20年来乌兰木伦河流域植被盖度变化及影响因素

选取乌兰木伦河流域1986年、2002年和2008年同期(9月)的3景TM遥感影像,基于归一化植被指数ND-VI,提取出植被覆盖等级图。通过对3个时期不同植被盖度类型的比较分析,得出如下结论:乌兰木伦河流域植被盖度变化趋势明显,沙地和低盖度植被面积大幅减少(减少了45.21%),中高盖度植被面积大幅增加(增加了1.56倍),植被覆盖情况好转,表现为总体改善,局部恶化。该区出现植被好转的原因主要有两个方面:一是气候因素中的降水,二是人为因素中的退耕还林、还草和荒漠化治理,而这些影响因素中尤其以降水为主导。相关性分析结果表明,该区植被覆盖度与降水之间表现出较高的相关性。另外,煤矿开采对该区植被影响是双重的,总体而言,有利影响大于不利影响。     

水土保持植被的有效盖度、临界盖度和潜势盖度

植被能有效地控制水土流失,被公认为水土保持最有效最根本的方法,因此水土流失区植被的恢复和建造成为水土保持工作的重心之一。植被盖度是衡量植被群落保持水土功能大小的一个重要质量指标,潜势盖度、有效盖度和临界盖度是植物群落发育过程中的３个重要阶段。该文比较详细地论述了这３个盖度的含义和确定方法,并指出微观上的植被建设应设法使的建植被群落达到有效盖度（下限）和临界盖度（上限）。     

论有效植被盖度

论有效植被盖度张光辉，梁一民（中科院、水利部水土保持研究所，陕西杨陵７１２１００）ＯｎＥｆｆｅｃｔｉｖｅＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＣｏｖｅｒ￥ＺｈａｎｇＧｕａｎｇｈｕｉ；ＬｉａｎｇＹｉｍｉｎ（ＳｏｉｌａｎｄＷａｔｅｒＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈ...     

水土保持植被建设中的三个盖度:潜势盖度、临界盖度和有效盖度

水土保持的核心任务是防治土壤侵蚀 ,植物措施能有效地控制水土流失 ,因此水土流失区植被的恢复和建造成为水土保持工作的重心之一。植被盖度是衡量植物群落水土保持功能大小的一个重要质量指标 ,潜势盖度、有效盖度和临界盖度是植物恢复过程中的三个重要标准。较详细地论述了三个盖度的含义 ,并举例说明了有效益度、临界盖度的确定方法。     

遥感植被盖度研究

简述了植被盖度研究中提出的几种概念,介绍了地表实测植被盖度的几种方法,比较和分析了遥感图像解译植被盖度的植被指数法、亚像元分解法、混合光谱模型法和光谱梯度差法,对以后的研究方向作了一些展望。     

植被盖度对水土保持功效影响的研究综述

就近年来国内有关植被盖度对降雨能量、降雨截留、土壤入渗、初损降雨量、径流量以及泥沙量的影响做了综述;分析了理研究中不足之处,并就今后研究中应注意的问题提出了作者的观点和看法。     

不同植被盖度下的黄土高原土壤侵蚀特征分析

利用地理信息系统(GIS)技术对黄土高原土壤侵蚀空间数据和植被盖度等级数据进行了空间叠加,研究不同盖度的植被对土壤侵蚀的影响。结果表明:植被盖度等级为1时,黄土高原土壤侵蚀全部为水蚀,占整个土壤侵蚀的100%;植被盖度等级为2时,土壤侵蚀主要以水蚀为主,占整个土壤侵蚀的95.61%;植被盖度等级为3、4、5时,土壤侵蚀仍主要以水蚀为主,分别占整个土壤侵蚀的74.90%、66.68%和58.19%。冻融侵蚀出现在植被盖度等级为4和5时,占整个土壤侵蚀的比例均不大。随着植被盖度的增加水蚀所占比重逐渐减小,而风蚀、水?风混合侵蚀和冻融侵蚀所占比重逐渐加大。植被盖度等级为5时,水蚀、风蚀和水-风混合侵蚀的土壤侵蚀指数均比其他植被盖度等级的土壤侵蚀指数大,分别为657.56、796.68和596.79,土壤侵蚀最严重。黄土高原植被盖度变化对土壤侵蚀状况影响显著。     

黄土高原不同土地利用方式分层植被的盖度差异

[目的] 分析不同土地利用方式黄土高原植被的覆盖状况,为监测该区植被特别是非绿色植被盖度的变化提供数据支持,为遥感估算植被覆盖度(FVC)在土壤侵蚀预测中的应用提供可靠依据。[方法] 选择黄土高原不同土地利用类型的7块植被样地,采用样带法进行逐半月的分层植被盖度调查,分析了绿色植被盖度(f_PV)和非绿色植被盖度(f_NPV)在不同类型以及不同层次结构下的年内变化,为侵蚀过程模型中植被因素的获取提供参数。[结果] ①沙地、草地、人工柠条林地、人工油松林地、黄陵和秦岭的天然林地等6个样地中,植被的年内投影总盖度变化不大。投影f_PV和其所占投影总盖度的比例年内均随时间先逐渐增加,7—9月达到最大值,其后迅速减小。而投影f_NPV随时间的变化趋势与f_PV相反。受耕作制度影响,耕地投影f_PV和f_NPV年内变化剧烈。②7—9月,在黄陵和秦岭的天然林样地,投影f_PV比例可达100%,其他4种样地分别可达60.6%,70.5%,58.8%和84.9%,意味着仅考虑投影f_PV,将忽略占总盖度39.4%,29.5%,41.2%和15.1%的f_NPV的生态效益。③人工柠条、人工油松林地,黄陵、秦岭的天然林地等4种具有明显植被垂直结构的样地中,乔木层、灌木层和地表层的f_PV与f_NPV的年内变化与投影f_PV与f_NPV的变化趋势基本一致;4种样地植被的投影总盖度与地表层总盖度呈线性关系,其相关性可达0.85(R²)。[结论] 黄土高原不同土地利用方式耕地投影f_PV和f_NPV年内变化剧烈,其他样地年内投影f_PV先增加后减小,投影f_NPV与其相反。占总投影盖度的15.1%～41.2%的投影f_NPV,在该区是不可忽略的地被组成。不同层次的f_PV和f_NPV年内变化趋势与投影f_PV和f_NPV一致,地表层总盖度与投影总盖度也存在显著的线性相关性。在区域监测时应重点关注耕地植被盖度的提取季节与地表总盖度。     

人工封育区土壤紧实度对植被特征的影响——以宁夏盐池为例

采用样地调查方法,通过对不同封育类型的植被特征和其对应的土壤理化性质测定,分析了其对植被生长的影响。方差分析结果表明,在不同类型封育区,土壤紧实度是影响植被生长状况的主要因子之一。进一步回归分析表明,土壤紧实度与植被的生物量和盖度呈负相关。当土壤紧实度变化在2.0～3.0 kg/m²时,植被的盖度和生物量均较高。     

宁夏回族自治区NDVI的时空变化特征研究

利用1999年以来的SPOT-VGT NDVI及气象数据,在合成月、年最大值NDVI及标准化植被异常指数等指标的基础上,运用回归分析、相关分析和变异系数等NDVI时空分析方法,对宁夏回族自治区近11a来的植被活动特征进行了研究。结果表明,在空间分布上,NDVI存在南北好,中部差的特征,这与宁夏植被分布格局和地理气候特点相吻合;在年际变化上,NDVI值受降雨影响较大,特别是中部干旱带的NDVI对干旱胁迫响应明显;在变化趋势上,该区大部分地区的NDVI值处于逐渐增加的态势,只有5个地级市所在的少部分地区,其NDVI处于降低趋势。NDVI的时空变化特征表明,该区近年来的生态环境在逐步改善,且NDVI变化对区域生态系统变动响应明显。近年来,该区实施的许多重大生态治理工程是导致区域NDVI增强的主要因素。     

宁夏盐池县不同荒漠化治理措施生物多样性研究

采用α-多样性指数即Shannon-W iener指数、S im pson指数、群落均匀度指数Jsw、生态优势度和β-多样性指数(相似性系数C j),通过对比不同荒漠化治理措施(人工封育、退耕还林、撂荒地)固定样地生物多样性变化,对宁夏盐池县草原群落进行了研究。结果表明:(1)随着撂荒年限的延长,撂荒地植物群落趋于稳定、均匀,但更新速度较慢。(2)采用人工封育措施的样地,SW和JSW多样性指数由外围(对照)、边缘、核心依次增大,经过两年封育后多样性指数排序变为边缘>核心>外围(对照),草场破坏相对严重的边缘区植被得到了很快的恢复。(3)退耕还林样地,2001年实施了退耕还林后植物恢复很快,群落向趋于复杂稳定的方向发展。群落发生了明显的演替。2002年退耕还林样地群落稳定性变差,更新速度缓慢。此外,还进一步分析了引起植物多样性变化的主要原因。     

宁夏盐池县四儿滩湿地交错带判定及变化分析

根据生态交错带变化对周围环境变化具有一定指示作用的原理,利用游动分割窗技术对宁夏盐池四儿滩湿地交错带进行判定,并结合样方植被调查、生物多样性指数、降雨量等因素分析了交错带变化情况。结果表明,游动分割窗技术适用于四儿滩湿地交错带判定,适宜窗口宽度为8个样方;2006—2013年的交错带判定结果发现,2007年湿地宽度最大,距湿地中心距离最远,健康状况最好。之后几年各项指数呈逐年下降趋势,湿地健康状况逐年变差,其变差的原因是2008年高铁建设截断了湿地上游水源补给。因此,在注重经济发展的同时,要尽量少破坏地表径流系统,以利于湿地长远发展。研究表明,在西北半干旱区湿地健康评价和退化研究中,通过交错带的变化来反映整个湿地生态系统健康状况是一种可行的思路和方法。     

宁夏盐池县草场退化因素分析

宁夏盐池县是干旱草原向半干旱草原的过渡地带,也是我国北方农牧交错带沙漠化强烈发展的地区之一。近50 a来该区草场严重退化。阐述了人类活动包括滥采、滥樵、滥垦、滥牧等行为对草场退化的推动作用,并对产生这些行为的动力因素进行了分析。结果认为人口增长速度过快且素质较低,社会经济发展水平低,土地资源利用不合理,政策执行困难且效果不理想这4个方面的因素导致了人类破坏草场的一系列行为,解决草场退化问题应从这些因素入手寻求解决方法。     

封育对宁夏盐池县草地植物组成及群落复杂性的影响

[目的]定量评价封育对宁夏盐池县沙化草地植物组成及群落复杂性的影响,为半干旱区草地植被恢复与管理提供理论依据。[方法]对3种封育类型老、新封育区和对照区在2003—2013年样线与样方结合法进行植被调查,并用群落总复杂性、无序结构复杂性、有序结构复杂性3种指数来分析其复杂性特征。[结果]老封育区由黑沙蒿(Artemisia ordosica)和刺沙蓬(Salsola ruthenica)群落逐渐演替为阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)群落,新封育区和对照区主要是黑沙蒿群落;新封育区和对照区的植被生物量与盖度大多年份高于老封育区;封育可增加无序与有序结构复杂性,进而增加群落总复杂性。[结论]长期封育降低了植被数量特征值;随封育年限的延长,群落复杂性指数约以5a左右为波动周期,说明适宜封育年限为5a。     

宁夏盐池县草地沙化对植被与土壤特征的影响

通过野外调查和室内分析相结合的方法,研究了盐池县不同沙化程度下草地植被特征和土壤特性的变化,以探讨植被和土壤对沙化的响应机制。结果表明,随着草地沙化程度的加剧,植被组成发生变化,多年生草本植物呈逐渐减少,一年生草本植物呈逐渐增加的趋势;生物多样性指数变化趋势为轻度沙化草地到中度沙化草地增加,自中度沙化草地至极度沙化草地先降低后又增加,中度沙化阶段是草地植物群落特征变化的重要转折时期。随着草地沙化加剧,土壤含水量、有机质、氮含量降低;重度沙化阶段土壤磷、钾含量最高,pH值和可溶性盐无明显变化规律。     

宁夏盐池县不同土地利用类型的生态服务价值预测

为了评估和预测不同土地利用类型的生态服务价值,以宁夏回族自治区盐池县为例,对6类土地利用类型(耕地、林地、草地、盐碱地、荒漠和其他地)和其生态服务价值的变化情况进行了研究.结果表明,1999-2004年草地和耕地转出量最大,总体以耕地转化为草地的面积多;2004-2010年,耕地和草地转出量最大,草地和耕地互相转换的现象还存在,并且小部分草地存在沙化现象.2004年的总生态服务价值最大,整体呈先增后减的趋势.1级类型服务项中调节服务和支持服务的比例较高,年际间变化不明显.2级类型服务以土壤保持、生物多样性保持和气候调节3项为主.总体上,各年间的林地和草地的贡献率最大.     

宁夏盐池平沙地主要植物群落土壤水分季节动态

采用样方法,调查了盐池沙地主要植物群落,并测定了4-10月各主要植物群落样地的土壤含水量,研究了不同植物群落土壤含水量的季节动态.结果表明.在根层以下为不透水层的平沙地,各样地平均土壤含水量由小到大依次为:赖草(Leymus secalinus)群落(4.91%)<猫头刺(Oxytropis aciphylla)群落(7.42%)<柠条(Caragana korshinskii)群落(10.36%)<黑沙蒿(Artemisia ordosica)群落(12.55%)<裸地(16.27%);同一植物群落(包括裸地)的土壤含水量在各个季节也不相同.在进行沙地植被建设时,适宜采用柠条和黑沙蒿,并注意控制其合理密度及配置比例,以期达到长期稳定的治理效果.     

宁夏盐池县植被恢复过程中的植物多样性研究

通过聚类方法分析了盐池县天然草地、撂荒地、人工封育区和湿地4种样地的植被组成和群落特征,同时应用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、群落均匀度指数和丰富度指数对植物多样性进行了研究分析,以了解植被恢复的状况.结果表明,四儿滩保护区湿地由于水分充足,其植物多样性明显高于其它样地,柳杨堡人工封育区的多样性高于天然草地及撂荒地,另外,降水量对植被恢复影响明显,由于降水量减少,2008年的植被特征值和多样性指数均比2006年和2007年有所减小,其中,2008年总的植被盖度相比减少50%～60%,无量殿天然草地和四儿滩保护区湿地的生物量都减少约50%,撂荒地减少60%,而柳杨堡人工封育区相比减少了70%,2008年4种类型样地的多样性指数均有小幅度的减小,而丰富度指数有明显的降低,封育区丰富度指数比2007年减少了约46%,四儿滩湿地比2006年减少12%,比2007年减少22%,另外,四儿滩湿地的均匀度指数受影响较大,2006年为0.905,2007年为0.836,而2008年降低到0.467.     

气候变化与人类活动对盐池县生态环境的影响

利用宁夏回族自治区盐池县1981-2010年气候、社会经济数据,采用倾向率法、一元线性回归方程拟合等,深入分析了盐池县气候变化与人类活动对生态环境的影响。结果表明,盐池县正处于气候暖干化时期,1981-2010年,气温以0.22℃/10a的速率上升;降水量以1.44mm/10a的速率在波动中下降;蒸发量以9.85mm/a的速率下降。不同时期人类活动对生态环境的影响不同,20世纪80,90年代的滥挖、滥牧、滥采造成该地区生态环境恶化。2001年起,退耕还林(草)、禁牧等对盐池县生态环境产生了积极的影响,扭转了20世纪90年代生态环境恶化的局面,并开始表现出一定抵御自然灾害的能力。研究认为,人类活动是盐池县近30a生态环境演变的主导因素。因此,只有合理开发、利用自然资源,推进人与生态环境和谐共处,才能保障盐池县经济社会的可持续发展。