基于空间变异理论的地表覆被时空变化监测方法

本研究将吉林西部作为研究区域,基于空间统计分析方法,以R语言为平台,编写了逐像元计算的变异分析算法,将变程作为分析变量并以影像数据形式输出,得出地表覆被时序变化的区域性特点:1)本研究区地表覆被的时序变化具有明显的区域性。镇赉县(研究区北部)地表覆被的变程(13~14.5个旬值,195~220 d)明显低于通榆县(研究区南部)的地表覆被变程(15~16个旬值,225~240 d);2)时序变化因地表植被覆盖度的不同而发生改变。镇赉县的地表覆被生长变化更有规律,通榆县的地表覆被生长变化状况相对复杂,波动振幅较大;3)湿地这类特殊的地表植被类型在变异分析中具有特殊的变程。湿地是小变程数值(小于12个旬值,180 d)集中分布的区域,值域范围与周围其他不同植被覆盖度的变程有明显区分。本研究用半方差函数提取了地表植被的物候信息,分析了地表覆盖的时空分布特点,希望能为基于时间序列数据的遥感分类解译研究提供新的分析方法和研究思路。     

新疆维吾尔自治区策勒县绿洲一沙漠过渡带小气候特征

利用HOBO小气候观测仪,在2010年7月23日至8月24日对新疆策勒绿洲—沙漠过渡带的柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落、骆驼刺群落3个典型天然植物群落的风速、气温、空气相对湿度、光合有效辐射进行了同步观测,分析了它们的小气候特征的差异,初步探讨了产生这些差异的原因。结果表明,策勒绿洲—沙漠过渡带的植被具有独特的小气候作用,植被覆盖度越大,风速越小,气温越低,相对湿度越高。相比植被覆盖度仅3%的柽柳群落,柽柳—骆驼刺—花花柴群落（覆盖度27%）和骆驼刺群落（覆盖度67%）在观测期内0.5,1,2,4,8和10m处风速平均减小了32%,47%,近地表0.5m风速减少的最多,分别为57%,87%;2m处气温的平均值分别减少了0.32,1.02℃;2m处空气相对湿度的平均值分别增加2.33%,7.67%;策勒绿洲—沙漠过渡带柽柳群落、柽柳—骆驼刺—花花柴群落和骆驼刺群落的光合有效辐射差异不明显;阴天和沙尘暴天气光合有效辐射比晴天分别减少40%,60%。     

新疆策勒绿洲-沙漠过渡带不同植被下的沙丘形态特征及沉积物粒度分析

新疆策勒绿洲—沙漠过渡带为典型的极端干旱区,风是最主要的搬运动力,风蚀和沙尘暴对土壤沙粒的搬运和堆积造成了土地沙化和荒漠化。运用回归分析和相关分析方法,探讨不同灌丛沙堆风沙沉积物的沉积规律和沙丘发育的影响因素,对不同植被下的沙丘形态特征及沉积物粒度进行分析。结果表明:(1)在不同植被覆盖度下,柽柳比骆驼刺灌丛沙堆的沙物质粒径分布均匀,柽柳和骆驼刺分选的沙物质粒径最粗分别为高覆盖度下和中覆盖度下,最细均为低覆盖度下。(2)沙丘和障碍物演化过程中,高度、长度、宽度三者之间协同变化,相互影响、相互反馈。障碍物的高度和宽度与沙丘长度、宽度和高度之间均存在显著关系,植株的大小影响沙丘形态的发育。(3)风影和灌丛沙丘的沙物质主要由极粗粉砂、极细砂和细砂组成,回涡沙丘的沙物质主要由极细砂和细砂组成,其余粒级沙粒含量很少,均不足5%。从植被类型解析,沙物质粗细为柽柳>骆驼刺>花花柴;从沙丘类型分析,沙物质粗细为回涡沙丘>灌丛沙丘>风影沙丘。(4)沙丘沙物质平均分选系数介于1.42~1.60,属于中等偏上—中等分选性,沙物质偏度平均值介于0.01~0.20,属于对称,沙物质峰态平均值介于0.96~1.07,属于常峰态。(5)沙丘沙物质分选系数与偏度值均呈极显著相关(R²＞0.70,p＜0.01),沙物质平均粒径与分选系数和偏度值均呈极显著相关(p＜0.01)。研究结果对深入理解不同植被下的灌丛沙堆表面沉积物粒度特征和沙丘形态的发育具有重要的意义。     

荒漠绿洲过渡带农业绿洲土地退化动态特征

为量化荒漠-绿洲过渡带农业绿洲土地退化动态，运用遥感与GIS技术，结合地统计学理论，对研究区自1960年土地开垦以来，耕地开发利用的结构变化以及1983～2005年土地利用类型与表层土壤(0～20 cm)土地退化时空变异规律关系分析研究。结果表明：农业绿洲经历4个阶段：过渡垦荒阶段、适度土地利用阶段、土地撂荒阶段、土地利用综合治理阶段。23年间农业绿洲景观改变的人为影响程度加剧是造成景观多样性和景观破碎化的主要动因。从1983～2005年，沿沙漠区向农业绿洲内部土地退化的程度降低，灰漠土退化面积明显高于盐     

石羊河流域中下游沙漠-河岸过渡带土壤特征研究

对石羊河中游断流段(DS)、泉水溢出段(SOS)及下游水库以上丰水段(WSA)和水库以下干涸段(DSB)沙漠-河岸过渡带0-200cm土层土壤理化性质进行了调查和分析.结果表明:土壤含水量的大小顺序为WSA>SOS>DSB>DS.雨季降水对WSA段土壤含水量的影响很小,对其他河段土壤含水量影响较大,其对土壤水分的贡献主要在10-40cm土层;土壤容重大,且表层大于下层.pH值7.70～8.55,表层低于下层.pH值从上游至下游依次减小,其变化与有机质含量和盐分组成及总量有关;土壤养分贫瘠,有机质、全氮、速效磷含量低,速效钾含量高.WSA段土壤有机质和全氮含量最大,DS段土壤速效磷和速效钾含量最大;土壤含盐量从上游至下游依次增大.WSA和DSB段土壤已盐化,盐化类型分别为氯化物-硫酸盐盐化土和硫酸盐-氯化物盐化土.由于同时受水力和风力的影响,石羊河中下游沙漠-河岸过渡带土壤性质变异大,各河段之间的差异大多都不显著.     

陕北小流域土地利用空间分布与地形因子关系研究

为了掌握风沙过渡区杨柳沟小流域土地利用空间分布与地形因子之间的关系,以期为该研究区水土保持规划提供科学依据,在Arc GIS 10.0的支持下,对该流域的土地利用现状图与DEM数字高程模型进行叠加提取,得出高程、坡度、坡向和沟壑密度4个地形因子信息,利用土地分布指数(LDI)分析地形因子与土地利用空间分布之间的关系。结果表明:地形因子是影响杨柳沟小流域土地利用类型的重要因素,尤其是高程、坡度、坡向和沟壑密度等地形因子,各地形因子不同等级下的土地利用方式差异明显。     

老岭自然保护区森林植被的基本特征及生态学意义

老岭自然保护区地处东北、华北两个植物区系的过渡带，其森林植被区系组成，具有多样性和过渡性特征。它为研究温带中低山区原生植被破坏后，次生植被的演替规律和次生杂木林群落，建群种的生态、生物学特性及分布规律提供了科学依据。对次生林的生长、改造和利用途径；对保护自然环境和物种的多样性；对秦皇岛市水利资源的开发利用，在理论上和实践中都具有重要的社会、经济和生态学意义。     

吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆形态示量特征

白刺（Nitraria tangutorum）灌丛沙堆是吉兰泰荒漠绿洲过渡带常见的自然景观。在不同背景植被盖度下,白刺灌丛生长与沙堆形态特征如何变化,仍然未知。通过对白刺灌丛和沙堆形态参数的测量,定量分析不同背景植被盖度下白刺灌丛和沙堆形态参数的差异性,以及白刺灌丛生长特征与白刺灌丛形态之间的关系。探讨背景植被盖度对白刺灌丛沙堆演化的影响。结果表明：（1）4种背景植被盖度下白刺灌丛沙堆演化稳定,白刺灌丛沙堆各形态参数随着背景植被盖度增加逐渐向大规模、小密度方向发展。（2）从整体来看,不同背景植被盖度下白刺灌丛沙堆各形态参数之间存在良好的相关关系。（3）吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛沙堆长轴与短轴之间存在二次函数或幂函数关系;除样地1外,白刺沙堆高度和水平尺度之间存在幂函数关系。（4）吉兰泰荒漠绿洲过渡带白刺灌丛盖度主要集中于40%～80%,占灌丛沙堆总量的64.62%,说明研究区白刺灌丛生长状况良好。据此认为研究区白刺灌丛沙堆发育良好,暂时不会成为风沙危害绿洲的策源地。     

新疆北部绿洲-荒漠过渡带植物种类多样性分析

在“国家重点基础研究发展规划项目”( G1 9990 4 35 - 3)的研究中 ,为了探索绿洲环境的特征 ,对新疆北部进行了植被生态学考察 ,比较分析了北疆的绿洲与荒漠、山地生物多样性之中的优势植物和特征植物。在考察中 ,采集植物标本 1 5 4种 ,隶属 34科 ,1 0 0属 ,其中发现1个新种 ,有中国新分布 3种 ,有 1 0 2种增添了在新疆的新分布地点。     

荒漠绿洲过渡带林地开垦对土壤有效态微量元素的影响

选择荒漠绿洲过渡带的林地开垦区为研究对象,运用地统计学和Arc Gis空间分析工具相结合的方法,研究了林地开垦后土壤中有效态Fe、Cu、Zn和Mn含量的空间变异特征和丰缺状况。结果表明:林地开垦后有效态Mn显著缺乏(P0.05),平均值为4.24 mg·kg~(-1),低于临界值的土壤占土壤总数的32.25%,有效态Fe和Ze次之,分别有21.82%和29.36%的样品低于临界值,4种微量元素空间变异强度均25%,呈较明显的空间变异性;半方差函数分析中,有效态Fe块金值最大,有效态Mn变程最小,4种有效态微量元素块金值与基台值的比值均25%,表明4种有效态微量元素空间依赖性均较强;在空间结构中,4种有效态微量元素呈明显的片状和斑块状分布,有效态Cu主要分布于研究区西南和西北部,有效态Zn和Fe主要分布于中部,有效态Mn呈东西方向对称分布且东部含量大于西部;在有效性评价中,单项指数(Ei)以有效态Mn最高,达2.83,综合指数(Ec)以有效态Fe最高,达1.27,有效态Cu的Ei值和Ec值均较低。