黄河中游砒砂岩地区长川流域土地利用/覆盖安全格局初探

生态安全是一个区域的可持续发展不致因生存空间和生态环境遭受破坏而受到威胁的状态。在诸多影响区域生态安全的因素与过程中，土地利用/覆盖及其格局的变化是影响区域生态安全最重要的方面。在黄河中游砒砂岩地区，生态环境较为敏感，以往由于土地的不合理利用，造成许多流域的植被覆盖下降、土壤侵蚀加剧、水分亏缺增大、生物多样性丧失等，严重影响到整个区域的生态安全。选择黄河中游砒砂岩地区的一个典型流域——长川流域作为研究对象，对研究区存在的实际生态问题，在综合评价流域生态安全的基础上，借助景观生态学理论，运用多目标规划方法和GIS手段，得出优化后的长川流域土地利用结构：乔木林地、灌木林地、草地和耕地所占比例分别应为3.7％、38.6％、49.4％和6.3％。在调整后的土地利用安全格局下，流域平均生态安全指数下降至0.85，整体已处于生态较安全等级。     

锡林郭勒草原地下生产力对生物量及环境因子的响应

在内蒙古锡林郭勒草原沿生境水热变化梯度布设样点,利用内生长法获取地下生产力,同时获取生物量和土壤环境因子的数据。采用回归分析法探讨草原植被地下生产力与地下生物量、地上生物量、气候因子以及环境因子的关系;运用相关分析,阐明生物量和环境因子之间的内在关系。结果表明:(1)地下生产力与地下生物量和年降水量之间存在显著正响应,与年均温和土壤pH值之间存在显著负响应;(2)降水是导致锡林郭勒草原地下生产力变化的主导因子;(3)气候因子尤其是年降水量的梯度变化,是引起草原生物量差异的主要原因,并在一定程度上影响着土壤因子。     

陕北黄土高原地区土地利用/覆被分类及验证

陕北地区自退耕还林工程实施以来,区域土地覆被发生巨大变化,退耕后土地利用/覆被分类有利于实现退耕前后土地利用/覆被动态监测,评价退耕还林工程进展程度。该文在前人分类系统的基础上,通过对研究区不同土地覆被类型分布特征的实地调查,首先构建了适合陕北地区的土地覆被分类系统;其次依照上述分类系统,以MODIS/NDVI数据、DEM数据和陆面温度数据为依据,采用决策树分类方法对2008年陕北地区土地覆被进行分类;最后采用野外调查数据和Google Earth高分辨率遥感数据,利用误差矩阵的方法对分类结果的整体精度和典型区域不同土地覆被类型的区分精度进行验证。结果表明,基于上述方法的土地覆被分类不仅反映了土地覆被分布的整体情况,而且不同的土地覆被类型之间也得到较好的区分。     

古尔班通古特沙漠腹地土壤水分时空分异研究

古尔班通古特沙漠土壤水分补给以积雪融水和雨水为主，土壤水分是维系古尔班通古特沙漠荒漠植被发育最主要的制约因子。选取沙漠腹地典型沙垄为研究区，并分地貌部位布设了土壤水分监测点、植物监测样方以及沙面蚀积监测铁钎和气象观测站，从而形成以土壤水分监测为主的综合监测场。通过野外标定，利用中子水分仪对典型沙垄的不同地貌部位土壤水分动态进行系统监测，结果表明：土壤水分受季节性积雪、降雨、地貌部位、地形起伏、植被盖度等因素的影响而出现明显的空间分异与时间变化。土壤水分的空间差异整体表现为垄问土壤水分高于垄顶，坡下高于坡上。土壤水分的时间变化表现：3～4月为土壤水分的补给期，5～6月为土壤水分快速损耗期，7～10月土壤水分最低，11月～次年2月表层土壤水分积累，而次表层、深层土壤水分相对稳定。     

延河流域土地利用格局时空变化与驱动因子分析

利用GIS技术和景观生态学的方法,对延河流域1985~2000年的土地利用格局特征及其动态变化的驱动因子进行了分析,得出以下结论:1)从1985年至2000年,耕地、草地仍占据明显的优势,二者始终占流域总面积的88%以上。中、低覆盖度草地之间转化比例较大,草场退化严重。2)延河流域15年间平均斑块面积在增加,斑块密度增大,景观趋于破碎化。景观多样性减小,优势度增加,景观异质性程度在降低。3)耕地面积有所增加,毁林(草)开荒与退耕还林(草)并存,人为开荒活动仍在加剧;建设用地面积大幅度增加,主要来自于农村住宅和开发油田等工矿建设用地的扩张。4)土地利用格局变化的驱动因子主要包括:水土流失、水资源短缺的自然因素及人口压力、宏观政策等人文因素。     

贺兰山灰榆群落的种间关联、排序及分类研究

贺兰山的灰榆群落具有重要的生态学意义和研究价值。在系统的样方调查基础上,对贺兰山灰榆群落类型及特征进行全面分析。结果表明:贺兰山灰榆群落的主要特征与海拔及地形因子相关。种间关联分析显示,群落中存在显著差异的喜阳耐旱种组和阴湿林下种组两组,灰榆与前者呈负相关,而与后者呈正相关。CCA排序将群落分为4个群丛,海拔和坡向是群落类型分异的主要影响因子。针阔混交林群丛分布在高海拔的阳坡,落叶阔叶疏林群丛分布在中高位置的阴坡,灰榆-蒙古扁桃疏林分布在中低海拔的阳坡,灰榆疏灌林分布在最低海拔的阴坡。4个群落的空间分布位置、物种组成和群落特征差异显著。在研究结论的基础上,对贺兰山灰榆群落的重建和保育提出了相对应的措施。     

中国北方农牧交错带生态—生产范式区划研究

通过生态—生产范式区划,可以了解区域自然资源的特点、潜力及农牧业潜在的发展方向,了解目前农牧林业生产特点,从而为确定一致而长期的治理方针和措施、确定进行生态重建和持续发展生产的宏观地域格局提供前提和基础。在借鉴相关区划的基础上,探讨了生态—生产范式区划的原则,构建了区划的等级系统和指标体系,通过自上而下与自下而上相结合的方法,对北方农牧交错带进行生态—生产范式区划研究,将其划分为3个范式区、7个范式小区和21个单元区。     

内蒙古中部草原地下生物量与生物量分配对环境因子的响应关系

为探究环境因子对草原地下生物量与生物量分配的影响以及验证功能平衡假说,沿水热变化梯度通过采样获取内蒙古中部草原的生物量,分析了地下生物量的垂直分布及其与地上生物量的关系,采用回归和结构方程模型的方法探讨了地下生物量与地下地上生物量比对环境因子的响应规律。结果表明:地下生物量主要分布在土壤表层,地下与地上生物量成显著正相关;地下生物量对年均降水量、土壤有机碳和全氮为正响应,对年均温和土壤pH值则为负响应;其中,降水量是导致地下生物量差异的主要因子;土壤环境也具有重要的作用。土壤全氮与地下地上生物量比之间的显著正响应关系与功能平衡假说不符。综上所述表明,环境因子对地下地上生物量比产生的影响十分复杂,需要进一步结合植物生理和生态学特性等多方面的综合分析才能得出可靠的结论。     

陕北地区GIMMS、SPOT--VGT和MODIS归一化植被指数的差异分析

为了选择适合监测陕北黄土高原地区植被的最佳遥感序列数据,精确监测陕北黄土高原退耕前后的植被变化,选取GIMMS、SPOT-VGT和MODIS3种常用的遥感数据,运用相关分析和均方根误差分析方法,比较3种遥感数据在陕北黄土高原植被空间分布、归一化差异植被指数(NDVI)季节变化和年际变化3个方面的异同。结果表明:1)在植被空间分布方面,GIMMS/NDVI、SPOT-VGT/NDVI和MODIS/NDVI在大范围上的空间分布格局基本一致,但通过分布图分析可以看出,MODIS遥感数据由于其地物分辨率高及NDVI动态范围大的优点,比SPOT-VGT和GIMMS数据更适合于反映植被类型多样的陕北黄土高原地区植被的空间分布。2)在季节变化方面,3种遥感数据NDVI季节变化之间存在极显著的相关关系。其中,均方根误差分析结果表明,MODIS/NDVI与GIMMS/NDVI之间的差异明显大于MODIS/NDVI与SPOT-VGT/NDVI之间的差异;不同季节3种遥感数据NDVI差异也不同,夏季由于云雨较多,3种遥感数据NDVI之间差异最大。3)在年际变化方面,MODIS和SPOT-VGT数据反映出陕北黄土高原地区NDVI在1999—2007年间呈显著增加趋势,而GIMMS/NDVI却未呈现显著变化,说明GIMMS/NDVI在反映陕北高原地区植被年际变化方面存在显著缺陷。通过相关分析可以看出,GIMMS/NDVI和MODIS/NDVI年际变化之间的相关系数随植被覆盖度的升高而降低,尤其在针阔混交林区,其NDVI相关系数甚至为负值,表明GIMMS传感器对高覆盖度植被变化的响应不太敏感,与其他两者相比更易受水气和云的干扰。因此,GIMMS/NDVI不能作为历史均值NDVI直接应用到MODIS应用模型中,尤其在反映高覆盖度植被年际变化方面。     

北方农牧交错带的农业结构调整与草地畜牧业可持续发展

以地理学、生态学和农学的基本理论为指导,探讨了中国北方农牧交错带农业结构调整的方向,分析了该区发展集约化草地畜牧业的必要性和可行性.