基于MODIS-NDVI的乐安湿地植被覆盖动态分析

乐安湿地作为长江上游生态屏障的重要组成部分,是大凉山生态建设的重点区域;也是高原湿地在海拔2 500 m^3 000 m典型生态系统。植被覆盖度(植被的垂直投影面积与单位面积之比)是反映湿地植物生长状况的重要生态学参数,在评估和监测湿地生态环境方面发挥着重要的作用。本文利用2011-2015年的MODIS归一化植被指数数据,应用像元二分法估算了布托乐安湿地保护区的植被覆盖度及其变化趋势,分析了乐安湿地保护区内植被覆盖度变化,旨在为保护区生态环境评价及管理提供科学依据。研究表明乐安湿地保护区植被覆盖度状况良好,中度及其以上等级植被覆盖区占研究区比重较大,超过50%;5年间,保护区植被覆盖度总体上呈现稳定状态,但是不同等级,不同时段的植被覆盖变化趋势不同;植被覆盖度在空间上呈现以万吨山、四棵乡一线向两侧降低的总体趋势。与海拔3 500 m左右的若尔盖湿地相比,乐安湿地植被覆盖度分布主要受地形、水热条件限制,以及人为活动因素的影响。     

基于MODIS的南四湖植被覆盖变化的时空特征研究

湿地植被的时空变化研究是陆地生态系统对全球变化响应研究的重要内容之一。利用2000—2015年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)16天合成的植被指数数据(NDVI和EVI)作为植被覆盖的指标,采用基于像元的线性趋势分析和稳定性分析方法研究了南四湖湿地植被覆盖的时空演变和稳定性格局特征,并结合气象数据和相关资料分析了控制植被覆盖变化的主要因素。结果表明:1)南四湖湿地植被覆盖度受景观格局控制,呈现由湖岸向湖心减小的带状分布特征。2)南四湖植被覆盖变化具有阶段性特征。2000—2003年生长季植被覆盖度处于较高水平,2004—2006年处于较低水平,之后波动变化;植被覆盖年内变化呈双峰特征,尤其在下级湖。3)湿地的水陆交错地带植被覆盖下降趋势明显,植被指数平均每10年减少0.1~0.3,其他区域植被覆盖略有上升。4)植被覆盖的稳定度亦呈现以湖心为中心的环带状特征,由湖心到湖岸植被的稳定性逐渐增高。5)植被覆盖度的变化与区域降水导致的湖泊水位变化关系密切。除去极端降水的2003年,年降水量与湿地植被指数呈显著负相关关系(P<0.05),相关系数分别为-0.60(NDVI)和-0.66(EVI)。作为南水北调东线工程重要的水利枢纽,南四湖频繁的水文调蓄必然影响湿地植被覆盖格局,进而影响南四湖湿地生态过程及生态功能,需引起管理者的重视。     

基于RS/GIS技术支持下的植被分类及其覆盖度研究——以昆明市为例

选取昆明市为研究区域,在RS和GIS技术支持下,对2013年、2014年和2015年植被分类和覆盖度时空特征进行研究。结果表明:1)2013—2015年间,研究区分布较广的植被为针叶林和阔叶林,草地主要分布在北部高山河谷地带,灌丛和人工植被主要围绕城镇及水域分布,灌丛和草地面积下降12.72%,人工植被和其他用地面积上升12.82%。2)2013—2015年植被覆盖度整体呈上升趋势,NDVI>0.5区域比例上升31.52%,而2014—2015年植被覆盖度总体呈下降趋势,NDVI>0.5区域比例下降6.1%。3)植被覆盖度因海拔、坡度差异而呈现不同的分布特征,其中:海拔>2500m和坡度>25°区域植被覆盖度相对较高,而海拔<1000m和坡度<5°区域植被覆盖度相对较低,变化较明显的分布在海拔1000~2500m和坡度<5°区域;海拔>2500m和坡度>25°区域人类活动少,植被覆盖变化不明显。     

湖北省植被覆盖度变化及其对地形因子的响应

在RS和GIS技术的支持下,基于MODIS-NDVI数据,采用像元二分模型估算了湖北省2000―2015年的植被覆盖度。运用一元线性回归趋势分析方法和有序聚类分析方法对植被覆盖度时空变化趋势及突变进行了研究,并结合DEM分析其对高程、坡度等地形因子的响应。结果表明:(1)湖北省植被覆盖度整体较高并呈现西高东低、四周高中间低的空间分布格局,地形、土地覆被类型等是影响湖北省植被覆盖度空间分布的重要原因。(2)2000―2015年湖北省植被覆盖度整体上呈现波动上升态势,但以不显著变化为主。其中,基本不变区占研究区总面积的88.10%,显著增加、显著减少区分别只占1.52%和1.31%。鄂西山区是植被覆盖度的主要改善区,武汉城市圈则是主要退化区。(3)植被覆盖度分别在700 m高程带和14°坡度带发生显著突变。100 m及2 500~2 800 m高程带植被覆盖度在2009年发生显著突变;300~400 m及1 100~2 400 m高程带在2004年发生显著突变。2°~10°及46°~52°坡度带植被覆盖度在2004年发生显著突变。16 a间湖北省植被覆盖度变化可能是气候波动、退耕还林工程实施等因素共同作用的结果,其中退耕还林工程的实施是该区植被覆盖度增加的主要因素。     

基于MODIS的眉山市植被指数变化及其原因分析

利用2000—2015年每年8月份的MODIS卫星影像数据,计算眉山市同期的归一化植被指数(NDVI),并根据降水和气温的相对一致性选取2000年和2014年两个典型年份,以其NDVI为基础反演植被覆盖度,通过差值植被指数的差值分级,量化分析眉山市2000—2015年的植被状况,结果表明:眉山市NDVI均值从2000年的0.773 8增加到了2015年的0.810 7,6区县除东坡区之外NDVI均值均呈升高趋势;2014年与2000年相比,全市低覆盖度、中覆盖度、中高覆盖度植被区域面积分别降低了7%、3%和14.44%,高覆盖度植被区域面积增加了17.53%;不同区县之间植被覆盖度变化主要集中在中高覆盖度和高覆盖度两个等级。以NDVI为基础分析了植被的时间变化特点,并利用2000年和2014年8月份的NDVI植被梯度与差值植被指数从全市及各区县两个尺度进行讨论分析,结果表明:全市植被改善区域面积超出退化区域面积6 525 hm~2,彭山县、仁寿县和青神县植被以改善为主,改善区域面积分别超出植被退化区域面积11.01%、7.66%和4.05%;洪雅县、东坡区和丹棱县植被以退化为主,退化区域面积分别高出植被改善区域面积11.58%、3.33%和0.77%;生态退化区域主要集中在山地区、水域区以及道路沿线。     

叶尔羌河流域植被覆盖度时空变化分析

内陆河流域植被覆盖度变化特点及趋势是反映全球气候变化的基础指标之一。基于MODIS NDVI、DEM数据及气象站点记录数据,应用趋势分析、偏相关分析和空间统计等方法,探讨2000-2015年新疆叶尔羌河流域植被覆盖时空变化特征及趋势,并分析其与气象因子及地形因子间的相关性。结果表明:(1)2000-2015年间叶尔羌河流域植被覆盖主要以低覆盖度为主,平均植被覆盖度为0.233,16年来植被覆盖度呈微弱增加趋势。(2)叶尔羌河流域植被覆盖主要集中在流域中部农耕区,植被覆盖空间分布总体特征表现为距叶尔羌河越近,植被覆盖度越高。(3)相关性分析结果显示研究区植被覆盖度与温度呈正相关,与降水量间的相关性不显著。(4)植被覆盖度随地形因子的变化存在差异性。随着坡度的增加,植被覆盖度呈降低趋势,坡度越大,植被覆盖度越小;植被覆盖度在各个坡向上的差异不显著。总体上,阳坡的植被覆盖度优于阴坡;随着海拔的增加,植被覆盖度变化情况较为复杂。     

城市绿地对缓解沿海城市热环境效应研究——以大连市中心城区为例

采用大连市中心城区2000～2018年5期Landsat系列影像,结合景观指数、相对地表温度指数,探讨城市绿地对缓解热环境的效益。结果表明：(1)研究区热环境呈不断上升趋势,由2000年的22.57℃上升至2018年的31.77℃,其中2015～2018年间升温幅度最大;(2)2015～2010年大面积低覆盖度林地演变为高覆盖度林地,各类型绿地降温效果由高到低依次为：高覆盖度林地>高覆盖度草地>低覆盖度林地>低覆盖度草地;(3)绿地的SHDI与低覆盖度林地的PLAND指数与热环境呈显著负相关。研究可为构建绿色城市提供一定的参考。     

南水北调中线水源区2000—2015年森林动态变化遥感监测

【目的】监测南水北调中线水源区2000—2015年森林空间分布格局,研究森林动态变化过程及其机制,为水源区森林生态系统保护和水质安全提供理论依据。【方法】基于2000、2010和2015年3期30 m分辨率国产环境灾害卫星HJ-1 A/B CCD以及Landsat TM影像数据,采用面向对象决策树分类方法,监测南水北调中线水源区的土地覆被,并运用像元二分模型和归一化植被指数估算植被覆盖度。【结果】3期土地覆被数据精度(K)分别为89. 4%、86. 9%和84. 4%,2000年用户精度为98%,2010年用户精度为96%,2015年用户精度为94%。土地覆被监测结果表明,受退耕还林和封山育林等生态工程项目实施影响,2000—2015年,南水北调中线水源区森林面积持续增加,增幅达9. 5%,增加面积主要来自草地、耕地和建设用地;然而,随着水源区大规模移民和区域经济不断发展,也使得约4 547 km^2的森林转化为耕地、草地和建设用地。分市统计分析表明,十堰市和安康市森林面积增量最大,均超过1 300 km^2,生态修复工程效果显著。2000—2015年,水源区植被覆盖度也呈增加趋势,其中森林植被覆盖度增幅达25. 4%,且植被覆盖度在0. 6以上的森林面积比例3期均超过70%。【结论】近15年来,南水北调中线水源区森林面积和森林植被覆盖度增加显著,森林密度得到提升,高密度的森林植被能够在地表形成植被保护层,降低水源区发生水力侵蚀和沟渠侵蚀的风险,从而提高水源区水土保持能力。     

黄河源区玛曲县草原退化研究初报

以高寒草甸生态系统植物群落样地调查资料为基础,对不同退化程度植物群落结构及物种多样性特征进行研究分析。结果表明：随着草地退化程度的加剧,草地植物群落结构、物种组成及覆盖度均发生了很大变化,主要表现在物种数急剧减少、植被覆盖度下降、优良牧草比例大幅度减少,物种多样性明显低于自然生态系统。     

基于Landsat影像的北京市植被覆盖变化特征分析

以北京市为研究区,基于2000年Landsat 5TM和2010年Landsat 5TM遥感影像数据,利用像元二分模型对2000年至2010年北京市植被覆盖度及其动态变化进行定量分析。研究表明:2000年,北京市植被覆盖度主要为低植被覆盖、中等植被覆盖和中高植被覆盖;2010年,北京市植被覆盖度主要为中高植被覆盖和高植被覆盖。2000~2010年10年间,高植被覆盖和低植被覆盖区的变化程度最大,前者增加3066km2,约占北京市总面积的18.25%,后者减少2103.36km2,约占北京市总面积的12.52%,其余等级植被覆盖区域面积变化程度相对较小。2000年,低植被覆盖的面积最大,2010年,中高植被覆盖的面积最大。10年间,以中等植被覆盖→中高植被覆盖为最主要的转换类型,转换率达到45.501%。     

Forest resources variation along with the main rivers in typical forest region of Changbai Mountain

The restoration of the riparian vegetation disturbed by human activities is one of the hotspots of watershed ecology. Through interpreting the images of Remote Sensing in 1985 and 1999, the basic information of forest resources of Lushuhe Forest Bureau, which is a typical forest area of Chanbai Mountain was obtained with support of GIS. By dividing Land covers of Lushuihe area into 10 types (water body, residential land, stump land, farming land, wetland, mature conifer forest, midlife conifer forest, mature broadleaf forest, midlife broadleaf forest, and man-made young forest) and dividing the riparian zone into four buffers (in turn 1000, 2000, 3000, 4000 m away from the river), the changes of riparian forest resources during 1985–1999 were analyzed. The results showed that the deforestation intension has obviously decreased and the whole environment has been evidently improved, but the riparian ecosystem was still flimsy. In buffer 1, 2, 3 the area of midlife conifer forest increased largely, but the areas of other types of land covers all decreased. Midlife conifer forest had a comparatively good status in the three buffers. In buffer 4, midlife conifer forest, mature conifer forest, and mature broadleaf forest formed a forest-age rank that is helpful to stabilize the forest ecosystem and exert its functions. Area percentage of wetland decreased in buffer 1, buffer 2, and buffer 3, even in buffer 4 in which forest ecosystem rehabilitated comparatively well, so protecting and rehabilitating wetland is a very difficult task. Foundation item: This study is supported by major projects of Knowiedge Innovation Program. Chinese Academy of Sciences (No. KZCX2-SW-320-3) and Institute of Applied Ecology (a grant SCXZD010-01), CAS. Biography: HAO Zhan-qing (1962-), Male, Ph. Doctor, Professor in Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Science, Shenyang 1100016, P.R. China Responsible editor: Chai Ruihai     

沈阳城市森林植被特征与管护工程研究

城市森林建设是改善城市生态环境的重要途径,而城市森林的植被结构特征和管护工程的实施是保证城市森林生态系统健康和可持续发展的重要因素和保障措施。文章论述了沈阳城市森林的植被覆盖率、植物种类的生物多样性、树木胸径结构等沈阳城市森林植被结构特征,以及城市森林病虫害防治、城市森林水、肥管理和树木修剪等管护工程,为今后沈阳城市森林的健康管理提供了有益的参考。     

瘦西湖风景区森林生态系统建设

瘦西湖风景区森林生态系统建设是城市森林生态体系研究与示范扬州试验点的重要组成部分。本文利用历史遗存植物造景、坚持乡土树种地被植物应用、加强生物多样性原则、开发水生湿地植被景观、推进生物防治管理等,阐明了景区森林生态系统建设的基本原则;并就自然植被资源保护、湿地植物景观以及生态绿地模式建没等设想,对景区森林生态系统可持续发展的建设目标进行了探讨。       

长白山典型林区主要河流两岸森林资源变化研究

本文对两期遥感图像进行解译，并在GIS支持下提取露水河林业局主要河流两岸各缓冲区森林资源信息，经分析得到各类地物在1985年及1999年的变化趋势。结果表明：在河流沿岸对森林的采伐强度1999年较1985年明显减小，整体生态环境较1985年有所改善。在缓冲区1，2，3除中龄针叶林大幅度增加外，其它地物类型面积均减少，由此可以看出，在这三个缓冲区内针叶林得到了较好的恢复。在缓冲区4内，中龄针叶林、成熟针叶林、成熟阔叶林形成一个林龄梯队，有利于森林生态系统的稳定与功能的发挥，十五年间缓冲区4受到的干扰相对较小。湿地数量在四个缓冲区内均有所减少，虽然在缓冲区4内森林生态系统恢复的较好，但湿地面积仍有所减少，说明保护及恢复湿地资源是一件非常艰巨的任务，必须引起高度重视。图5表2参12。     

Spatial pattern of a plant community in a wetland ecosystem in a semi-arid region in northwestern China

The spatial distribution characteristics of plant communities in a wetland-dry grassland ecosystem in arid and semi-arid regions in northwestern China and the main factors affecting the distribution pattern were studied. The Siertan wetland in the Haba Lake Nature Reserve was the study area. Four transect lines, each about 1 km long, were set up in the growing season along the biotope gradient in four directions: east, northeast, west and northwest. Attributes measured include frequency of occurrence, height, density, coverage, biomass and environmental soil factors. The data were analyzed using a two-way indicative species analysis (TWINSPAN), detrended correspondence analysis (DCA) and Spearman correlation coefficients. On this basis, the vegetation in the Siertan wetland was classified into three types and 14 associations. The first vegetation type was halophytic marsh vegetation, mainly distributed in the wetland zone. This type largely contains halophyte and hygric plants and its representative association is Phragmites communis + Kalidium foliatum. The second type was meadow vegetation, distributed in the ecotone. The meadow vegetation species are mainly mesophytic and their representative association is Nitraria tangutorum + Pennisetum flaccidum. The third vegetation type is grassland vegetation, which mainly consists of mesophytic and xerophytes, distributed in the arid grassland zone. The representative association of the third vegetation type is the association of Anaeurolepidium secalium + Saussurea runcinata. Correlation analysis between the axes of DCA and environmental soil factors shows that soil moisture content, organic matter, soil salt content and total nitrogen are the main environmental factors affecting the pattern of vegetation distribution along the biotope gradients from wetland to arid grassland. Other factors affecting the vegetation are microtopography and grazing pressure. Additionally, we have reported modifications and improvements to the importance value methodology. __________ Translated from Journal of Beijing Forestry University, 2008, 30(1): 6–13 [译自: 北京林业大学学报]     

毛乌素沙地土地利用动态变化分析

利用毛乌素沙地2000、2005、2007、2010年的TM卫星遥感影像数据,对毛乌素沙地近10年的土地利用动态变化进行了分析并得出以下结论:⑴在时间尺度上,2000-2010年毛乌素沙地裸露地、低覆盖草地和耕地面积减少,高、中覆盖草地、林地和居民工矿用地面积增加,水域无明显变化。⑵在空间上尺度上,2000-2010年,毛乌素沙地北部地区土地利用变化较明显,其中在东北部,大部分由耕地转为林地,在西北部,部分中覆盖度草地转为耕地。⑶2000-2005年,研究区土地利用类型中面积增加最多的是中覆盖度草地,净增加7 598.84 hm2,主要由26 255.3 hm2的低覆盖度草地和3 550.41 hm2的裸露地转入;2005-2007年,研究区土地利用类型中面积增加最多的是高覆盖度草地,净增加7 584.81 hm2,主要由6 074.43 hm2的裸露地和3 083.12 hm2的中覆盖度草地转入;2007-2010年,研究区土地利用类型中面积增加最多的是林地,净增加37 978.01 hm2,主要由35 488.96 hm2的耕地和2 640.42 hm2的高覆盖度草地转入。     

额尔古纳湿地资源及其保护利用

介绍了额尔古纳国家级湿地自然保护区的植物、动物以及旅游资源情况,分析了湿地目前存在的草甸开垦过度、放牧严重,动物疫病与森林、草原病虫害严重等问题,提出了湿地保护、修复措施和适度开发及合理利用的建议,以充分发挥湿地多种功能.