Object‐Based Mapping of Karst Rocky Desertification using a Support Vector Machine

Accurate and cost‐effective mapping of karst rocky desertification (KRD) is still a challenge at the regional and national scale. Visual interpretation has been utilised in the majority of studies, while an automated method based on pixel data has been investigated repeatedly. An object‐based method coupling with support vector machine (SVM) was developed and tested using Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) images from three selected counties (Liujiang, Changshun and Zhenyuan) with different karst landscapes in SW China. The method supports a strategy of defining a mapping unit. It combined ETM+ images and ancillary data including elevation, slope and Normalized Difference Vegetation Index images. A sequence of scale parameters estimation, image segmentation, training data sampling, SVM parameters tuning and object classification was performed to achieve the mapping. A quantitative and semi‐automated approach was used to estimate scale parameters for segmenting an object at an optimal scale. We calculated the sum of area‐weighted standard deviation (WS), rate of change for WS, local variance (LV) and rate of change for LV at each scale level, and the threshold of the aforementioned index that indicated the optimal segment level and merge level. The KRD classification results had overall accuracies of 85·50, 84·00 and 84·86 per cent for Liujiang, Changshun and Zhenyuan, respectively, and kappa coefficients are up to 0·8062, 0·7917 and 0·8083, respectively. This approach mapped six classes of KRD and offered a visually appealing presentation. Moreover, it proposed a conceptual and size‐variable object from the classification standard of KRD. The results demonstrate that the application of our method provides an efficient approach for the mapping of KRD. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

茂兰自然保护区喀斯特森林物种多样性与土壤因子的关系

以茂兰自然保护区槽谷、漏斗、坡地3种典型地形部位的喀斯特森林为研究对象,对不同地形部位的喀斯特森林植物物种多样性特征和土壤理化性质进行了分析,并通过相关分析对物种多样性指数与土壤因子的关系进行了研究.结果表明,3种地形部位的喀斯特森林中,槽谷森林的物种多样性最丰富,其次是漏斗森林,而坡地森林物种多样性最低;3种地形部位的喀斯特森林中,漏斗森林的土壤养分含量相对较高,其次是槽谷森林,坡地森林养分含量最少;相关分析表明,物种丰富度指数与土壤有机质、全氮含量均呈极显著正相关;Pielou均匀度指数与土壤全氮、速效磷含量呈显著正相关.     

粤北岩溶山区农业水土环境问题及对策

粤北岩溶山区是广东省主要的贫困地区之一,自然环境先天脆弱,水土流失严重、水资源短缺、旱涝灾害频繁等一系列生态问题已成为制约当地社会经济可持续发展的关键因素。在广泛、深入调查的基础之上,分析了粤北岩溶山区农业水土环境问题的现状及主要成因,提出了改善农业生态环境,促进农业水土资源可持续发展的针对性措施。     

典型喀斯特灌丛草坡类型区土壤水变化规律研究

以贵州省红枫湖、龙里灌丛草坡类型区为定位研究区域,选取灌丛、草地和玉米地3种植被类型,利用长时间序列的观测资料,研究了喀斯特地区石漠化过程中重要过渡类型——灌丛草坡的土壤水分变化规律。（1）不同的植被覆盖类型,土壤水分变化规律也不同。从降雨过后初始含水量大小来看,玉米地〉灌丛〉草地;从递减率来看,玉米地〉灌丛〉草地;（2）草地土壤水分递减速率小于灌丛,其保水性强,因此,典型喀斯特地区草地植被生态与其它地区不同,呈现出一种“自适应性”现象。     

花椒林在喀斯特石漠化治理中的碳汇效益

[目的]评价石漠化地区花椒林的碳汇功能,为石漠化治理工程的碳汇效益提供技术示范与参考。[方法]以贵州省花江喀斯特石漠化治理示范区生态环境综合治理模式下顶坛花椒(Zanthoxylum planispinum)为研究对象,依据当地的石漠化现状,通过测定强度、中度和轻度石漠化和不同龄级的花椒林生物量、土壤深度和持土量,对花椒林碳汇量进行估算。[结果]石漠化程度越高,花椒林碳汇量越低,反之,石漠化程度越低,花椒林碳汇量越大,其中轻度石漠化花椒林碳密度为3.24t/hm2,中度石漠化为3.12t/hm~2,强度石漠化为2.81t/hm~2,轻度中度强度;随着土壤深度和持土量的增加,花椒林碳汇量也呈现增加的趋势。[结论]花椒林的平均碳密度为3.06t/hm~2,花椒林的综合最优碳汇经济效益为1.92×10~4~2.56×10~4元/hm~2。     

喀斯特峰丛洼地原生林区土壤矿质元素空间异质性研究

运用经典统计学和地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地原生林保护区土壤矿质元素钙、镁、硅、铁、铝、锰的空间变异和相关关系,结果表明,在喀斯特峰丛洼地原生林区土壤矿质元素存在空间上的异质性。从半变异函数的模型拟合来看,块金值与基台值的比均小于25%的标准,表明变量具有强烈的空间相关性,且由结构性因素引起的空间变异占主导因素。Kriging等值线图显示,在不同的坡位出现了高值区和低值区,硅、铁和铝在中上坡出现高值区,而钙、镁和锰在中下坡出现低值区,这6个指标在研究区域均出现围绕1~3个中心点聚集分布出现高值或低值区,说明气候、母质、地形和微地貌对喀斯特原生林区土壤矿质元素空间变异起主导作用。     

饲草青贮技术研究进展及其在石漠化地区应用的启示

系统回顾近几十年来饲草青贮技术研究的进展,从理论基础、技术研发、试验示范、监测评价四个层面系统分析饲草青贮技术的主要成果和关键问题;并对未来研究进行展望,提出未来的任务重点是加大对青贮添加剂的研究力度,提高资源利用率,扩大青贮技术推广范围。结合喀斯特石漠化地区草饲畜牧业特点,分析饲草青贮技术如何应用于该区域以促进喀斯特石漠化地区草饲畜牧业的发展,进而为治理石漠化提供帮助。     

非干旱造林困难地区植被恢复的科学检讨及建议

西北黄土高原、华南花岗岩丘陵、南方岩溶山地和西南干热河谷既是我国水土流失严重地区 ,也是非干旱气候区的造林困难地区。以上 4区的大部分地区可以依靠生态修复恢复植被 ,但C层大面积裸露的华南花岗岩丘陵、严重石漠化的岩溶山地和侵蚀强烈的干热河谷泥岩坡地 ,通过生态修复恢复植被难度较大 ,应辅以工程整地、引进外来树种和种植植物篱、藤本植物等人工措施 ,促进植被自然恢复     

草海高原湿地湖泊水质时空变化及水质分区研究

针对草海水质污染状况,开展水质季节变化特征研究,为草海湿地污染治理及保护提供依据。在草海湿地湖泊设置了15个采样点,于2014年8月、11月和2015年1月、4月,分4季进行水样采集。以所测水质参数为基础,运用水质综合评价和GIS空间分析方法,研究草海湿地水环境质量时空变化,并基于营养状态对湖泊水体进行了分区。研究表明:(1)草海TP、TN、CODMn、Chl-a 4种主要水质指标浓度在春季高于其他3个季节,浓度分别达到0.03、0.98、6.30和0.025 mg/L,空间分布呈现由东至西逐渐降低的趋势,草海入水口及码头区域要明显高于湖泊其他区域。(2)草海湖泊营养状态为中营养级别,按4个季度的综合营养状态指数(TLI)平均值分为3个区域,A区为东北角入水口及西海游客码头,长年处于富营养状态,为富营养状态区,53.9≤TLI≤63.0,水质处于Ⅳ与Ⅴ类等级;B区为临近县城及入水口区域,季节性富营养状态,为中营养状态区,41.2≤TLI≤46.6;C区为草海湖泊中心延续到阳关山的下游出水口区域,为贫中营养状态区,35.8≤TLI≤39.7;B区和C区水质全年为Ⅲ类等级。(3)各区域主要污染物指标以Chl-a、TN为主,A区形成的主因是城市污水注入,B区形成的主因是农业面源污染。控制城市污水和农药、化肥施用量是治理草海湖泊水环境的重要途径。     

广西岩溶山区番荔枝栽培技术

通过调查研究,总结广西石灰岩山区番荔枝栽培的成功经验,借鉴区外番荔枝栽培经营及研究的最新成果,结合广西岩溶山区的特点,从番荔枝的生物学特性与适生环境、实生苗培育、嫁接苗培育、整地造林、合理施肥、除草抚育与生草栽培、整形修剪、人工授粉与保花保果、病虫害防治及果实采收等方面介绍番荔枝在广西岩溶山区的栽培经营技术。