基于TM影像的草原沙漠化植被盖度分析研究

植被盖度是草原沙漠化评价的重要指标,以TM影像为数据源,结合地面调查数据和对应点的NDVI值,建立了植被指数与植被盖度间的回归模型,利用该模型生成植被盖度分布图;同时利用前人的植被盖度计算经验公式,生成同一区域的植被盖度分布图,并分别对其植被盖度数据进行分级。对比分级结果,发现:通过大量的地面调查数据建立的盖度分析模型分类精度较高,总精度达到85.42%,而通过经验公式计算,效果相对较差,其分类精度仅有75.00%。     

干旱半干旱区植被盖度信息提取技术研究

为系统地研究干旱半干旱区植被盖度提取方法,比较了目前常用的几种高光谱影像植被盖度提取技术。结果表明:采用NDVI建立的像元二分模型对植被盖度的估测能力低于直接采用NDVI建立的回归模型;4种处理的PCR模型植被盖度估测的建模精度由高到低为:CR>NO>FD>SD;4种处理的PLSR模型植被盖度估测的建模精度由高到低为:FD>NO>SD>CR;FCLS分解的结果明显优于LS模型;综合分析后,认为基于FD的PLSR模型对研究区植被盖度估测效果最佳。文中研究旨在为干旱半干旱区植被盖度的更深入研究提供参考。     

陕西吴起县植被盖度变化及其影响因素研究

植被是生态系统中的重要组成部分,植被盖度的高低与全球气候和国家长远的经济效益密切相关。文中采用主成分分析法对吴起县的植被盖度变化与影响因子关系进行分析,分别提取了四个主成分,并用Pearson相关系数法将植被盖度和四个主成分进行相关性分析。结果表明:影响因子与植被盖度之间的相关性与吴起县的半干旱大陆性气候特点和人为种植抚育林草的积极作用有关。在今后的发展中,吴起县应继续提高林草建设质量,强化林草管护,在巩固扩大退耕还林成果的同时,促使生态优势向经济优势转化。     

策勒绿洲边缘自然植被恢复重建的盖度指标

策勒绿洲位于塔克拉玛干沙漠南缘，绿洲边缘的自然植被带是保护绿洲的天然屏障，近50年来，绿洲边缘的自然植被带遭到严重破坏，绿洲生态系统受到沙漠化的严重威胁，恢复重建绿洲边缘自然植被带的限制因素是水，通过综合研究确定具备可靠防护功能的不同植被类型的盖度指标，是恢复重建绿洲边缘自然植被过程中节约用水的基础，本研究通过对策勒绿洲边缘沙物质的粒度分析，起动风速的风洞实验，绿洲边缘风速的长期测定以及不同植被类型防护效益的野外观测，确定策勒绿洲边缘不同植被类型的盖度指标为：●柽柳灌木群落盖度：≥20%；●骆驼刺草本植物群落盖度：≥30%；●花花柴草本植物群落盖度：≥30%；●芦苇草本植物群落盖度：≥30%。     

博尔塔拉河与精河流域绿洲植被盖度变化特点及其驱动力分析

绿洲是维系干旱地区人类生存、活动与发展的基本场所。探讨植被盖度在时间和空间尺度上的动态变化及由此所引起的环境效应,对合理利用绿洲国土资源具有重要战略意义。本研究利用1990年到2005年遥感数据资料,计算了博尔塔拉河、精河流域绿洲植被盖度,分析了该地区植被盖度的历史演变特征。结果显示:(1)1990~2000年期间,植被退化型所占比例最大,弃耕型所占比例最低;(2)2000~2005年期间,植被恢复型所占比例最大,弃耕型所占比例最低;(3)1990~2005年的16年间,研究区总体呈现植被恢复趋势。结果也表明:影响研究区绿洲植被盖度的主要自然因素是年降水量和年蒸发量,而人口剧增带来的水土资源开发强度增大则是主要人文因素。     

红砂植被盖度对土壤不同形态碳、氮及细菌多样性的影响

以自然恢复的红砂群落为研究对象,探讨黄土高原红砂植被不同盖度对土壤不同形态碳、氮及细菌多样性的影响,为该地区的人工生态恢复措施提供理论支撑.在兰州市南北两山植被恢复技术研究与示范基地,按照5级盖度分类法设置红砂植被盖度梯度,重点对土壤养分碳氮、微生物量碳氮和细菌多样性开展研究.结果表明:随着植被恢复,土壤有机碳 (SOC)和全氮(TN)、土壤微生物碳 (MBC)和微生物氮(MBN)逐渐提高,并且增加比较快 ,但是当总盖度达到48.73%之后,增加比较缓慢,而且增加的差异不显著.相同的植被盖度对土壤有机碳、全氮和土壤微生物碳、氮的影响趋于一致.土壤细菌多样性随植被盖度有所增加,在植被盖度达到48.73%后多样性维持在彼此接近的水平,尽管微生物多样性群落结构有差异 .在植被稀疏、物种多样性较低的干旱坡地,红砂植被盖度增加明显改善了土壤生态功能, 但是片面追求植被盖度的增加,对土壤特性改善有限.     

黑河中游植被覆盖率变化趋势及其驱动因子分析

利用2002~2011年的黑河干流中游归一化值被指数数据获得植被覆盖率变化趋势,选取合适的NDVI阈值将整个区域划分为"绿洲区"和"荒漠区",并分别探讨了地下水埋深、中游耗水量及累积降水量对两种区域面积和植被覆盖率变化的影响。结果表明:黑河干流中游植被覆盖率整体呈增长趋势,由2002年的32%增长到了2011年的36%,对植被覆盖率增长贡献最大的因素为绿洲区扩张,10年间绿洲区面积占比增长了10%;影响绿洲扩张的主要因素为地下水位埋深和中游耗水量,绿洲区植被覆盖率变化较小,可忽略其影响。荒漠区植被覆盖率的变化主要受累积降水量影响。利用地下水位埋深、中游耗水量、累积降水量可预测区域植被覆盖率的变化趋势,区分人类活动和气候变化对区域植被覆盖率的影响是可行的。     

几种工程措施对黄土区陡峭边坡植被盖度的影响及其机理

陡削以兰州新区的一段陡峭边坡作为试验地点,通过分析在植被重建初期经人工整地后形成的4种微地形(大圆形坑、小圆形坑、条形坑和原状坡面)的植被盖度特征及环境因子(土壤硬度和水分、地表和空气温度、坡位、无纺布)对植被盖度的影响,探寻能有效提高植被盖度的几种工程改造措施。研究表明:①铺设了无纺布坡面的植被盖度显著大于对照坡面;陡峭边坡不同坡位的植被盖度:下坡位>中坡位>上坡位(P<0.05),这与自然坡面植被盖度分布规律一致。②3种微地形的植被盖度均显著大于陡峭坡面,其中条形坑的土壤水分和植被盖度最大,最大盖度维持的时间最长。③微地形和坡面的植被盖度均与土壤水分呈显著正相关,与空气温度、地表温度均呈显著负相关;微地形的土壤硬度(3kg·cm^-2)适宜植物生长,大于该值会对植被生长产生抑制作用;铺设无纺布有利于促进上坡位的植被生长,使坡面植被分布更均匀。研究结果表明,在陡峭边坡坡度、坡位和温度等无法改变的情况下,选择对压实的坡面进行整地翻耕处理,增加长条坑的数量并铺设无纺布等有效的工程改造措施,能显著增加植被盖度,促进植被恢复。     

植被对小流域汇流及侵蚀产沙影响研究

本文从物理概念出发对小流域产汇流及侵蚀产沙过程进行研究,并结合实例分析了流域内森林植被对产汇流和侵蚀产沙的影响。森林植被的调节径流、防治侵蚀的功能体现在各个层面,林冠及下部枯落层可削减雨滴动能;树干及下部枯落层可削减地表径流流速;林地可改善土壤的渗透性,减少地表径流流量;根系可固持土壤,增加抗蚀力。     

植被盖度及太阳/观测角度对疏勒河上游NDVI和SAVI值的影响

随着太阳高度角及观测角度的变化,同一地物产生的反射率、辐射信息也会有很大差异。文中主要研究了不同植被覆盖度(PVC)情况下,太阳/观测角度对归一化植被指数(NDVI)和土壤调节植被指数(SA-VI)的影响。在疏勒河上游分别选取植被盖度为17%、59%、73%的样地和裸地进行试验。在太阳高度角变化的情况下,采用ASD便携式地物光谱仪分别在3个角度下进行反射率观测,观测的波长范围为350nm-1100nm,利用采集的光谱数据模拟Landsat TM红光(620nm-690nm)和近红外(760nm-960nm)波段的反射率,计算得到归一化植被指数(NDVI)和土壤调节植被指数(SAVI)。研究结果表明:与天底(0°)垂直观测的结果相比,ASD的传感器角度(±45°)变化能使植被指数的变化高达61.7%,NDVI和SAVI在不同的太阳/观测角度下变化相反,NDVI由前向-45°(传感器探头背着太阳)向后向+45°(传感器探头迎着太阳)方向增加。进一步分析得出:SAVI与红光及近红外波段的线性关系要强于NDVI与红光及近红外波段的线性关系。     

黄土高原水蚀风蚀交错带降水及灌木林冠截留特性研究

黄土高原土壤侵蚀最强烈地区出现于年降水量为400mm左右的水蚀风蚀交错带,沙柳、柠条等灌木是该地区主要的造林树种,在防风固沙、水土保持等方面起着重要的作用。本研究采用在林内外随机放置自制雨量筒测量林内降雨量和林外降雨量的方法研究了雨季灌木林降水及林冠截留特性,得出如下结论:(1)沙柳、柠条林内降水与林外降水呈线性正相关,相关系数分别为0.9985、0.9996;(2)沙柳、柠条林冠截留量与林外降水量呈幂函数关系,相关系数分别为0.8843、0.9187。总体而言,林冠截留率随着林外降水量的增加而减小,相关关系不明显;(3)7、8月份沙柳、柠条林冠截留率小于9月份林冠截留率,且沙柳林冠截留率小于柠条,9月份沙柳林冠截留率大于柠条。     

陕北黄土高原降雨侵蚀力时空变化研究

陕北地区是典型的黄土高原水土流失严重区,降雨侵蚀力是表征水蚀地区降雨侵蚀潜力的复合指标。系统分析降雨侵蚀力国内外研究现状,采用陕北及其周边地区27站日降雨资料及降雨侵蚀力简易计算方法,分析陕北地区降雨侵蚀力季节差异、年际变化,绘制了陕北地区多年平均及其20世纪各年代降雨侵蚀力空间分布等值线,研究结果对进一步认知陕北地区水土流失规律、指导水土保持工作具有重要意义。     

关于黄土高原退耕还林(草)问题

论述了退耕还林 (草 )是黄土高原水土保持、生态环境建设中一项战略性措施 ,分析了在满足农村人口粮食的基本需求情况下 ,退耕坡地仍有很大潜力 ,以及从自然环境特点、历史时期植被分布来看 ,黄土高原广大地区种树种草是可行的 ;并提出了退耕还林 (草 )必须重视的有关问题     

黄土高原水蚀风蚀交错带植被覆盖度动态变化

以GIMMS（global inventory modeling and mapping studies）归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）为数据源,采用像元二分模型,提取1982-2006年黄土高原水蚀风蚀交错带不同时段（1982-1989年、1990-1999年、2000-2006年）的植被覆盖度,并运用转移矩阵模型,定量分析水蚀风蚀交错带植被覆盖变化情况。结果显示：研究区植被覆盖度整体呈增加趋势,时段间先增加后减少;从植被空间分布来看,中低植被覆盖度所占比重最大,其次为低植被覆盖和中植被覆盖类型,高植被覆盖度类型所占比例最小。总体来说,从时段1（1982-1989年）到时段3（2000-2006年）研究区植被是良性发展的,虽然局部环境有一定恶化,但整体环境仍呈改善趋势。分析发现,低覆盖度植被类型重心向西南方向移动,而中高覆盖度类型和高覆盖度类型重心向东移动,反映了黄土高原西南地区宁夏、甘肃中部受降雨减少和城市化等因素的影响,在近25 a植被受到了一定破坏,而中东部吴旗、志丹、安塞、延安等地及毛乌素沙地东胜附近近年来进行的退耕还林等一系列生态建设,产生了较好的效益。     

黄土高原森林林隙特征及植物多样性

通过对马栏林区林隙的调查研究,发现其林隙大小以20～40 m2和40～60 m2居多,其中40～60 m2所占数量比例和面积比例均最大.林隙的年龄结构是中前期和中后期数量较多,分别占到林隙总数的42.31%和38.46%.林隙形成方式以砍伐树桩占的比重最大,说明该地区现有的林隙大多是人为干扰形成的.林隙形成木中辽东栎(Quercus liaotungensis)和油松(Pinus tabulaeformis)的株数相对较多,且主要是由中小径级的树木构成.不同大小林隙的植物多样性变化表现为:乔木层面积为40～60 m2时其多样性较高,灌木层和草本层面积均为20～40m2时其生物多样性较高.在不同发育阶段中,草本层的多样性指数在林隙发育的中前期最高,而乔木层和灌木层均在林隙发育到中后期时最高.     

黄土高原马栏林区森林群落生态梯度分析

应用TW INSPAN,CCA和partialDCA方法,对黄土高原马栏林区45个森林群落样地进行多元分析,揭示该区不同森林群落类型之间在环境梯度上的生态关系。结果表明:①45个森林群落可划分为8组群落类型;②CCA排序表明,枯枝落叶层厚度、坡向、海拔和有机质含量是影响该区森林群落类型分布的重要实测环境因素;而partialDCA排序表明,干扰是影响该区森林群落类型分布最重要的潜在环境因素;③各森林群落类型在排序图中有规律的分布是群落中物种适应环境的结果,且人工油松林有向天然油松林恢复的趋势;④CCA与partial DCA相结合是研究植物群落生态梯度的一种非常有效的方法。     

黄土高原南部小流域土壤水分时程变化的分层特征及其驱动机制

选取位于黄土高原南部的长武王东沟小流域为研究对象,通过对典型样地0～600 cm土壤剖面水分的长期连续测定,系统研究了王东沟小流域土壤水分年内、年际变化的分层特征以及驱动机制。结果表明,土壤水分剖面的时程变化有分层特征,与利用类型关系密切;王东沟小流域0～50 cm土层土壤水分季节变化剧烈,0～150 cm土壤含水量在雨季前（6月）降到最低;与雨季前相比,小麦地12月土壤水分恢复深度可达到460 cm ,而刺槐林地、苹果园和苜蓿地土壤水分恢复深度最大达到260 cm左右;就同一测点比较,2011年刺槐林地和苹果园300～600 cm土壤含水量较2003年减少,而2011年小麦地和荒草地300～600 cm土壤含水量较2003年有所增加。土地利用和地形地貌是驱动王东沟小流域土壤水分变化的主要因素,但是土地利用对深层土壤水分的影响更加显著。     

黄土高原南部坡地土地生产力衰退过程和恢复途径研究

使用PI模型对黄土高原坡地生产力的自然衰退过程,以及在水土保持和施肥管理措施下土地生产力的变化趋势进行了模拟,结果显示:在自然侵蚀环境中,土地生产力的衰退速度很快,平均每年以0.25%到0.5%的速度衰减,若采取水土保持措施则其衰退速度较自然侵蚀下年均减缓0.07%(水平梯田)、0.15%(坡式梯田)和0.21%(等高带状种植),而采用水土保持措施并结合施肥管理措施则可使土地生产力得到明显恢复;水土保持措施可以减缓土地生产力衰退的速度,但不能使其生产力得到有效恢复,只有采用水土保持措施并结合合理的施肥管理措施才能使土地生产力水平得到恢复和提高.     

基于QuickBird影像的黄土高原植被恢复差异

为了探讨退耕还林(草)以来,不同区域以及不同立地类型植被恢复的差异,利用2期同时相Quickbird影像等数据,分析黄土高原3个研究区6~9 a的植被变化。结果表明:1陕西吴起县研究区8种立地类型条件下植被覆盖度都有增加,但是阳向斜坡和陡坡植被覆盖度低于阴坡的6%左右,平缓和极陡的阴坡和阳坡差异不大。阳向的陡坡和极陡坡以及阴向极陡坡植被覆盖度都没有达到50%,明显低于其他立地类型,是吴起研究区植被恢复的困难立地。2在研究时段内,吴起、吉县、绥德3个研究区阳坡植被覆盖度低于45%的面积比例均有减少,但植被恢复效果存在差异,由好到差的顺序为:吉县、绥德、吴起,这与所在地理位置的水热条件分布基本一致。3经过10多年的植被恢复,吴起研究区阳坡植被覆盖度低于30%的面积主要分布在陡和极陡坡等植被恢复困难的立地。在水热条件较好的吉县研究区,阳坡各种立地类型植被恢复程度接近,反而在立地条件较好的平缓坡上,植被覆盖度低于30%的面积比例相对较大。以上结果可为黄土高原地区全面评价退耕还林(草)工程提供参考。