年到2010年呈现碳汇变化趋势,植被碳储量由4.19×10⁴t增加到4.27×10⁴t(增幅为1.84%),植被碳密度从29.04t/hm²增加到29.57 t/hm²。(2) 从治理措施、林种起源方式及林种类型来看,自然保护区的植被碳密度最大,超过40 t/hm²。2005-2010年,人工植苗、直播、飞播和萌生方式植被碳密度增加,退耕还林工程的植被碳密度均呈明显增长(增加3.00 t/hm²),所有林种碳密度都呈不同程度的增长。 (3)植被碳密度空间分布上,大致表现为西部高、中东部低,北部高、南部低。西部区植被碳密度均值超过40 t/hm²,中东部区植被碳密度均值低于25 t/hm²。植被碳密度变化在空间分布上表现为无论是非喀斯特区还是喀斯特区的植被碳密度都有增长趋势,其中有7个县市植被碳密度升级为更高等级。研究表明,随着退耕还林、生态移民等治理措施的实施,区域植被碳密度显著增加,生态环境好转。     

安昌河流域植被覆盖的遥感动态研究

以安县1988、2000、2008年3个时相的TM遥感影像为基础源,采用归一化植被指数像元二分法估算了安县的植被覆盖度。在此基础上求得研究区不同植被覆盖等级的变化转移矩阵,并分析了安昌河流域20年来植被覆盖的时空变化特征及原因。     

陕北黄土区不同林地土壤有机碳含量研究

为探究黄土高原植被恢复对深层土壤碳库的影响,选取退耕还林第一县陕北吴起县金佛坪流域5种植被恢复类型（山杏林（Armeniaca sibrica）,油松林（Pinus tabulaeformis）、沙棘林（Hippophae rhamnoides）、刺槐林（Robinia pseudoacacia）、小叶杨林（Populus simonii））和以自然恢复为主的荒草地为研究对象,通过调查0～1 000 cm土层土壤有机碳含量,并计算土壤有机碳储量,分析不同植被类型的土壤有机碳剖面分布和差异。结果表明：在总体上,土壤有机碳在0～60 cm出现快速下降,60～1 000 cm出现不明显的波动变化,其中40～260 cm土层,小叶杨林地土壤有机碳含量明显最高。不同植被恢复都具有固碳效益,且不同植被土壤有机碳含量差异显著（P＜0.05）。不同植被土壤有机碳储量：小叶杨（18年）（301.51 t·hm^-2）＞刺槐（19 年）（249.86 t·hm^-2）＞沙棘（18年）（242.14 t·hm^-2）＞山杏（8年）（226.08 t·hm^-2）＞油松（5年）（182.91 t·hm^-2）＞荒草地（160.45 t·hm^-2）,这可能是由于不同树龄和植被类型导致的结果。深层（100～1 000 cm）土壤有机碳储量占0～1 000 cm剖面有机碳储量的73%～84%。深层土壤有机碳含量颇丰,在今后碳汇评估中不容忽视。     

联合径流侵蚀功率与连通性指数识别流域侵蚀对植被恢复的响应

为识别植被恢复流域侵蚀变化过程，本研究构建了包含RUSLE（Revised Universal Soil Loss Equation）、IC（Index of Connectivity）和基于SWAT（Soil and Water Assessment Tool）的径流侵蚀功率方程所构成的侵蚀过程识别模型方法框架，以探究延河流域侵蚀过程的变化及对植被恢复的响应特征。结果表明：延河流域侵蚀情况总体持续向好，1985—2000年间多个年份的流域平均侵蚀模数超过80 t·hm^-2·a^-1，而在2015年左右下降至10~30 t·hm^-2·a^-1，植被恢复造成了流域侵蚀的动态变化，两者呈负相关的年际变化趋势，表明植被增加在较大程度上抑制了土壤侵蚀。径流侵蚀功率时空变异性较大，最大值从1985年的13.28×10^-4m⁴·s^-1·km^-2下降至2020年的4.40×10^-4 m⁴·s^-1·km^-2，在空间上则呈现支流大干流小的特点，而当嵌套流域面积小于1 000 km²时径流侵蚀功率随面积减小呈幂函数趋势增加，因此需要重点关注小尺度中的径流侵蚀事件。IC表现为坡面小而沟谷大的空间格局，整个流域的IC变化范围从-13.11至1.95，其在中游较小而在上游和下游较大，且随嵌套面积增加而下降。IC与NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）在时间尺度上高度相关（R²=0.98），IC随植被增加有减小趋势，表明植被的增加阻碍了泥沙路径的连通程度。同时，IC和侵蚀保持较强的相关性，高IC区域的侵蚀治理应是流域管理的重点。总体上，该模型方法框架运用良好并提供了一种新思路以探究流域侵蚀规律。     

福州市植被覆盖度时空特征及与地形因子的关系

利用空间分辨率为30 m的Landsat TM/OLI遥感影像数据,采用像元二分模型对福州市1995-2015年6期植被覆盖度进行反演,并利用线性回归分析法和差值法分析植被覆盖度时空特征,同时分析了地形因子对研究区植被覆盖度时空特征的影响。结果表明:①1995-2015年,福州市植被覆盖度呈增加趋势,年际植被覆盖度均值由1995年的57.93%增加至2015年的66.44%,年均增加0.43%;各等级覆盖度植被变化趋势存在差异,其中极高植被覆盖面积不断增加,2015年面积占比达54.18%;整体而言,福州市植被以改善为主,面积占比达55.73%,但仍有约16.98%区域植被覆盖度呈退化趋势,有待进一步恢复和治理。②高程、坡度对福州市植被覆盖度空间格局和变化趋势影响较大,随着高程的升高,植被覆盖度呈增加趋势,随着坡度增大,植被覆盖度呈先增加后微弱衰减趋势;坡向对植被覆盖度影响较小,除平坡植被覆盖度略低外,其余各坡向植被覆盖度差异不显著。③1995-2015年,高程> 300 m和坡度> 5°区域植被覆盖度增加趋势明显,而低高程和平坡地区植被覆盖度变化较小,各坡向植被覆盖变化趋势相近。地形因子对福州市植被覆盖空间格局和动态具有较大影响。     

宁东煤矿基地采煤沉陷区植被动态变化研究

宁东煤炭基地经过长期大规模煤炭开采造成大面积植被损毁，产生一系列生态环境问题。以韦州矿区为例，基于11期Landsat影像，应用归一化植被指数（NDVI）、植被覆盖度（FVC）及一元线性回归分析方法，探讨了煤炭开发对生态的影响及时空表征，为生态治理和生态安全保障提供理论支持和技术支撑。结果表明，韦州矿区近11 a间NDVI年均值总体呈现上升趋势，大部分区域以低植被覆盖度为主。在2007-2017年期间韦州矿区大部分区域植被均得到了中度和轻微改善，植被改善的区域面积占全区面积的95.27%，退化区域仅为0.25%。而在2013-2017年大部分区域植被覆盖度基本保持不变，植被改善面积比为13.44%，退化面积比为11.69%。韦二矿区重度损毁区植被退化程度要大于中度和轻度损毁区，植被退化区域所占面积比依次为18.56%、12.85%、6.64%，表明采煤沉陷在一定程度上对矿区生态环境造成了一定的破坏,影响着植被生长。