基于GIS的土地利用与地形因子关系研究——以北京市怀柔区为例

在3S技术的支持下,通过遥感解译获取北京市怀柔区的土地利用类型数据,并在地理空间云数据中下载了该区域数字高程模型(DEM),通过ArcGIS10.2提取了北京市怀柔区的土地利用信息以及相关地形因子(高程、坡度和坡向)数据,并将土地利用信息与各地形因子的数据相叠加,得到了北京市怀柔区的高程、坡度及坡向等级图,分析了其不同等级的面积大小,研究了该区地形特征在各土地类型上的分布状况。     

基于DEM的县级尺度土地利用定量分析和区域生态环境评价研究

以黑龙江省宾县为例,应用Landsat TM遥感影像数据及DEM数据,在Arc GIS空间分析模块支持下,完成地形因素和土地利用类型现状的叠加分析,并从地形(高程、坡度、坡向)角度探讨区域土地利用类型的空间格局分布,为研究区域的土地合理利用的对策提供重要的科学依据。结果表明:研究区域耕地和林地的面积之和比例为91.20%,占据绝对的优势地位;耕地所占面积最大,集中分布于平地、阳坡和低海拔区域上;林地面积次之,林地在坡度、坡向、高程分级中的各种级别上都有分布;草地、水域、建设用地和未利用地多集中在平地、平坡和低海拔区域;生态环境质量优面积比例为34.16%,林地占据较大比例,生态环境中和差的区域多为平原地带,面积比例分别为36.99%和9.65%。研究结果可为区域土地管理决策、土地可持续利用以及生态环境建设提供理论依据和科学支持。     

地形对陕北黄土区衰退沙棘人工林天然更新的影响

[目的]为揭示陕北黄土区衰退沙棘人工林天然更新的地形适生范围。[方法]通过调查陕西省吴起县沙棘人工林大面积衰退及死亡后的天然更新状况,以68个样方的更新率、成林率及每木数据(株高、地径等)作为更新恢复能力的衡量指标,运用方差分析、回归拟合及系统聚类分析等方法,分析了沙棘更新恢复能力与各地形因子的关系。[结果](1)各坡向沙棘更新率差异显著(P=0.018),沙棘更新率均值阴坡半阴坡半阳坡阳坡,阴坡更新生长状况最好,半阴坡更新幼株数量大,存活率较高;(2)坡度对更新率无显著影响,但更新率在阴坡缓坡、极陡坡范围内出现峰值,在阳坡条件下随坡度上升而减小;(3)总体上衰退沙棘人工林天然更新的地形条件是阴坡、半阴坡;(4)坡面微地形对衰退沙棘人工林更新具有显著影响(P=0.038),缓台较好,陡坎较差。[结论]半干旱黄土区部分衰退沙棘人工林可自行完成天然更新,部分恢复困难,需人工辅助或重新栽植适合的树种。阴坡、半阴坡的衰退沙棘幼株种群生长状况较好且基本能更新成林,阳坡、半阳坡的生长状况较差且难以更新成林;阴坡坡向条件下,坡度对沙棘更新率的影响程度随着坡度上升而变小,阳坡坡向条件下坡度对更新率的影响较小。衰退沙棘人工林更新率因所处微地形不同而存在差异。处于缓台的衰退沙棘幼株种群基本能更新成林,浅沟的沙棘幼株种群与所处的原状坡面上的更新状况相似,部分能更新成林,处于陡坎的沙棘幼株种群基本不能更新成林。     

北京明长城沿线森林景观斑块地形梯度分布特征

北京境内的明长城依山就势,多位于分水岭或山脊地带,或断层崖顶部。长城本体与其沿线森林景观共同构成长城景观。在不同地形梯度上分析长城森林景观的分布特征,对于掌握森林植被对长城的潜在影响,保护长城历史文化遗产具有重要的作用。以DEM数据、北京市长城普查数据以及森林资源规划设计调查数据为数据源,借助GIS技术,分别从高程、坡度、坡向3个地形因子上,在北京明长城沿线两侧设置3000 m缓冲区,定量分析该区域森林景观斑块的分布特征。同时,利用地形位指数综合分析景观斑块在地形梯度上的分异情况。结果显示：(1)研究区1500 m以下中低山中,混交林和灌木林地受海拔影响较小,适宜性广;阔叶林趋向分布在海拔700 m以上区域,而其余景观则倾向分布在700 m以下区域。(2)在坡度梯度上,经济林、农地和其他用地倾向分布在坡度小于15°区域,阔叶林、疏林地和灌木林地趋向分布在坡度大于15°区域,而其余景观则倾向分布在5～25°区域;(3)各景观斑块空间分布受坡向变化影响显著,表现出不同的坡向选择倾向,其中,半阳坡和半阴坡区域景观多样性较高。(4)地形位指数显示,阔叶林、针叶林、混交林、灌木林地以及未成林林地...     

陕北半干旱黄土区沙棘人工林的死亡率及适宜地形因子

【目的】确定沙棘人工林在陕北半干旱黄土区适宜的地形条件,为该区人工林的稳定性建设及其可持续经营提供参考。【方法】通过样方法对陕西省延安市吴旗县的13年生沙棘人工林进行调查,采用相关分析和单因素方差分析,从坡位、坡向和坡度3个方面,比较不同地形条件下沙棘人工林的死亡率差异。【结果】随坡位降低,沙棘人工林的死亡率先增大后减小,上坡、中坡和下坡的平均死亡率分别为38%,47%和31%,不同坡位间的差异均不显著;在不同坡向中,沙棘人工林死亡率最轻的是阴坡,最大值仅21%,平均为4%,死亡率最高的是阳坡,最小值为33%,平均值为63%,半阴坡和半阳坡的死亡率介于阴坡和阳坡之间,其中半阴坡的平均死亡率稍低于半阳坡,阴坡与半阴坡、半阳坡、阳坡的死亡率均差异显著(P0.05);在不同坡向中,沙棘人工林的死亡率均随坡度升高而增大,阴坡死亡率增大趋势不明显,半阴坡呈对数型增大,半阳坡呈直线型,阳坡呈指数型;沙棘人工林死亡率与坡位相关不显著,与坡向和坡度相关均极显著(P0.01),其中,坡度比坡向对沙棘人工林衰退死亡的影响更大;阴坡沙棘人工林均属于轻度衰退(死亡率0%～30%),半阴坡和半阳坡的平缓坡(5°～15°)和缓坡(15°～25°)属于轻度衰退,陡坡(25°～35°)和极陡坡(35°～45°)属于中度衰退(死亡率30%～70%),阳坡的平缓坡、缓坡和陡坡均属于中度衰退,极陡坡属于重度衰退(死亡率70%～100%)。【结论】在年均降水量小于500 mm的陕北半干旱黄土区,沙棘人工林衰退死亡的主要原因是水分不足,其适宜的地形条件是阴坡、半阴坡平缓坡、半阴坡缓坡、半阳坡平缓坡和半阳坡缓坡。     

松花坝流域不同坡度及坡向土壤侵蚀的特征研究

以卫星遥感数据为基础提取了松花坝流域土壤侵蚀程度分级信息,以DEM地形数据为基础提取了研究区内的坡度、坡向等地形信息,从区域的角度定量分析了土壤侵蚀与地形因子之间的相互关系。研究表明,土壤侵蚀与地形因子存在非线性关系,松花坝流域土壤侵蚀主要集中在坡度5°～25°的坡地,且侵蚀面积随着坡度的增加呈递增趋势;当坡度超过25°时,侵蚀面积随坡度的上升而下降。在坡向因子变化条件下,土壤侵蚀指数平地土壤最大,阳坡半阳坡大于阴坡及半阴坡,其中在平地区域开发建设项目会对土壤侵蚀指数产生一定影响。     

基于RS与GIS的大通县青海云杉分布规律分析

以大通县青海云杉天然林为研究对象,运用RS与GIS技术,基于遥感影像数据和地形图等数据,定量分析大通县青海云杉空间分布与地形因子的关系。结果表明,按照坡度统计,青海云杉分布在缓坡(6°～15°)、斜坡(16°～25°)、陡坡(26°～35°)的占比达到96.77%,其中斜坡分布最多,占59.29%。按照海拔统计,青海云杉分布在海拔2500～3400 m的占比达98.59%,其中海拔2500～2800 m占36.38%,海拔2800～3100 m占25.27%,海拔3100～3400 m占36.94%。按照坡向统计,主要分布在阴坡、半阴坡(西北坡和东北坡)、半阳坡(西南坡和东南坡),其中,在阴坡和半阴坡分布最多,占60.58%;半阳坡占28.19%。综合结果表明,大通县青海云杉适宜生长在斜坡,海拔2500～3400 m,阴坡、半阴坡、半阳坡的区域。     

不同林分类型叶面积指数与地形因子相关性研究

该文以承德塞罕坝地区的针叶林、阔叶林和针阔混交林3种林分类型为研究对象,在标准地调查的基础上分析地形因子对各林分类型叶面积指数(LAI)的影响,并建立相关模型。结果表明:坡度、海拔对各林分类型叶面积指数的影响不显著(P0.05),坡向对各林分类型叶面积指数具有显著影响(P0.05);就坡度而言,各等级林分LAI均值大小为缓坡斜坡陡坡平坡;就坡向来看,各等级林分LAI均值大小为阴坡半阳坡阳坡半阴坡;从海拔看,各等级林分LAI均值大小为Ⅰ级Ⅱ级Ⅲ级Ⅳ级;且同一等级各林分类型叶面积指数从大到小均为阔叶林针阔混交林针叶林。F值检验表明:坡度、坡向、海拔三大地形因子分别与各林分类型叶面积指数模型拟合效果较好,且R20.7。将各林分类型LAI与地形因子综合分析得出影响林分LAI最大的是坡向,最小的是坡度。通过拟合模型,了解不同林分类型及同一林分类型与地形因子间关系,为塞罕坝地区叶面积指数求算提供理论基础。     

甘德尔山区物种多样性及成因分析

运用群落生态学调查研究方法,对内蒙古西部乌海甘德尔山的植被情况进行了调研,实地调查了亚高山红砂荒漠灌丛和山下四合木荒漠灌丛的植物多样性,重点分析了该地植物群落类型、植物栖息地的山体坡度及坡向等环境因子及其影响。初步获得了结论:当地山体坡向对植物物种多样性影响显著,多样性丰富度-均匀度指数总体上表现为阴坡半阴坡半阳坡阳坡,而山地坡向对当地植物均匀度影响相对较小,均匀度指数总体表现为阴坡阳坡。     

晋西刺槐人工林Sloboda高生长模型

利用Sloboda多形指数曲线方程拟合了晋西方山县和吉县刺槐人工林的高生长模型。结果表明,模型在95%显著水平上通过检验,可用于试验区人工林收获预估和立地质量评价。将试验区坡向、坡位和部分地形按照优势木的高生长量由大到小的排序为:阳坡下部、阳坡凹地、阴坡中部、阳坡中部、半阴坡上部、阳坡上部、半阳坡中部、阴坡上部、峁顶、阳沟坡、半阳坡上部。     

基于RS与GIS的野三坡风景区景观敏感度评价研究

以野三坡风景区为研究对象,选取高程、坡度、坡向、土地利用、水体缓冲区和植被类型6个因子作为评价要素,采用德尔菲法、AHP法和加权叠加法,通过ArcGIS平台对旅游景观敏感度进行了评价及分级,并从生态旅游的视角提出了可持续发展建议。结果表明:在影响风景区景观敏感度评价的因子中,因子的权重排序为:高程坡度土地利用水体缓冲区坡向植被类型。风景区的整体景观敏感度适中,高敏感区主要分布在风景区的北部和东北部,总面积占比4.2%,为旅游核心保护区;中敏感区分布广泛,总面积占比88.75%,为旅游限制开发区;低敏感区主要分布在风景区的中部,南北向呈条带状,总面积占比7.04%,为旅游主体开发区。研究结果可为野三坡风景区的生态旅游规划提供数据参考和发展建议。     

海南霸王岭坡垒分布格局初步研究

通过实地调查,对坡垒随地形因子(海拔、坡向、坡度)的分布规律进行了分析。结果表明,坡垒分布主要集中在中低海拔600~900 m,先随海拔增高而增加,海拔700~800m时候达到最高值,随后随海拔升高而减少;不同坡向对坡垒数量分布影响为:北坡西南坡东北坡南坡西北坡西坡东南坡东坡,阴坡上分布的坡垒数显著高于阳坡上的分布数量;坡垒集中分布在坡度20~25°范围内。可见坡垒的分布格局与海拔、坡向及坡度密切相关。     

赤松生长性状与立地因子的关系研究

文章以赤松人工林为研究对象,研究了立地因子对赤松生长性状的影响。结果表明:坡向、坡位及坡度对赤松树高、胸径和蓄积量的生长均有显著影响;赤松平均树高、平均胸径及平均蓄积量最高的是下坡,比中坡分别高出14.18%、5.91%、6.31%,比上坡分别高出49.31%、45.82%、24.57%;赤松平均树高、平均胸径及平均蓄积量均以阳坡最高,分别比半阳坡高13.54%、1.76%、4.27%,比半阴坡高16.17%、3.36%、7.47%,比阴坡高60.70%、24.23%、22.38%;赤松平均树高、平均胸径及平均蓄积量最高的是斜坡,分别比陡坡高出36.45%、22.57%、17.87%。综上所述,不同坡位、坡向、坡度对赤松生长发育具有重要的影响,赤松适宜生长的坡位、坡向和坡度因子为下坡、阳坡和斜坡。     

环境因子对土壤水分渗透特征的影响

采用双环法,研究不同地形条件(坡度、坡位、坡向)、降雨等因子对土壤渗透特征的影响。研究结果表明,土壤渗透速率具有明显的坡面垂直变异规律,随着坡度的增加,土壤的渗透速率减小,达到稳渗的时间延长,但是坡度大于20°以后,稳渗速率反而升高;阳坡土壤的初渗速率大于阴坡,而阴坡土壤的稳渗速率大于阳坡;不同坡位条件下的试验表现出从坡上部到坡下部,土壤渗透速率随坡位下移呈逐渐降低的趋势;降雨前土壤的初渗速率和稳渗速率均大于降雨后土壤的初渗速率和稳渗速率,降雨前土壤达到稳渗所需时间比降雨后长。     

辽东地区林下山野菜类胡萝卜素和Vc影响因子分析

在调查研究的基础上,采用数量化理论I的方法,对影响辽东地区3种山野菜品质的主导因子进行分析。结果表明:影响3种山野菜嫩茎、叶中类胡萝卜素含量的因子顺序:短梗五加为全N碱解N全P坡度速效P坡向坡位,含量最高的组合是下坡+阴坡;辽东楤木为碱解N坡向坡度地区速效K,含量最高的组合是桓仁+阳坡;大叶芹为全N林型坡位速效P速效K坡向全P碱解N,含量最高的组合是人工林下+上坡+阳坡。影响3种山野菜嫩茎叶中Vc含量的因子顺序为:品种碱解N坡向林型坡位坡度,含量最高的组合是人工林+短梗五加+上坡+阴坡。     

阜新地区油松林土壤养分空间差异分析

为明确辽西阜新地区油松林土壤养分的空间差异,以35年生油松纯林为研究对象,采集了不同坡位及坡向的土壤,并对土壤中的各养分指标进行了测定分析,结果表明:不同坡位供试土壤中所有检测营养成分均以坡下位置含量最高,其中除速效K以外,有机C、全N、速效N、速效P的含量顺序均依次为坡下>坡中>坡上;不同坡向所有检测营养成分均以阴坡含量最高,半阴坡含量次之,其中有机C、全N、速效P含量次序均为阴坡>半阴坡>阳坡>半阳坡,速效N和速效K含量次序为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡。     

祁连山大野口流域土壤水分空间变化特征研究

土壤水分空间变化是流域水量平衡、水资源管理及利用、林分空间结构调控及土壤水资源植被承载力等研究的热点和关键科学问题。本文按照流域海拔、坡向、坡度、土壤层次、植被类型等不同,布设45个土壤水分监测探头,设置15分钟获取一个数据,对已取得的50万个数据利用变异系数等方法进行分析。结果表明:(1)土壤水分随海拔升高呈波动性增多趋势,可拟合关系式为Sw=0.025 3a-52.546(R2=0.651 5);(2)半阴坡土壤水分比半阳坡高出1.2倍、比阳坡高出1.7倍,半阳坡土壤水分比阳坡高出1.4倍;(3)小于25°的范围内,坡度越大,土壤水分越小;大于25°的范围内,坡度越大,土壤水分越大;(4)亚高山灌丛林土壤水分比乔木林高出1.5倍、比草地高出1.7倍,乔林土壤水分比草地高出1.2倍;(5)除苔藓枯落物覆盖较盖的土壤水分垂直变化从上到下依次表现出高高低的变化趋势外,其它的均表现出低高低的空间变化特点;(6)乔木林缘和阳坡草地土壤水分变异最大,半阳坡草地次之,其它区域的土壤水分变异最小。研究结论可为探索流域水资源管理及利用提供科学依据和参考资料。     

接坝山区陡坡地段不同坡向油松造林生长状况分析

通过对接坝山区陡坡地段不同坡向油松造林成活率与生长状况进行的调查,结果表明:(1)阳坡的油松存活率最高,阴坡最低,大小排序为阳坡>半阳坡>半阴坡>阴坡。(2)阳坡的油松人工林地径最小,阴坡最大,大小排序为:阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡。(3)阳坡的油松树高最小,阴坡最大,大小排序为:阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡。     

六盘山叠叠沟小流域土壤稳渗速率及其影响因子

采用小区漫流法研究叠叠沟小流域内4种典型植被下的土壤稳渗速率及其影响因子.结果表明:不同植被类型的土壤稳渗速率平均值表现为天然草地>虎榛子灌丛>沙棘灌丛>华北落叶松林地.坡向影响土壤稳渗速率表现为阴坡>半阴坡>阳坡,坡位对土壤稳渗速率的影响表现为中坡位>下坡位>上坡位,坡度对土壤稳渗速率的影响表现为中坡>陡坡>缓坡,当坡度小于25.时土壤稳渗速率随坡度增大而增大,当坡度大于25°时土壤稳渗速率随坡度增大而减小.因此,以坡度25°为分界点,找到了影响土壤稳渗速率的主导因子,并经多元逐步回归得到土壤稳渗速率与主要影响因素的分段函数.     

多伦县林地空间格局与坡度坡向关系研究

坡度、坡向是影响林地分布的自然稳定性因子,它们决定着林地的空间分布格局。本文以内蒙古自治区多伦县为研究区,基于DEM数据提取该区坡度、坡向信息,并将其与林地类型分布现状图进行叠加,以分析该区林地空间格局与坡度、坡向的关系,结果表明:1有林地和其他林地随坡度增加,面积分布也逐渐增加,而灌木林地、疏林地和未成熟林地则随之呈现先增加后减少趋势;2由于北方独特的气候条件,使得阴坡上的植被生长状况相对较好,除其他林地外,各类型林地均在阴坡上大量分布;半阳坡次之;平地上最少。3林地空间格局受自然和人为因素的综合影响,因此应适当结合人为因素加以分析,提高分析结果的全面性。