黑河上游山区植被的空间分布特征及其影响因素

以祁连山区的生态植被为研究对象,应用MOD IS NDVI遥感数据及DEM地形高程数据,定量分析了海拔高度、坡向对植被发育的影响,并对降雨、地温等气候因素对植被生长的影响进行了讨论。结果表明:1)植被指数随高程的增加逐渐增大,在高程3400m处达到峰值,植被发育最好,而后又随着高程的增加逐渐减小;2)在海拔3400m以下,植被指数随着降雨量的增大而增大,随着地表温度的增加而减小;在海拔3400m以上,植被指数则随着降雨量的增加而减小,随着地表温度的增大而增大;3)受太阳辐射的影响,在高程3200m~3600m范围内,坡向为NE0~70o,NW 330~360o之间的区域植被长势最好,这一变化则主要受地温的影响。其它高程范围内,植被长势与坡向关系不明显。     

基于地形因子的土壤水分反演研究——以延河流域为例

以延河流域为研究区域,应用Landsat5/TM遥感数据和DEM数据进行归一化植被指数和地表温度的反演,并对气温参数进行了高程、坡度、坡向、地形遮蔽等地形因子的订正,更为精细地表达局地温度的空间分布差异。运用ERDAS的空间建模工具,反演得到温度植被干旱指数分布图。结果表明,此方法较好地反映了延河流域土壤的相对干旱状况,是一种比较有效和充分考虑地形因子影响的监测土壤水分的方法。     

基于GIS的锡尔河中游生态敏感性分析与评价

以锡尔河中游为研究区,选择高程、坡度、坡向、积温、降水、土地覆盖、植被覆盖度、水域缓冲区及土壤9个生态敏感性指标,构建锡尔河中游生态敏感性评价指标体系,结合层次分析法和GIS空间分析,研究锡尔河中游生态敏感性空间分布特征。结果表明:锡尔河中游生态敏感性总体上表现出中部高、四周低的空间分异特点。研究区生态敏感性分为极度敏感、高度敏感、中度敏感、轻度敏感和不敏感5个等级,各敏感区面积占总面积的4. 39%、10. 48%、29. 97%、31. 26%和23. 90%;研究区生态敏感性程度受植被覆盖度及水体因子影响较大,以恰尔达拉水库和锡尔河干流为代表的极度敏感区和高度敏感区生态系统敏感性最高;受气候因素影响显著,积温和降水因子导致生态敏感性程度具有一定方向性;土地覆盖类型和土壤类型的不同,造成锡尔河中游生态敏感性程度各异,生态敏感性较高的地区主要分布在水库和河流及周围地区,土地覆盖类型以农田用地为主,土壤类型以松软潜育土为主;锡尔河中游生态敏感性与高程、坡度因子呈正相关关系,与坡向呈南(坡向)高北(坡向)低的分布规律。综合评价结果以各敏感区面积叠加统计的形式成图,为锡尔河中游生态环境保护及土地开发利用提供参考。     

新疆的土地覆盖遥感制图

以1970-2005年新疆土地利用、新疆植被类型图、新疆草地资源图、地形、遥感影像等时空数据为基础,根据新疆土地覆盖与土地利用遥感制图的分类要求与分类含义,分析各类型的对应转换关系,通过对分类图斑的进一步划分、合并、修正等步骤,完成了1970-2005年新疆土地覆盖及其动态图的制作,实现了基于土地利用、植被分布、地形以及遥感影像等时空数据的同区域、同尺度土地覆盖的遥感制图。由此表明：土地利用数据库的一些地类可以根据分类的对应关系,直接转换为土地覆盖的相应类型;对于类型及含义有差异而无法直接转换的部分,借助植被、地形及遥感影像多源数据,对土地覆盖类型进一步判读、划分和修正,实现了快速有效的新疆土地覆盖遥感制图,同时,实现了土地利用与土地覆盖数据空间的一致性。     

黄土高原土石山区土地利用空间分布研究

在陕西省陇县土地利用数据和1∶5万地形图的基础上,利用ArcGIS 9.3软件和Spss17.0软件探讨不同海拔、坡度与坡向上土地利用类型的分布特征及土地利用的空间分布与地形因子的相关关系。结果表明:除林地、草地外,其他土地利用类型分布主要集中在海拔小于1300m、坡度小于15°的区域中;耕地在平地占优势地位,其他坡向级别中林地占最大比例,其次是耕地和草地,其他土地利用类型分布较少。耕地、林地、居民点及工矿用地、未利用土地与海拔相关关系均达显著水平;除水利设施用地外其余各类土地利用类型与坡度均显著相关;除耕地、草地和居民点及工矿用地外,其他土地利用类型与坡向的相关关系均不显著。     

大青山山地植物区系及生物多样性研究

生物多样性空间分布格局及其成因一直是生态学和保护生物学研究的热点。文中以大青山山地为研究对象,基于植物群落调查,通过物种和功能群层次多样性指数的计算,及其与环境因子的相关性、典范对应分析,旨在揭示山地生物多样性的空间分布格局及其成因。研究结果表明:(1)大青山具有丰富的植被类型,植被型包括森林、灌丛和草原三种;(2)大青山植被物种多样性分布格局具有垂直特征;(3)坡向是导致植物群落物种多样性差异的主要影响因子;(4)水热因子共同作用的环境条件是决定山地植被生物多样性分布格局的主要原因。     

黄土丘陵沟壑区土地利用空间分布与地形因子关系研究

以地处黄土丘陵沟壑区的安塞县为例,以土地利用现状图和数字高程模型为基础数据,在ArcGIS9.3软件的支持下,分别从高程、坡度、坡向三个方面对地形数据和土地利用数据进行叠加分析处理,研究土地利用空间分布格局与地形因子的关系。研究结果表明:土地利用空间分布与地形因子关系密切,并呈现一定的规律性。随着海拔的增加,草地的分布比例增大,林地的分布比例先增大后减小,耕地、园地、水域和工矿用地均呈减少趋势;平坦地区是耕地、园地、水域和工矿用地的优势分布区,大坡度区域是林地和草地的优势分布区;坡向由阴坡转向阳坡的过程中,林地的分布比例减小,耕地、园地、草地和工矿用地的分布比例增加,水域基本不受坡向影响。在此基础上,构建研究区土地利用空间分布三维景观图,再现土地利用空间分布与地理环境的关系。该研究有助于实现不同地形上土地利用类型的合理布局,优化该区的土地利用结构。     

石羊河中游生长季植被覆盖对气候的响应

利用MODIS-EVI月合成数据,计算2006—2015年石羊河中游生长季植被覆盖度,探究植被覆盖年际变化以及对气候的响应关系。利用像元二分模型计算植被覆盖度,提取研究区不同植被覆盖程度的年际变化。结果表明:10 a间,中游地区以低植被覆盖类型为主,并与同期降水的年际变化关系密切。其次,采用变化趋势分析法,计算监测时段内植被覆盖的动态变化。结果表明:中游地区生长季植被覆盖度总体上处于增加趋势,增加速率为0.041·(10a)~(-1);植被覆盖度显著增加区域集中于绿洲-荒漠过渡带。最后,采用相关分析法,分析了植被覆盖度与生长季平均气温和降水的相关程度。生长季植被覆盖度与同期降水的相关程度高于与生长季平均气温相关性,平均偏相关系数分别为0.14和-0.05;荒漠绿洲过渡带成为与气候因子显著相关的活跃地带。     

石羊河中游生长季植被覆盖对气候的响应北大核心CSCD

利用MODIS-EVI月合成数据,计算2006—2015年石羊河中游生长季植被覆盖度,探究植被覆盖年际变化以及对气候的响应关系。利用像元二分模型计算植被覆盖度,提取研究区不同植被覆盖程度的年际变化。结果表明：10 a间,中游地区以低植被覆盖类型为主,并与同期降水的年际变化关系密切。其次,采用变化趋势分析法,计算监测时段内植被覆盖的动态变化。结果表明：中游地区生长季植被覆盖度总体上处于增加趋势,增加速率为0.041·（10a）^-1;植被覆盖度显著增加区域集中于绿洲-荒漠过渡带。最后,采用相关分析法,分析了植被覆盖度与生长季平均气温和降水的相关程度。生长季植被覆盖度与同期降水的相关程度高于与生长季平均气温相关性,平均偏相关系数分别为0.14和-0.05;荒漠绿洲过渡带成为与气候因子显著相关的活跃地带。     

基于DEM的土地利用与地形因子关系研究——以商州区张地沟小流域为例

依据遥感影像和DEM数据,通过引入地形分布指数和土地利用程度综合指数,进行Kendall双参数相关性分析,研究张地沟小流域不同地形因子条件下土地利用的分布特征,以揭示流域内土地利用与地形因子的相互关系。结果表明:张地沟小流域土地利用基本符合自然规律;人类活动主要集中在海拔较低的缓地和斜坡地,坡向多为阴坡和半阳坡;高程、坡度和坡向对草地、林地和建设用地的分布影响较为显著,农地和果园的分布受地形因子影响不显著。针对目前土地利用现状,丹江上游低山丘陵区土地利用结构优化建议为:虽然地形较平坦,但海拔高水热条件较差的山顶区应退耕还林或还草以减少水土流失;整治坡耕地,护沟保地;依据坡向光照条件,调整作物布局。     

祁连山青海云杉林群落结构特征分析

通过区域尺度,以祁连山国家自然保护区东段的哈溪林场、中段的西水林场和西段的祁丰林场3个典型分布区的青海云杉纯林为研究对象,以设立的典型临时样方调查材料为研究基础,对祁连山青海云杉的群落结构特征进行了分析,包括青海云杉林成层结构、胸径结构、树高结构和冠幅结构的静态分布,并对胸径、树高和冠幅三者之间的相互关系进行了曲线拟合。结果表明：① 青海云杉林群落成层现象明显,可划分为乔木层、灌木层、草本层和苔藓层,祁连山东、中、西段青海云杉林乔木层结构参数与林下灌木层、草本层结构参数在一定程度上呈负相关,祁连山中段苔藓较为发达;② 祁连山东段青海云杉胸径结构呈“间歇”型,中段呈“倒J”型,西段呈“单峰”型,同时树高和冠幅结构表明,青海云杉林普遍存在更新不良的问题;③ 对祁连山不同研究区域青海云杉个体及3个调查区域所有个体的胸径、树高与冠幅进行曲线拟合,发现三者之间相关显著,均可用乘幂曲线模型Y=aX^b 进行较好的描述（P＜0.01）。上述结论可为祁连山青海云杉的可持续经营、群落恢复和抚育管理提供科学依据。     

近10 a来祁连山植被覆盖变化研究

NDVI作为植被生长状况及植被覆盖度的最佳指示因子,被认为是监测地区或全球植被和环境变化的最有效指标。基于2000-2011年250 m分辨率的MODIS NDVI数据并结合气候资料,采用最大值合成法、均值法、斜率分析法、相关分析法,研究祁连山生长季植被覆盖的时空变化及其与气候因子的相关性。结果表明：祁连山植被覆盖总体上自西向东递增,呈现东多西少的分布格局;植被覆盖变化存在明显的空间差异,表现为中西部植被覆盖增加,增加面积为79 149 km2,占祁连山总面积的52.93%;东部植被覆盖减少,减少面积为22 865 km2,占祁连山总面积的11.09%。近10 a来植被覆盖整体上呈增加趋势,生长季各月植被覆盖整体上呈增加趋势,全球气候变暖导致的降水增加是祁连山植被覆盖增加的主要原因。NDVI与气温、降水的相关性较高并存在一定的滞后性,6、7月NDVI分别与前期1月和前期2月的降水显著相关,相关系数分别为0.788和0.684;8、9月NDVI分别与当月、前期1月的气温极显著相关,相关系数分别为0.825和0.829。     

近20年来祁连山区植被变化特征分析

利用1982-2003年8 km分辨率的 NDVI数据集,分析了祁连山区植被覆盖的年、年际、年代变化特征.结果表明:祁连山区植被覆盖总体上自东向西递减,其年变化NDVIm都为单峰型;祁连山区各段植被覆盖的年际NDVIy、年代变化NDVIn趋势有所不同:祁连山西中段植被的NDVIy 变化趋势基本相似,20世纪80年代变化较平稳,90年代变化幅度最大,1995年以后植被明显开始增加,祁连山东段植被的 NDVIy 从1982年开始呈增加趋势,直到1997年以后下降;祁连山西中段1982-1985,1986-1990,1991-1995,1996-2000,2001-2003年5个阶段植被的 NDVIn最大值出现在2001-2003年,最小值出现在1991-1995年,而祁连山东段最大值出现在1996-2000年,最小值出现在1982-1985年;祁连山各段5～9月植物生长期植被的NDVIpy,NDVIpn变化与年的NDVIy,NDVIn变化相似.     

Vegetation cover change and the driving factors over northwest China

In this paper the spatio-temporal variation of vegetation cover in northwest China during the period of 1982-2006 and its driving factors were analyzed using GIMMS/NDVI data. The annual average NDVI was increased with a rate of 0.0005/a in northwest China and there was an obvious difference between regions. The trend line slopes of NDVI were higher than 0.0005 in the Tianshan Moutains and Altay Mountains of Xinjiang,the Qilian Mountains of Gansu and the eastern part of Qinghai,which indicated the vegetation cover was significantly increased in these areas. The trend line slopes of NDVI were lower than 0.0005 in the southern region of Qinghai,the border regions of Shaanxi and Ningxia,the parts of Gansu and Tarim Basin,Turpan and Tuoli in Xinjiang,which indicated the vegetation cover was declined in these areas. The NDVI of woodland,grassland and cultivated land had an ascending tendency during the study period. The study shows that the vegetation cover change was caused by both natural factors and human activities in northwest China. The natural vegetation change,such as forests was influenced by climate change,while human activities were the main reason to the change of planting vegetation. The changes of vegetation covers for different elevations,slopes and slope aspects were quite different. When the elevation is exceeded to 4,000 m,the NDVI increasing trend was very low;the NDVI at the slope of less than 25° was increased by the ecological construction;the variation of NDVI on sunny slope was stronger than that on shady slope. The temperature rose significantly in recent 25 years in northwest China by an average rate of 0.67oC/10a,and precipitation increased by an average rate of 8.15 mm/10a after 1986. There was positive correlation between vegetation cover and temperature and annual precipitation changes. Rising temperature increased the evaporation and drought of soils,which is not conducive to plant growth,and the irrigation in agricultural areas reduced the correlation between agricultural vegetation NDVI and precipitation. The improvement of agricultural production level and the projects of ecological construction are very important causes for the NDVI increase in northwest China,and the ecological effect of large-scale ecological construction projects has appeared.     

Uncertainties of snow cover extraction caused by the nature of topography and underlying surface

Manas River,the largest inland river to the north of the Tianshan Mountains,provides important water resources for human production and living.The seasonal snow cover and snowmelt play essential roles in the regulation of spring runoff in the Manas River Basin(MRB).Snow cover is one of the most significant input parameters for obtaining accurate simulations and predictions of spring runoff.Therefore,it is especially important to extract snow-covered area correctly in the MRB.In this study,we qualitatively and quantitatively analyzed the uncertainties of snow cover extraction caused by the terrain factors and land cover types using TM and DEM data,along with the Per(the ratio of the difference between snow-covered area extracted by the Normalized Difference Snow Index(NDSI) method and visual interpretation method to the actual snow-covered area) and roughness.The results indicated that the difference of snow-covered area extracted by the two methods was primarily reflected in the snow boundary and shadowy areas.The value of Per varied significantly in different elevation zones.That is,the value generally presented a normal distribution with the increase of elevation.The peak value of Per occurred in the elevation zone of 3,700–4,200 m.Aspects caused the uncertainties of snow cover extraction with the order of sunny slopesemi-shady and semi-sunny slopeshady slope,due to the differences in solar radiation received by each aspect.Regarding the influences of various land cover types on snow cover extraction in the study area,bare rock was more influential on snow cover extraction than grassland.Moreover,shrub had the weakest impact on snow cover extraction.     

祁连山东段积雪面积变化及其区域气候响应

积雪的动态研究是目前全球变化研究的热点,祁连山位于河西走廊南侧,是甘肃气候变化的敏感区和关键区,其积雪的动态分布对气候变化的影响和响应研究具有重要意义.在气候变暖的大背景下,祁连山积雪面积发生了变化,文中利用EOS/MODIS、NOAA资料以及气象资料,应用线性光谱混合模型提取像元内积雪所占比例,分析祁连山积雪面积时间...     

Monitoring and analysis of snow cover change in an alpine mountainous area in the Tianshan Mountains,China

Estimating the snow cover change in alpine mountainous areas(in which meteorological stations are typically lacking) is crucial for managing local water resources and constitutes the first step in evaluating the contribution of snowmelt to runoff and the water cycle. In this paper, taking the Jingou River Basin on the northern slope of the Tianshan Mountains, China as an example, we combined a new moderate-resolution imaging spectroradiometer(MODIS) snow cover extent product over China spanning ...     

祁连山区植被生长与水热组合关系研究

气候条件,主要是热量和水分以及二者的配合状况,是决定许多植被类型呈带状分布的根本因素。本文以位于我国三大气候分区过渡带中的河西走廊南部的祁连山为研究对象,借助遥感数据中的植被指数方法定量地描述该地区植被的生长状况和空间分布,结合相应的降水与气温的空间化栅格数据,通过GIS空间叠加与多因子复合分析,合理地揭示了水热组合对于植被分布的影响。     

保护祁连山水资源,稳定河西生态平衡

甘肃河西地区地处欧亚大陆腹地,气候极端干燥,年平均降水量约40—200mm。水源缺乏,农、林、牧生态系统十分脆弱。雪线与冰川后退,总经流减少11.77%,泉水减少17.8%。祁连山森林遭受破坏,森林面积减少16.5%,因此,恢复与稳定河西生态系统是发展河西工农业生产,改善人民生活环境的首要战略任务。主要措施是:防止雪线和冰川后退,保护和扩大祁连山水源涵养林,大力营造绿洲农田防护林,保护和封育荒漠天然植被,改善现有水利设施,加强水利工程建设,减少水份的散失量、提高水资源的合理利用率。