陕西省重点生态建设工程区植被恢复状况遥感监测

该文应用像元分解模型,利用250m分辨率MODISNDVI定量估算了2000～2010年陕西省的植被覆盖度,分析了该省重点生态建设工程区(防沙治沙工程区、退耕还林工程区、天然林保护工程区)植被覆盖度的时空变化特征。结果表明:1)陕西省重点生态建设工程区2010年的植被覆盖度比2000年增加了8.3%～23.2%。2)2000～2010年各个生态建设工程区的植被覆盖度变化都呈现在波动中缓慢上升的趋势(P<0.01),线性倾向变化百分率以防沙治沙工程区最高(83.8%),其次是陕北退耕还林工程区(61.1%)。3)各个生态建设工程区植被覆盖度以增加为主,植被覆盖度线性倾向变化增加的面积占相应工程区面积的82.8%～98.2%。4)各个生态建设工程区高覆盖度植被所占的面积比例具有极显著的上升趋势(P<0.01),低覆盖度植被所占的面积比例具有极显著的下降趋势(P<0.01)。通过重点生态建设工程的实施,工程区内植被覆盖状况显著改善,防沙治沙工程区和陕北退耕还林工程区植被覆盖度增加尤为显著。该研究可为客观评价陕西省防沙治沙工程、退耕还林工程、天然林保护工程的生态效益提供科学依据。     

基于GIS和RS的延河流域植被覆盖度与地形因子的相关性研究

以延河流域为研究区,综合运用GIS和RS技术,基于Landsat TM影像,运用改进的像元二分模型估算了延河流域2000年和2010年的植被覆盖度,结合DEM数据提取的高程,坡度、坡向地形数据,分析了植被覆盖度与地形因子的相关性,以期为延河流域植被恢复和生态建设提供依据。结果表明:(1)延河流域植被覆盖度从2000年的29.18%增加到2010年的52.42%,呈上升趋势。(2)2000年植被覆盖度随高程的增加呈减小的趋势,2010年植被覆盖度随高程的增加呈先增加后减少的趋势。2000年和2010年植被覆盖度随坡度的升高,大致呈现先升高后降低的趋势,在30°~35°范围内最高。2000年和2010年植被覆盖度总体表现为阴坡(北、东北)半阳坡(东南、西)=半阴坡(东、西北)阳坡(南、西南)平地,其中阴坡的植被覆盖度最高,平地的植被覆盖度最低。(3)在高程1 000~1 500m,坡度在25°~45°范围内,植被覆盖度增加的值最大。     

黔中水利枢纽区植被覆盖度时空变化及驱动力分析——以平坝为例

植被覆盖度(FVC)对区域生态系统环境变化有着重要指示作用,利用2001年、2005年、2010年、2013年4期Landsat TM/OLI影像数据,基于像元二分模型,以黔中水利枢纽区平坝县为研究对象,得到了植被覆盖度时空变化规律,并探讨了植被覆盖度与地形起伏度、海拔、坡度和土壤类型等因子的响应关系,为县域水土保持研究提供科学理论依据。结果表明:(1)近13年平坝县植被覆盖度呈显著增加趋势,年增速为0.94%,其中2010年之前植被覆盖度呈持续增加趋势,年增速为1.72%,而2010年之后呈下降态势,年降速为-1.26%。(2)空间分布上,平坝县植被覆盖整体呈"西北高、东低"的分布特征,高值区包括齐伯乡、乐平乡和十字乡,低值区主要分布在高峰镇、马场镇和夏云镇;2001—2013年天龙镇植被覆盖度剧烈减少,马场镇和羊昌乡南部植被覆盖度剧烈增加。(3)平坝县植被覆盖度与地形因子的关系显示,植被覆盖度类型主要分布在地形起伏度80m梯度、海拔1 200～1 400m梯度和坡度25°梯度。(4)不同土壤类型的植被覆盖度变化分析结果表明:黄棕壤的平均植被覆盖度最高,为70.4%;水稻土的平均植被覆盖度最低,为42.9%;在各土壤类型区中表现为高植被覆盖度面积增加百分比最大,低植被覆盖度区域植被覆盖度面积减少百分比最大。     

不同植被覆盖度对紫色土坡面侵蚀过程的影响

为研究植被覆盖度对紫色土坡面侵蚀过程的影响,探讨有效控制水土流失的坡面植被临界盖度问题,利用人工模拟降雨试验与室内分析相结合的方法对紫色土坡面侵蚀过程进行分析。结果表明:(1)总体上,紫色土坡面产流量随植被覆盖度的增大而减小,二者之间呈线性负相关,但是植被覆盖度在25%以下,径流量变化不明显,植被覆盖度达75%时,径流量处于较低的稳定值,明显低于植被覆盖度0%,25%,50%;(2)坡面侵蚀泥沙量随植被覆盖度的增加而减少,二者呈二次项相关(R2=0.99),植被覆盖度25%以下对坡面减沙起到重要作用,50%的植被覆盖度是紫色土坡面有效控制水土流失的临界盖度;(3)侵蚀泥沙中以微团聚体(0.25mm)为主,各级团聚体基本上随着植被覆盖度的增加而呈现减少趋势;(4)通过统计分析,植被覆盖度对产流、产沙量的影响均为极显著(p0.01)。紫色土坡面植被覆盖度达到50%对涵养水源、保持水土起到至关重要的作用。     

黄河源区玛曲县植被覆盖度及其气候变化研究

以MODIS—NDVI遥感数据为基础,利用像元二分模型对玛曲县2000—2010年的植被覆盖度进行估算,对植被覆盖度的时空变化特征进行分析,并探讨了植被覆盖度与降水量和气温之间的响应关系。结果表明:近10a来玛曲县植被覆盖度变化呈明显波动起伏且总体略有增加趋势,高植被覆盖度和较高植被覆盖度的数量变化剧烈,中植被覆盖度、较低植被覆盖度和低植被覆盖度分布相对稳定;不同等级植被覆盖度在各乡范围及基于地形特征的空间分布差异十分显著;在年际与生长季的变化水平上,气温与降水量都对植被覆盖度有影响,其中气温比降水量的影响更加显著。     

施秉云台山地区近40年来植被覆盖度动态变化研究

分别采用1973年、1993年和2010年三期遥感影像,基于植被指数与植被覆盖度之间的关系建立植被覆盖度指数模型,运用遥感与地理信息系统技术对施秉云台山地被覆盖度进行等级划分,并对其近40 a的动态变化过程进行研究。结果表明:云台山地区植被覆盖度总体呈现退化态势,但是局部地区植被覆盖情况有改善趋势;1973—2010年间,云台山核心区覆盖度等级明显高于周边地区,但是这一优势在不断衰退;核心区植被覆盖度变化幅度小于周边地区,核心区植被覆盖度比周边地区较为稳定,低等级覆盖度变化幅度大于高等级覆盖度;前20 a植被覆盖度主要以退化趋势为主,后20 a则呈现逐渐恢复态势;植被覆盖度变化趋势受当地经济发展模式和生态环境观念改变影响较大。     

黄土山丘区植被覆盖变化分析

利用像元二分模型获取研究区植被覆盖度,并对其分级。针对不同等级植被覆盖度建立转移矩阵,研究其数量随时间的变化特征,并利用全局及局部莫兰指数对植被覆盖度的空间集聚状况进行分析,以期为该区植被恢复与保护工作提供依据。结果表明:（1）研究区平均植被覆盖度空间分布整体为中部低两侧高,北部高于南部,整体植被覆盖类型以低覆盖和中低覆盖为主;（2）1991-2010年,研究区裸地、高覆盖类型和中覆盖类型整体占比增加,中覆盖类型涨幅最大;低覆盖类型和中低覆盖类型整体占比减少,低覆盖类型减幅最大;（3）研究区植被覆盖度在1991-2000年退化趋势明显,2000-2010年植被状况转好,退化趋势得到遏制;（4）植被覆盖度的空间聚集情况随着时间的变化逐渐增强,且主要以高值簇和低值簇的形式分布,高值簇和低值簇的空间集聚区域随着时间的变化发生转移;（5）研究区应进一步加强对低植被覆盖区域的恢复力度。     

基于RS的盐池县近10年植被覆盖度动态变化研究

为研究农牧交错区植被覆盖度的变化,从盐池县1999年、2004年和2010年3期TM/ETM+影像图入手,利用归一化植被指数(NDVI)反演了盐池县的植被盖度,结果表明:1999年、2004年、2010年平均植被盖度分别为24.08%,26.97%和23.92%,总体呈现出现先增加后减少的趋势。对这3a的植被覆盖度进一步进行分级,发现1999年、2004年、2010年3个时期,低植被盖度所占的比例分别为59.61%,50.75%,62.6%,呈现先减少后增加的趋势;中等植被盖度所占比例分别为34.54%,34.58%,29.20%,呈现先增加后减小的趋势,增加的趋势不明显;高植被盖度所占比例分别为5.85%,14.68%,8.2%,先增加后减小。影响植被覆盖度变化的因素主要有人为及政策因素、气候因素(主要是降水)。     

土地利用/覆盖变化对浑善达克沙地植被覆盖度的影响

利用卫星遥感资料,估算了浑善达克沙地2000—2014年生长季(4—10月)植被覆盖度(Vegetation coverage,VC),并对其时空变化特征进行了分析,讨论了气候因子和土地利用/覆被变化对植被盖度的影响。结果表明,14年间研究区生长季的植被盖度呈波动增加趋势,多年平均VC为0.423,年平均递增率为0.003 6。在空间分布上,研究区的北部、中部和南部边缘区域的植被覆盖度增加趋势较明显,而东部和西部部分区域未发生明显的趋势性变化。研究区植被盖度变化趋势与降水量呈正相关,其相关系数为0.86,是驱动植被覆盖度年际波动的直接因素。植被盖度变化趋势与温度呈负相关,相关系数为-0.42。以研究区2000,2006,2013年3期遥感影像为信息源,在3S技术支持下,对不同时期土地利用动态变化进行分析。草地是土地利用的主要类型,占研究区总面积的85.42%。近14年来,草地、林地的增加幅度较大,分别由29 637.30,58.24km2增加到30 619.36km2,64.43km2。除了建设用地,其他类型的面积均出现不同程度的减少,主要土地利用转移方向为耕地转化为草地和林地,未利用地转化为草地和水域,高覆盖度草地、林地及耕地呈现增加趋势。土地利用变化与植被覆盖度变化有密切的关系,浑善达克沙地合理的土地利用是影响其植被覆盖度出现增加趋势的重要影响因素之一。     

基于土地利用/覆盖的干旱绿洲区植被覆盖度变化--以新疆生产建设兵团第八师为例

为了探讨西北干旱绿洲区土地利用/覆盖类型景观格局特征,以及不同土地利用/覆盖类型植被覆盖度变化,本文以干旱典型绿洲区新疆生产建设兵团第八师为研究区,选取2000年、2005年的Landsat TM和2010年环境一号星CCD遥感影像数据,采用室内解译与野外核查相结合,运用RS和GIS技术分析了该区域的土地利用/覆盖和景观格局变化特征,并基于土地利用/覆盖类型选取3年的MODIS数据进行了植被覆盖度变化分析。结果表明:1)该研究区主要以耕地、草地和灌丛为主,占总面积的88.9%。在自然因素和人为因素的综合作用下,干旱绿洲区土地利用/覆盖类型发生明显变化,草地和灌丛呈减少趋势,面积分别由2000年的2 603.2 km2和1 166.2 km2减少至2010年的1 677.3 km2和933.8 km2;耕地和城镇逐步增加,面积分别由2000年的2 892.8 km2和209.2 km2增加至2010年的4 038.3 km2和259.1 km2;耕地主要由草地和灌丛转化而来,城镇主要由耕地转化而来,土地利用变化整体处于不平衡发展趋势。2)研究区景观特征趋于简单,土地利用变化改变了该区域景观格局,景观多样性、均匀度减少,优势度明显增大,破碎化程度降低,生物多样性也呈向单一方向转变的趋势。3)受气候等主要因素的影响,2000—2010年植被覆盖度呈先降低后逐步升高的趋势,不同土地利用/覆盖类型植被覆盖度表现为林地耕地草地灌丛荒漠,林地、灌丛、草地和耕地植被覆盖度分别增加6.7%、38.2%、15.6%和12.3%;较高和高等级植被覆盖面积增加,中、较低和低等级植被覆盖度面积减少。4)温度一定的条件下,降雨量是影响干旱绿洲区植被覆盖变化的关键因素。该研究结果可为新疆生产建设兵团生态环境保护管理以及合理规划生产模式提供科学的参考依据。     

1999—2018年河南省植被覆盖时空演变分析

为了研究河南省植被覆盖的时空演变特征,利用slope趋势分析、典型地市分析、典型年份和月份分析、土地利用类型改变对植被覆盖的影响分析等方法,分析了1999—2018年河南省植被覆盖时空演变特征。结果表明:(1)河南省西部和南部植被覆盖改善十分明显,河南省北部和东部有轻微改善,而河南省中部植被覆盖有所退化;(2)河南省NDVI分布具有较强的空间差异性,从南北向来看,NDVI均值中部最低,南部最高,北部次之。从东西向来看,NDVI均值中部最低,东部最高,西部次之。河南省NDVI平均值在空间上呈现两头高中间低的趋势;(3)河南省月尺度的NDVI呈现出明显的季节性,最高值出现在夏季8月,最低值出现在冬季1月。(4)居民用地的增加影响着河南省的植被覆盖状况,并且呈负影响;(5)河南省自从实施“退耕还林”政策后,耕地明显减少、林地增多。由此可以得出,1999—2018年河南省总体植被覆盖率改善,NDVI值增加。     

基于分布式测算方法的福建省森林生态系统服务功能评估

森林生态系统服务功能评估是国内外研究热点之一,评估指标体系和评估方法目前仍然处于不统一阶段.利用分布式测算方法,基于福建省2007年森林资源2类调查数据,根据中华人民共和国林业行业标准LY/T 1721-2008《森林生态系统服务功能评估规范》,对福建省9个地市的主要植被类型生态系统服务功能进行评估.结果表明:1)2007年,福建省森林生态系统服务功能总价值为7012.73亿元,其价值量由大到小的顺序为涵养水源、生物多样性保护、固碳制氧、净化大气环境、保育土壤、森林游憩、积累营养物质、森林防护,其中涵养水源、生物多样性保护和固碳制氧价值合计占总价值的81.55％;2)福建省各市森林生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为南平市、三明市、龙岩市、宁德市、漳州市、福州市、泉州市、莆田市、厦门市;3)不同林分类型生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为马尾松、阔叶林、杉木、竹林、经济林、灌木林、桉树、木麻黄:4)不同龄组提供的生态系统服务功能价值量由大到小的顺序为中龄林、成过熟林、幼龄林、近熟林.     

2000-2020年陕西省植被覆盖时空变化多尺度分析

[目的]退耕还林还草工程实施以来,陕西省植被覆盖度明显提高。然而,省级尺度上植被覆盖度的增加一定程度上掩盖了部分市、县级区域植被覆盖度下降的实事,当前迫切需要加强对不同空间尺度植被覆盖变化及其驱动因素的研究。[方法]基于MODIS NDVI数据计算了陕西省植被覆盖度,分析了2000—2020年陕西省、地区、市和县四级尺度植被覆盖度时空变化趋势。[结果]2000—2020年陕西省植被平均覆盖度为64.3%±2.1%,增长率为0.24%/a;陕北植被覆盖度平均为37.6%±4.4%,增长率为0.63%/a;陕南植被覆盖度平均为89.6%±1.2%,增长率为0.13%/a;关中植被覆盖度平均为70.6%±3.5%,下降率为-0.18%/a。延安市、榆林市、铜川市、宝鸡市、安康市、商洛市的植被覆盖度呈持续增加趋势,而西安市、渭南市、咸阳市和汉中市的植被覆盖度呈先增加后下降趋势;全省有72.3%的区县植被覆盖度呈增加趋势,有22.3%的区县植被覆盖度变化方向与所在市相反。在不同空间尺度上,陕西省植被覆盖度增速均表现为2000—2010年高于2010—2020年,这与两个时期的造林面积差异有关。[...     

基于“社会-经济-生态”模型的福建省城镇土地利用绩效空间差异研究

[目的]评价福建省城镇土地利用绩效的水平及其空间分布差异,为福建省土地利用绩效的优化提升提供科学依据。[方法]分别从社会绩效、经济绩效、生态绩效3个维度构建福建省城镇土地利用绩效评价指标体系,采用AHP法和主成分分析法确定权重,运用协调度函数计算分析福建省土地利用绩效水平。[结果]福建省9个设区市城镇土地利用绩效水平呈现"西低东高,北低南高"的特征格局,各设区市的土地利用绩效水平差异较为显著。社会、经济、生态3个绩效子系统分别具有不同的空间分布特征,其中社会绩效与经济绩效2个子系统呈现较强的空间集聚特征,而生态绩效子系统的空间分布趋势则较为分散。福建省9个设区市的城镇土地利用综合绩效可以划分为4种绩效类型:高度绩效区为厦门市;中度绩效区包括泉州市与福州市;较低绩效区为漳州市;低度绩效区包括莆田市、三明市、南平市、龙岩市和宁德市。[结论]福建省各设区市土地利用绩效水平差别较大,各个设区市土地利用绩效评价系统内部各子系统发展具有不均衡性,协调度整体水平与经济发展水平有较大关系,绩效内部的协调度体现为高绩效区带动下的周边区域整体水平趋高。     

基于NDVI的延河流域时空演变分析

利用8年的MODIS NDVI构建时序数据集,分析了延河流域2003—2010年植被覆盖度的时空格局和演变规律。借鉴时空数据分析模型,以栅格像元为分析单元,对该流域研究时段的绿度变换率进行计算分析,并利用像元二分模型对2003年和2010年地表植被覆盖度进行反演。结果表明:(1)延河流域植被生长状况总体呈改善趋势,延安南部林区、宝塔区东南部以及延长县中部植被覆盖较好且较稳定;(2)安塞县中南部、延长县大部以及杏子河中游的王瑶水库周边区域植被恢复效果显著;(3)在宝塔城区和城市重点开发区植被出现退化趋势。经分析,引起该流域局部植被退化主要是由于不合理的土地利用方式以及城市开发建设造成的植被破坏。基于像元的变化趋势分析更易于体现区域NDVI时空演变的细节信息。     

基于资产负债法的福建省区域可持续发展能力研究

以福建省9个地级市为地理单元样本,从人口、经济、资源和环境4个方面选取涉及区域可持续发展能力的相关指标,采用资产负债方法评估了这些地理单元在这4个方面的可持续发展状况及总体可持续发展状况。结果表明,这些地理单元的总体可持续发展能力强弱的排序依次为厦门、福州、泉州、三明、龙岩、漳州、莆田、南平、宁德。其中前4名的净资产得分均大于0,处于可持续的状态;而后5名的净资产得分均小于0,处于不可持续的状态。以此为基础,进一步依据最优分割方法将这些地理单元划分为4种类型:可持续发展强型（厦门、福州、泉州）、可持续发展较强型（三明）、可持续发展较弱型（龙岩、漳州、莆田、南平）、可持续发展弱型（宁德）,并逐一分析了各个类型的可持续发展特征。     

基于粗糙集和突变级数法的区域水资源可持续利用评价

为减少评价过程中指标信息筛选和权重赋予的人为主观影响,提出粗糙集和突变级数相耦合的区域水资源可持续利用评价方法.以福建省为例,以9个设区市为研究单元,从水资源条件、开发利用、生态环境和经济社会等方面,构建由4大准则20项指标组成的指标体系,进行水资源可持续利用评价.结果表明：1）应用粗糙集约简冗余指标,依据属性重要度对指标排序,并耦合突变级数法进行水资源可持续利用评价是可行的,不仅可筛除冗余指标信息,而且无需过多人工干预,可很大程度地减少人为主观影响;2）福建省各设区市水资源可持续利用水平排序为龙岩＞三明＞宁德＞南平＞漳州＞福州＞泉州＞莆田＞厦门,呈现自西向东、西北向东南可持续利用水平递减的空间格局,且根据评价结果划分的4个可持续利用分区,可为水资源分区开发利用和管理保护提供理论依据.     

基于GIS的福建农田氮磷地表径流流失与污染风险评估

为了掌握福建省农田氮磷地表径流流失特征,以福建省的9个地级市为研究边界,通过对其辖区1985—2016年间农田氮、磷化肥施用量的调查,计算农田化肥氮磷的地表径流流失量,并在耦合农田化肥地表径流流失量、降雨和河网密度3个因素的基础上,分析福建省各地级行政区域农田化肥氮磷的污染风险等级,应用地理信息系统(GIS)分析其氮、磷污染的空间分布。结果表明:32年间福建省化肥施用量由4.911×105 t增加到1.239×106t,年均增长3.03%;漳州市氮肥和磷肥的施用强度最大,分别达880.40 kg×hm~(-2)和429.21 kg×hm~(-2);氮磷地表流失量较高的区域主要集中在漳州市,其氮、磷地表流失强度分别达8.71kg×hm~(-2)和1.99kg×hm~(-2)。从氮、磷污染风险等级看,南平市氮、磷肥的流失风险值均最高,分别达63.19%和63.37%,属于高氮磷污染风险区域;厦门市氮、磷肥的流失风险值均最低,分别为0.53%和0.53%,属于低污染风险区域;其他市处于两者之间。可见,漳州市农业发展中应注重氮、磷肥的减量化;南平市则注重对农田氮、磷地表径流流失的风险防范;全省应加大力度发展生态农业,以助力福建省生态文明先行示范区、生态文明试验区的建设。     

2001—2019年云南省植被NDVI变化及其气候因子的关系

了解植被覆盖时空变化对区域环境保护及生态环境建设具有重要意义。基于MOD13Q1数据,运用趋势分析和相关分析方法,探讨了云南省植被NDVI的变化、未来趋势以及植被与气候关系的空间格局。结果表明:(1)2001—2019年云南植被NDVI均值为0.68,变化率为0.37%/a(p<0.001),空间上表现为西高东低、南高北低的特点。(2)全省Hurst指数值为0.52,植被改善的趋势在未来将持续。不同土地覆盖类型,林地、耕地植被变化的趋势为持续改善,居民地为持续退化; 草地和灌木林将由改善转变为退化。(3)近19年年平均气温和降水的变化率分别为0.03℃/a和-2.67 mm/a,两者与年NDVI之相关程度均值分别是0.26,0.21,在大部分地区表现为正相关。总体上看,气温对植被的影响大于降水。(4)植被与气温和降水的滞后响应时分别是1.9月和1.5月。月时间尺度上,植被对降水的响应更敏感。不同植被类型,林地、灌木林植被的滞后时间长于耕地和草地,森林植被最不易受短期气候变化的影响。综上,近19年云南植被NDVI呈改善趋势,未来将持续; 植被NDVI与气温和降水的相关性有着明显的地域差异。