草地覆盖度变化对生态系统防风固沙服务的影响分析——以内蒙古典型草原区为例

锡林郭勒盟为我国北方典型草原区,草地的退化与恢复影响生态系统的防风固沙服务功能。为了便于制定区域生态恢复的防治措施,实现草地生态系统的可持续发展与防治土壤风蚀危害,本文基于气象、遥感数据,运用RWEQ(Revised Wind Erosion Equation)模型,结合锡林郭勒盟的草地覆盖度变化对20世纪90年代以来的防风固沙服务功能的时空变化趋势进行了定量评估,并分析了草地覆盖度变化对防风固沙服务功能的影响。研究表明:锡林郭勒盟土壤风蚀以微度和轻度侵蚀为主,主要集中在植被盖度较高、降水相对较多,风场强度相对较低的东部、中部和南部地区;中度以上区域主要集中在西部的荒漠草原区与浑善达克沙地区,且侵蚀面积随侵蚀强度的增加而递减;防风固沙服务功能量的分布趋势与土壤风蚀模数的分布趋势基本一致;防风固沙服务功能保有率的分布特征与植被盖度的分布特征基本一致,表现为由西北到东南逐渐增加的趋势;在气候暖干化背景下,受京津风沙源治理工程实施的影响,以微度和轻度侵蚀为主的草地覆盖度减小区转为以微度和轻度为主的覆盖度增加区,轻度和中度以上侵蚀为主的草地覆盖度减小区转为基本持衡区;草地覆盖度的降低与增加对土壤风蚀的加剧和抑制作用明显,大部分地区的防风固沙服务功能保有率的下降(提升)与风蚀季节草地覆盖度的减小与提升呈显著正相关(r0.6,p0.05)。     

松嫩平原西南部水域信息图谱分析

地学信息图谱综合了地学景观规律性、简洁性和数学模型的抽象性,它是现代空间技术与我国传统研究成果结合的产物,它可反演过去、预测未来。基于地学信息图谱原理与表达方法,采用遥感与地理信息系统技术,通过对松嫩平原西南部水域1979、2001年两期遥感数据,进行水域遥感信息图谱变化研究与图谱分析表达。研究表明,1979年松嫩平原西南部水体总面积为2018.22km²,2001年面积为1488.12km²,减少了530km²,水域变化的动态度为1.01%,主要影响因素是土地沙化、草地退化以及过度的人为开发造成的。通过多种景观指数图谱理论来表达水域的变化特点,反映水域要素的相关性和数量关系。利用遥感与地理信息系统相结合的方法,对松嫩平原西南部遥感水域信息,反演了研究区的水域动态变化。     

京津风沙源区生态环境时空变化的遥感监测分析

本文利用由遥感影像解译获得的土地利用数据和MODIS NDVI产品,采用空间转移矩阵、最大值合成法、均值法和一元线性回归模拟等方法,分析了2000年以来京津风沙源区生态环境变化的时空特征.结果表明:(1)2000-2005年京津风沙源区耕地开垦、林草地减少的趋势有所减缓,但区域气候变化趋于干旱,水域面积明显减少,草地退...     

三江源南部草地退化时空特征分析

本文利用三江源南部1977年MSS、1990年TM和2004年TM三期遥感影像,结合1∶10万地形图、1∶100万草地图、1∶100万植被图和野外考察等资料,分析该区草地退化的时空变化特征和规律。结果表明:该区草地总体呈轻度退化,即为轻度破碎化退化、轻度覆盖度下降、轻度破碎化和轻度覆盖度下降复合型退化,共占研究区退化总面积的84.3%;轻度退化草地主要散布在唐古拉山东北部区域,中度退化草地多数分布于河流、居民点周围,草地轻度沙化/盐化退化主要发生在湖盆周围、河岸附近、滩地等区域。草地退化面积随海拔高度升高近似于正态分布,退化面积集中4 400～5 300m左右。1977～1990年和1990～2004年前后两期草地退化面积占研究区草地面积12.6%和18.9%,指示着草地状况的恶化。同时,对前后两个时段比较发现,草地退化发生以破碎化为先导,随后发生覆盖度持续降低。沼泽和沼泽化草甸的变化反映了区内气候的趋干化。另外,受气候条件等因素的影响,前期草地和沼泽变化有转好迹象。     

基于TM遥感数据的汶川地震极重灾区生态恢复研究

本文以地震极重灾区2006、2008和2011年3期Landsat TM遥感影像为数据源,利用GIS提取灾区土地利用信息,结合坡度和高程等地形因子对灾区主要生态系统面积的变化进行综合分析.结果表明:2008年地震对灾区生态环境造成严重破坏,使研究区农田、森林和草地生态系统分别减少了124.6km2、461.6km2和9...     

琼东海域锋面特征初探

2012年7月现场调查了海南岛东部陆架海(琼东海域),结合其中4个断面的实测数据和卫星遥感数据,探究该海域2012年海表温度锋面的季节性变化以及夏季锋面结构特征。研究表明,琼东海域温度锋面的季节性变化明显,强锋面中心会随季节变化。夏季锋面主要分布在上升流区,是典型的上升流锋面,锋带宽20~40 km,大致沿100 m等深线,随深度增加锋面强度减小,位置向外海移动。     

三江源生态工程实施以来草地恢复态势及现状分析

三江源生态保护与建设工程实施以来,区域生态环境发生了明显的改善。为了正确认识该地区草地退化恢复的程度及其空间分布特征,本文通过对比分析2004年和2012年2期遥感影像,利用人工解译的手段获取了工程实施后三江源地区退化草地变化态势数据集,并在此基础上分析了退化草地的恢复态势,以及草地退化现状的空间格局特征。结果表明：① 2004-2012年三江源生态工程实施以后,该地区草地退化呈现不同程度的减缓态势,而且局部地区草地状况明显好转;② 三江源地区各县草地退化趋势基本得到控制,退化草地变化以轻微好转和明显好转为主,退化发生和退化加剧现象仅发生在极少数县;③ 2012年三江源退化草地面积比2004年降低了5.78%,其中中度退化草地的面积减少最显著,下降了5.35%。黄河源和长江源草地退化的形势依然比较严峻,玛多县、曲麻莱县、称多县北部和治多县东南部草地退化最明显。三江源生态工程自实施以来,草地恢复态势及现状分析对归纳总结三江源生态保护与建设一期工程的成功经验和基本教训,以及合理指导二期工程的实施具有重要的科学意义。     

全球土地覆被数据集中哈萨克斯坦草地分布的异同及其成因

受社会制度变迁和气候变化的影响,哈萨克斯坦是中亚地区生态退化和草畜矛盾问题最为突出的国家。近百年来,放牧方式的改变、农业开垦的占用、加之暖干化的气候变化影响,使得哈萨克斯坦各类草地生态系统变化的时空格局具有鲜明的特点。因此,研究哈萨克斯坦草地退化的过程与机制对认识中亚地区草地生态系统对气候变化和人类活动的响应尤为重要,也是对绿色丝路建设过程中区域生态可持续发展的科学支撑。土地覆被数据是生态变化研究的基础数据,但目前广泛使用的各套全球数据集间往往存在很大的差异,这会导致对生态变化成因的认知以及对未来变化的模型模拟产生更大的不确定性。本研究从对草地类型识别的定义、空间分布的一致性和空间分布差异的原因3方面对比5类全球土地覆被数据（UMD 1992-1993、MCD12Q1 2001、GLC 2000、CCI-LC 2000、Glob Cover 2005）中哈萨克斯坦草地分布的异同,以期为哈萨克斯坦的相关研究中土地覆被数据集的选择提供依据。研究结果表明：① 分类系统中对草地类型的界定、遥感数据源、辅助分类数据、分类方法、验证数据和方法的不同是5套数据草地资源分布差异的主要原因,其中MCD12Q1数据与其他4套数据的草地分布面积相差最大;② 5套数据中草地分布都重叠（完全一致）或四套数据重叠（高度一致）的区域仅占39.66%,主要位于哈萨克斯坦典型草原带和部分半荒漠草原带;围绕典型草地分布区,空间一致性由内向外逐渐降低。5套数据完全不一致区域占26.78%,主要位于荒漠草原带;③ CCI-LC2000数据与其他几类数据的重叠区域最高,有76%的草地与5套数据的完全一致以及高度一致区重叠;在分布不一致区域中,极易造成混淆的土地覆被类型主要为旱作耕地、灌溉耕地、耕地与自然植被镶嵌体、裸地以及灌丛。     

基于稀疏样点的蒙古国产草量估算方法研究

产草量是衡量草原生产力和诊断草原健康状况的指标,是草地资源管理的重要依据。近年来,遥感数据结合地面实测数据建模已成为产草量估算的重要手段。充足的实测样点信息是产草量遥感建模估算的基础。受境外采样多重因素的制约,蒙古国产草量估算研究中无法获取足够且分布均匀的实测样点,估产模型的精度受到影响,这一问题目前尚未发现有好的解决方法。本研究选取中蒙铁路沿线（蒙古段）两侧200 km缓冲区作为研究区,针对产草量遥感估算中野外样点稀少且分布不均的问题,引入P-BSHADE方法,基于多年NDVI数据和获取的少量地面实测样点数据,考虑草地分布的非均匀性以及样点之间的相关性,对均匀分布的模拟样点处的产草量数据进行插值实验。结果显示,P-BSHADE法的插值效果优于Kriging法,可得到均匀分布于研究区的样点。基于以上实测样点和插值样点,结合NDVI、EVI、PsnNet 3种植被指数进行遥感建模,最优模型精度达到80%,精度优于已有相关研究。选取其中最优的基于NDVI的指数模型对研究区2000—2019年产草量进行反演,获得的产草量空间格局与年际变化与已有研究结果趋势吻合,进一步印证了结果的可靠性和插值方法的可行性。本研究通过插值的方式改善数据源从而提高估算模型精度是一种全新的思路与尝试,对于“一带一路”等境外区域资源环境监测具有借鉴意义。     

京津唐地区城市扩张对地表蒸散发的影响

以京津唐地区为例,基于SEBS模型,利用MODIS遥感数据和气象数据,计算了2000、2005和2010年四季代表月份的平均日蒸散发量,并结合3期土地利用图,定量评估了由城市扩张引起的日蒸散发量的变化。结果表明,不同土地利用类型的日蒸散发量在不同季节表现出不同的分布规律,春、夏和秋季的日蒸散发量分布规律为水域>林地>草地>耕地>城市用地,冬季的日蒸散发量在三年的分布不一致:2000年为林地>草地>水域>城市用地>耕地,2005年为水域>林地>草地>耕地>城市用地,2010年为林地>水域>草地>城市用地>耕地。以研究区土地利用变化不明显的区域为背景区域,评估了除土地利用/覆被变化外的其他因素对京津唐地区夏季日蒸散发的影响。除去该影响后得出土地利用/覆被变化,对日蒸散发的影响,结果表明,各土地利用类型转化为城市用地会使日蒸散发降低,且水域转化成城市用地后,其日蒸散发量降低最多,2000-2005年降低了0.977mm,2000-2010年其降低值为0.983mm。     

Analyzing land-use change in farming-pastoral transitional region using autologistic model and household survey approach

Land change science （LCS） strives to understand and model land-use change, which will further advance the understanding of multiple issues in the socio-ecological systems. Based on GIS/RS techniques, autologistic model, and household survey method, this study investigated major land use changes and their causes from 1978 to 2008 in Uxin Banner （county-level）, Inner Mongolia in China and then developed an understanding of the relationships between household livelihood and land-use pattern. Results showed that cultivated land increased from 1988 to 2000, and leveled offafter 2000. Built-up land increased stably for the period 1978 2008. The change of grassland and bare land differed among the three periods. From 1978 to 1988, grassland increased by 23.3%, and bare land decreased by 20.48%. From 1988 to 2000, bare land expanded by 1.7%, but grassland declined by 1.3%. From 2000 to 2008, an increase in grassland area by 1.8% was observed, but a decrease in bare land area by 9.0% was witnessed. The autologistic models performed better than logistic models as indicated by lower Akaike Information Criterion （AIC） values. Factors associated with human activities significantly correlated with the change of cultivated land, forest land, grassland, and built-up land. The produce prices and extensive cultivated land use are major issues in the farming area. This study suggests that completing land circulation systems and maintaining the stability of price are effective solutions. By contrast, reclamation and overgrazing are major concerns in the pastoral areas. Implementing environmental policies effectively, transferring population out of rural pastoral areas, and developing modem animal husbandry are effective ways to address these issues.     

基于ArcMap的全国草地资源图的研制

详细地介绍了利用美国 ESRI公司的 Arc GIS 8.1软件产品中的 Arc Map模块完成全国草地资源专题地图的计算机辅助设计和样品图打印输出工作的全部过程以及需要注意的问题。草地资源数据来自对 1 999～ 2 0 0 0年全国范围 L andsat TM遥感影像的计算机解译结果 ,背景数据为 1∶ 5 0 0 0 0 0的地理底图数据 ,包括居民点、行政边界、公路、铁路和水系等要素 ;所有数据都已经存贮为 ARC/ INFO- Coverage文件格式。该工作有两部分具体的任务 :1分省草地资源制图设计与样品图输出 ;2 1∶ 5 0 0 0 0 0分幅草地资源制图设计与样品图输出。两部分共完成和输出 2 4 0余幅草地资源专题地图。     

Chemical compositions and cassfication of Grove Mountains （GRV） 98003 and other Chinese iron meteorites

Concentrations of Cr, Co, Ni, Cu, Ga, Ge, As, Sb, W, Re, Ir, Pt and Au of two ungrouped iron meteorites, Grove Mountains （GRV） 98003 from Antarctica and Ujimqin, were measured using instrumental neutron activation analysis. According to the bulk chemistry, GRV 98003 is classified as a member of ⅠAB group, and Ujimqin as a unique one of ⅠAB iron meteorite complex. The elemental abundance pattern and correlation between elements （e. g. Ni-Au, Co-Au, As-Au, W- Au, Cu-Au, Sb-Au） of GRV 98003 are similar with those of NAW 468 （ⅠAB）, but significantly depleted in refractory siderophile elements （ Re, It） and moderate volatile elements （Ca, Ge） relative to the latter. In addition, we reclassify Nantan （ⅢCD） as a member of ⅠAB main group （MG） and Yongning （ⅠA） as a unique iron meteorite related with IAB iron meteorite complex.     

基于随机森林算法的草原地上生物量遥感估算方法研究

草原是我国面积最大的陆地生态系统,生物量是反映生态系统质量和功能的关键指标,准确地掌握草原生物量对草原资源合理利用、生态修复、畜牧业高质量发展都具有重要的意义和作用。本研究以内蒙古锡林郭勒盟为研究区,利用高分一号遥感卫星影像,结合216个野外样本数据,采用随机森林算法（Random Forest,RF）对草原地上生物量（Aboveground Biomass,AGB）遥感估算进行了适用性分析与应用。在运用随机森林算法的过程中,进行了K-折交叉验证、多元共线性诊断、偏效应等一系列分析,完成了随机森林模型的构建,同时,将建模结果与其它模型进行了对比,最终实现了锡林郭勒盟草原AGB的反演估算。结果表明：① 随机森林算法能够较好地规避生物量建模中自变量多元共线性的问题;② 随机森林模型在草原AGB估算中较其它模型具有更好的适用性,模型精度达85%,RMSE为202.13 kg/hm²;③ 应用构建的随机森林算法估算了研究区2017年草原AGB,从结果来看,其空间分布上呈现为自东向西逐渐递减的趋势;从草地类型上看,山地草甸类AGB单产最高,温性草原类总产量最高。研究结果将对草原生态系统监测评估和草原宏观管理具有一定的参考价值。     

基于GF-1/WFV数据的三江源草地月度NPP反演研究

准确认识三江源植被生产力月度尺度的时空格局变化,对三江源畜牧业生产以及生态保护政策制定具有重要意义,可稳定获取的重访周期为4 d的16 m分辨率GF-1/WFV数据使中等空间分辨率的月度NPP产品生产成为可能。本文建立了一套以GF-1/WFV为基本数据源的中等空间分辨率草地月度NPP估算技术方法,并评估了其在三江源地区应用的可行性。在黄河源区玛多县的实验表明以GF-1/WFV为基础,以MODIS13Q1数据为补充,可以获得覆盖全区的中等空间分辨率月度NDVI数据,据其反演得到的草地NPP,地面验证精度在70%以上,优于MODIS NPP产品精度,且能更为详细地反映草地生产力变化的空间差异,在青海三江源地区利用GF-1/WFV数据生产中等空间分辨率的草地月度NPP产品是可行的。     

政府主导下民间信仰文化的传承与发展——基于田横祭海仪式与宝格德圣山祭祀仪式的比较

通过对山东青岛田横祭海仪式和内蒙古呼伦贝尔新巴尔虎右旗宝格德圣山敖包祭祀各自的庆典化过程及其社会影响的比较可知,随着社会经济和文化的全方位发展,无论是在内陆还是在沿海地区,政府、社会团体及当地居民都在结合赖以生存的海洋或草原的自然环境特征将民俗传统加以创新重建,打造独具特色的海洋庆典或国际民俗文化旅游节。这些传统祭祀活动除了祈祷丰饶地区居民生活以外,在政府以及相关部门的指导下,还担当起了对外宣传旅游资源、推动经济发展及提高地区人们生活质量的神圣使命。与此同时由于部分祭祀活动过度的商业化和政府主导化,祭祀仪式也在逐渐丧失其最初的意识形态。这两项基于各自居民信仰发展起来的民俗活动,正在政府的参与下走向规模化、扩大化和规范化,并在这一过程中以其独有的方式向世人彰显文化特色。     

松嫩平原农牧渔交错区生态敏感性评价研究——以杜尔伯特蒙古族自治县为例

生态敏感性评价对区域生态环境建设治理具有重要实践意义和科学价值。本论文在RS、GIS技术支持下,采用ETM影像、土壤分布特征以及其他相关地理信息,选用土壤类型、植被覆盖程度、土地利用现状等作为生态敏感性评价的主要因子,并利用层次分析法确定评价因子的权重值,建立生态敏感性评价模型,对农牧渔交错区(以杜尔伯特蒙古族自治县为例)进行生态敏感性评价的研究。该文的研究结论是:低度生态敏感区以湿地生态系统和湖泡生态系统为主,包括生态状况维持较好的草原区域,抗自然灾害能力较强;中度生态敏感区以农田、草原复合生态系统为主,具有一定的生态恢复能力,能抵抗适度的人为扰动;高度生态敏感区以沙土农田、沙地草原以及湖泡周围的盐碱地生态系统为主,自我调节能力弱,相对稳定性较差。本文研究表明,利用遥感技术获取影像信息,结合地理信息系统相关空间分析方法进行区域的生态敏感性评价,具有实际可操作性,评价结果合理可靠,可以为区域生态建设提供科学依据。     

准格尔旗植被覆盖度变化的时间序列遥感监测

准格尔旗2000年开始实施退耕还林、沙漠治理政策已逾10年,了解准格尔旗植被恢复现状及存在的问题,对于制定更加合理的环境治理政策、实现环境和经济的可持续发展具有重要意义^[1]。本研究基于准格尔旗地区1990、2000和2011年3个时间序列的Landsat TM/ETM+遥感影像,通过选取3个时期植被与裸地的NDVI值,代入像元二分法模型中,反演得到3个时期的植被覆盖度,并且通过研究准格尔旗3期植被覆盖度的时空变化特征、近21年的准格尔旗植被覆盖度转移矩阵、植被恢复/退化状况及驱动力,定量分析了该地区近21年植被覆盖度的时序变化和空间分布特征。研究结果表明：准格尔旗近21年植被覆盖度显著增加,平均覆盖度由1990年的15.53%上升到2000年的17.82%,以及2011年的29.30%;准格尔旗的大部分区域植被呈恢复状态,局部区域呈现退化现象;准格尔旗的植被覆盖度变化特征受降雨因素影响不显著,准格尔旗近21年植被覆盖度的显著提高主要得益于2000年之后的一系列植被恢复工程。     

Response of artificial grassland carbon stock to management in mountain region of Southern Ningxia,China

Grassland is a major carbon sink in the terrestrial ecosystem. The dynamics of grassland carbon stock profoundly influence the global carbon cycle. In the published literatures so far, however, there are limited studies on the long-term dynamics and influential factors of grassland carbon stock, including soil organic carbon. In this study, spatial-temporal substitution method was applied to explore the characteristics of Medicago sativa L.(alfalfa) grassland biomass carbon and soil organic carbon density(SOCD) in a loess hilly region with different growing years and management patterns. The results demonstrated that alfalfa was the mono-dominant community during the cutting period(viz. 0–10 year). Community succession began after the abandonment of alfalfa grassland and then the important value of alfalfa in the community declined. The artificial alfalfa community abandoned for 30 years was replaced by the S. bungeana community. Accordingly, the biomass carbon density of the clipped alfalfa showed a significant increase over the time during 0–10 year. During 0–30 year, the SOCD from 0–100 cm of the soil layer of all 5 management patterns increased over time with a range between 5.300 ± 0.981 kg/m2 and 12.578 ± 0.863 kg/m2. The sloping croplands had the lowest SOCD at 5.300 ± 0.981 kg/m2 which was quite different from the abandoned grasslands growing for 30 years which exhibited the highest SOCD with 12.578 ± 0.863 kg/m2. The ecosystem carbon density of the grassland clipped for 2 years increased 0.1 kg/m2 compared with the sloping cropland, while that of the grassland clipped for 10 years substantially increased to 10.30 ± 1.26 kg/m2. Moreover, the ecosystem carbon density for abandoned grassland became 12.62 ± 0.50 kg/m2 at 30 years. The carbon density of the grassland undisturbed for 10 years was similar to that of the sloping cropland and the grassland clipped for 2 years. Different management patterns imposed great different effects on the accumulation of biomass carbon on artificial grasslands, whereas the ecosystem carbon density of the grassland showed a slight increase from the clipping to abandonment of grassland in general.