黄土区适宜性植物群落优化配置——以陕西省延安市吴起县为例

以陕西省吴起县为案例,在大尺度植物群落地带性分布的背景下,按照主导性原则,筛选出在小尺度上对植物群落分布有影响的指标(降雨量、高程、坡度和坡向),应用GIS等技术完成了该县的适宜性植物群落的优化配置。结果表明:吴起县宜生态建设区为3740.98km2,占吴起县总面积的99.08%。各适宜植物群落面积从大到小排序依次为宜疏林草地区、宜灌木草地区、宜典型草地区和宜森林区。宜森林区多分布于吴起县东南地区的沟谷中。宜疏林草地区和宜灌木草地区是吴起县内主体适宜群落类型。这两种适宜植物群落类型在全县范围内分布都相当广泛,且面积相当。吴起县适宜典型草地群落区主体在高海拔地区。在进行吴起县适宜性植物群落配置时应重视小叶杨、刺槐、侧柏等14种植物物种。研究结果可为吴起县的退耕还林工作提供借鉴,具有重要的现实意义。     

阜康绿洲土地利用类型斑块标度-频度分形特征

在GIS/RS的支持下,运用分形理论和景观生态学原理,对阜康绿洲土地利用类型图斑的周长、斑块边缘密度和斑块形状指数的标度-频度关系进行了定量分析。结果表明:①阜康绿洲土地利用类型斑块周长、斑块边缘密度和斑块形状指数的标度-频度双对数关系显著,相关系数均超过0.9,呈高度负相关分布;②阜康绿洲土地利用类型斑块周长、斑块边缘密度和斑块形状指数存在标度-频度的分形关系,不受所选统计标度的影响,这为进一步分析土地利用类型周长-面积的分维数,研究斑块的复杂性与稳定性打下基础;③以上分析可以增加对分形理论的理解与应用,同时也为区域可持续开发利用土地及土地管理与设计提供参考依据。     

黄土丘陵沟壑区陡坡微地形分布研究

水分是黄土丘陵沟壑区植被建设的主要限制因素,而陡坡的水分条件差,导致坡面上水分空间差异的微地形成为陡坡坡面植被恢复的关键因素。利用三维激光扫描全站仪实测陕西省吴起县合家沟流域的地形参数,以Arc GIS 9.2为平台,对切沟、浅沟、缓台、塌陷和陡坎5种微地形在陡坡坡面的分布情况进行了研究。结果表明：陡坡坡面微地形占坡面面积比例介于18%～30%,平均为23.13%;各类微地形占坡面面积比例平均值从大到小依次为切沟8.44%、缓台6.66%、浅沟5.00%、陡坎1.53%、塌陷1.52%;坡面坡向和坡面坡度是影响浅沟、切沟和塌陷占坡面面积比例的主要地形要素,陡坎占坡面面积比例主要受坡面坡度的影响,而坡面坡向与坡面坡度对缓台占坡面面积比例均没有明显的影响;不同坡向陡坡微地形占坡面面积比例大小顺序为：阳坡＞半阳坡＞半阴坡＞阴坡,塌陷、浅沟和切沟占坡面面积比例为阳坡和半阳坡大于半阴坡和阴坡;陡坎、浅沟和切沟占坡面面积比例随着坡度的增大而减小、塌陷占坡面面积比例随着坡度的增大而增大。     

近50年来霍林河流域下游沿岸土地利用变化过程

本文以干旱半干旱脆弱区霍林河流域下游沿岸为研究靶区,利用1954和1964年地形图,1986、1996和2000年的TM遥感影像作为基本信息源,在GIS支持下,建立土地利用空间数据库,通过分析不同时段各土地利用类型的动态变化及其转换过程,揭示近50年来霍林河流域下游沿岸土地利用变化过程及其规律。研究得出,耕地和草地是霍林河流域下游沿岸的主要土地利用类型,次之为盐碱地,湿地和林地比重较小,人居地和沙裸地最小。计算土地利用动态度进行土地利用变化的数量分析发现,各土地利用类型之间以及同一土地利用类型在不同的研究时段都呈现出显著差异的速度变化,表现在速度变化的绝对量上、速度变化的方向上和土地利用综合动态度上,耕地和草地始终相反的速度变化方向说明二者之间存在密切的相互转换关系,而人居地和盐碱地始终一致的速度变化方向则说明人类干扰活动是研究区盐碱地面积扩张变化的一个主要因素。土地利用转换分析显示,霍林河流域下游沿岸各土地利用类型稳定性排序为耕地>湿地>人居地>盐碱地>林地>草地>沙裸地,它们之间的转换变化具有显著的差异性,同一土地利用类型在转出和转入土地利用类型及其转换量上的表现不同,且随时间推移亦发生变化,且这种转换变化在区域分布及空间构型上存在差异。转出的减少作用和转入的增加作用相叠加决定着研究区不同时段各土地利用类型的动态变化。     

基于GIS的关中地区土地利用/覆盖变化对比研究

关中地区土地利用变化剧烈,内部结构差异明显。选取了该区域的长武县、长安区两个典型区进行土地利用/覆盖变化对比研究。利用1985年、2000年和2005年3期TM遥感影像解译数据,借助GIS的空间分析功能分析了土地利用变化过程,选取了斑块密度、平均分维数、分离度指数、景观多样性指数、景观形状指数等具有明显生态学意义的景观指数对土地利用景观格局进行分析,为土地可持续利用提供景观生态学依据。研究结果表明:在研究时段内,长武县和长安区耕地面积不断减少,长武县的耕地主要流向为林地,而长安区主要转为建设用地。景观格局特征的分析表明,两个区域受人类活动干预较大,斑块数量显著增加,土地利用景观不断破碎,多样性增强,分离度指数显示出各景观类型的空间分布更为分散,而长安区的分散程度相对更高。     

吴起县退耕还林后主要植被类型土壤质量评价

为明确吴起县退耕还林后形成的主要植被类型土壤质量状况,文中以吴起县王洼子典型退耕植被作为研究对象,对比分析不同植被类型土壤理化性质差异,并综合主成分分析法、敏感性以及相关性分析法,建立了研究区土壤质量评价指标最小数据集.结果表明:1)不同植被类型间土壤物理、化学性质差异显著(P＜ 0.05);山桃×沙棘混交林在土壤孔隙...     

近25 a银川市城市化进程中热力景观格局演变分析

以西北地区快速城市化进程中的银川市为例,定量分析城市化水平,划分城市化的不同阶段;基于Landsat影像反演地表温度,划分热力景观类型,从景观和斑块尺度对不同阶段的热力景观组成、形态和异质性进行分析,研究不同土地利用类型对热环境的贡献度.结果表明:银川市存在明显的热岛效应,热岛分布与建成区和裸地分布基本一致,从市中心到城郊呈现明显的温度下行趋势;不同土地利用类型的温度场具有明显差异,平均温度排序为:裸地＞建设用地＞绿地＞水体;不同城市化阶段中土地利用类型的热贡献度不同,土地利用格局影响城市热环境,绿地和裸地的空间分布对地表温度的影响更大.     

新疆艾比湖流域景观格局尺度效应

通过了解流域景观格局指数的尺度效应,能客观反映土地利用景观格局及其动态变化。以MODIS和OLI为数据源,针对地区社会经济活动频繁、人为干扰强烈和生态脆弱等特性,以土地利用/土地覆盖(LUCC)类型为斑块类型划分依据,将流域内的LUCC类型划分为7种景观类型,选取类型水平和景观水平来计算景观特征指数,分析不同景观格局尺度效应的响应情况。结果表明:(1)在类型水平上,随着空间分辨率的不断降低,MODIS和OLI影像所计算的斑块密度都随着粒度的增大而减小;斑块面积的变化趋势相似,除个别地类变化剧烈外,其余各地类的变化幅度较小。MODIS影像中各地类的周长面积分维度的总体趋势是减小的;OLI影像所计算的周长面积分维度的总体趋势成基本持平状态。凝聚度指数、边缘密度、斑块面积百分比、斑块类型面积和有效网格大小的散点图分布较为集中,有个别尺度下的某一土地利用类型出现异常的现象。(2)在景观水平上,不同遥感影像中各景观指数的变化趋势表现出不同形式,且不同景观指数间的变化趋势也存在差异。随着空间尺度的增大,斑块密度、景观形状指数和斑块数量均呈现单调下降的趋势;最大斑块指数的变化趋势不确定;香农多样性和香农均匀性指数的整体变化趋势相对稳定。     

中国风水侵蚀交错区分布特征分析

风水侵蚀交错带的研究 ,对景观、土地覆盖 /土地利用、全球变化等研究具有重要意义。论文以GIS技术为支撑 ,定量计算出我国风水侵蚀带。在分布特征上 ,主要分布我国北方地区 ,其中以西部沙漠 ,北部山脉沿线为重 ,这种分布与气候、地貌分界有明显联系。 49.6 %风水侵蚀复合带的降水量小于 2 0 0mm。风水侵蚀复合带的土地利用主要以草地为主 ,占 41.8% ,其次为耕地。两种类型的分布 ,草地以与其它土地利用类型交错分布为主 ;而耕地是有重心的分散分布。风水侵蚀复合带的总体侵蚀要强于全国水平。     

塔里木盆地南缘绿洲土地覆盖变化及驱动力

以塔里木盆地南缘的策勒绿洲为研究区,基于4期土地利用和遥感影像、以及气象、水文和社会经济数据,分析了1990—2018年策勒绿洲土地利用/覆被变化特征。结果表明:(1)策勒绿洲各土地利用类型发生明显转变,农田面积向四周扩增,林地分布区域发生大幅度转移,不同覆盖程度的草地之间转化频繁。(2)绿洲共有138.41km2的面积发生转变,占总面积的53.85%,各类型的单一动态度依次为:高覆盖草地农田低覆盖草地建设用地中覆盖草地未利用土地林地,双向动态度依次为:高覆盖草地农田低覆盖草地建设用地林地中覆盖草地未利用土地。(3)绿洲林草植被指数低于0,表明林地和草地一直处于退化的状态;绿洲土地利用变化驱动力主要为人口、降水以及径流量。     

Sediment yield and erosion–deposition distribution characteristics in ephemeral gullies in black soil areas under geocell protection

Investigating the effect of geocells on the erosion and deposition distribution of ephemeral gullies in the black soil area of Northeast China can provide a scientific basis for the allocation of soil and water conservation measures in ephemeral gullies. In this study, an artificial simulated confluence test and stereoscopic photogrammetry were used to analyze the distribution characteristics of erosion and deposition in ephemeral gullies protected by geocells and the effect of different conflue...     

黄土丘陵沟壑区耕地数量动态变化及其驱动力分析—以吴起县为例

基于吴起县1950～2005年的统计和调查资料,分析了吴起县1950～2005年50多年来耕地数量变化的过程,利用主成分分析和多元线性回归方法初步探讨了1990～2005年间耕地数量变化的主要驱动因子.研究表明:50多年来,吴起县耕地数量总体上经历了快速减少、震荡波动、急剧增加和持续缓慢减少四个阶段,耕地总量减幅达39.6%;人均耕地面积减少31.7%,总体上呈明显的下降趋势;社会经济发展、人口压力、农业科技进步和政策等因素构成了耕地数量变化的主要驱动因子.     

黄土丘陵沟壑区退耕还林工程植被恢复效益初步研究

本文在对吴旗县及对比县乔木林、灌木林和草原群落野外调查的基础上,对吴旗县植被恢复效益通过植被覆盖度、重要值、物种多样性等方面进行了定量分析。结果表明,在吴旗县这样的自然地理条件下,通过退耕还林、封山禁牧,植被完全可以得到恢复,完全可以达到控制水土流失的目的。在自然恢复初期,植物群落将以草原地带性植被为主,并可以恢复到稳定阶段。三种植被群落在植物多样性方面差异并不大,草原群落的物种多样性和群落均匀度要略小于乔木林和灌木林群落。通过计算吴旗县和对比县的相似性系数表明,退耕封禁地与未退耕封禁地在相似性方面有较大的差异。     

黄土高原乡村生态建设模式及效应分析--以延川县刘马家圪塔村为例

在实际调研的基础上,评价了陕北黄土高原延川县刘马家圪塔村现行生态建设模式,并利用对比分析法、相关分析法及趋势线分析法,分析该模式带来的经济效应,特别运用土地利用结构特征指数、土地利用动态变化模型及垦殖指数等分析了土地利用结构变化过程,对建设进程中出现的问题提出调控对策。     

基于GIS的秦巴山区土壤侵蚀空间特征分析——以陕西省宁强县为例

为了给秦巴山区宁强县的水土保持与土壤侵蚀防治提供科学依据,本研究利用遥感影像解译和GIS技术,得到研究区土地利用现状、植被覆盖和数字高程模型(DEM)等数据,并利用USLE模型计算研究区的土壤侵蚀模数。结果表明,研究区的土壤侵蚀面积轻度占47.015%,中度占33.36%,强度占12.53%。土壤侵蚀严重的地区主要分布在研究区的东北部,并且也是灌溉水田、水浇地、旱地和菜地分布的区域;本研究还运用GIS和遥感技术,选用通用土壤流失方程(USLE)成功估算了宁强县的侵蚀模数及各种侵蚀等级面积,研究结果与二调结果相符合。     

晋西黄土区不同土地利用类型降雨-径流关系的研究

本文以北京林业大学山西吉县科研试验场蔡家川流域为研究对象,采用对比分析法,对降雨—径流关系进行了研究。分析得出在蔡家川流域雨强是影响地表径流的主要因素;由于整地等人工措施的影响,人工林水土保持效果好;对于农地、半牧半农等人为活动频繁的小流域,弱雨强时径流系数极小,大雨强时径流系数相对较大,尤其是半农半牧流域,水土流失严重;当雨量>20mm时,无林流域初损历时小于森林流域,小尺度流域的初损历时小于大尺度流域。     

土壤风蚀对表层土壤粒度特征的影响

土壤风蚀是一种严重的环境问题。文中选择我国西北干旱及半干旱区,风蚀严重的盐池县风沙土地为研究对象,利用Marven2000粒度分析仪对不同风蚀强度的表层土壤粒度进行分析,探讨土壤风蚀过程对地表粒度的影响,研究表明:随着风蚀程度的增加,表层土壤粒度逐渐变粗,由灌丛-推平耕地-草地-吹蚀地,地表中的细沙,粉沙和粘土的含量逐渐降低,而中沙和粗沙的含量逐渐增加。灌丛表面以细沙为主,占34.9%;推平耕地和草地以中沙为主,占32.7和39.1%;吹蚀地以粗沙为主,占44.2%;土壤平均粒径逐渐变粗,分别为2.48,2.08,1.91,1.12φ。土壤风蚀过程,地表的细沙,粉沙和粘土大量损失,灌丛的细沙,粉沙和粘土分别占34.86,20.01和10.98%,但在严重风蚀的吹蚀地,细沙,粉沙和粘土仅占6.09,3.72和2.52%。由此可见,土壤风蚀造成地表细颗粒物质损失,形成沙漠化土地。不同地表沙粒的分维数不同,随平均粒径增加,分维数总体降低。