塔里木河下游生态输水后植被景观格局动态变化研究

2000-2005年, 塔里木河流域管理局先后7次向塔里木河下游断流区进行了生态输水, 输水河道两岸的植被得到了一定的恢复. 以2000-2005的中巴资源卫星CCD影像为主要数据源, 获得了6 a的植被/非植被二值图, 并计算各年的景观格局指数, 分析了6 a植被景观格局的变化. 结果表明: 植被景观动态度在第四时段(2003-2004年)最大, 为47.83%; 在第三时段(2002-2003年)最小, 为-1.39%; 2000-2005年植被景观的动态变化呈正向趋势. 2000-2005年, 植被景观斑块个数与景观形状指数增加, 蔓延度指数下降了36.9, 斑块结合度指数均高于99, 表明研究区的植被景观破碎化程度、分离程度增加, 而景观类型联通性较高. 植被斑块面积均处于增加趋势且远离河道植被恢复率越小, 但植被景观的比重仍小于50%, 说明非植被类型是研究区的基质类型, 组成了景观的最大斑块. 针对缓冲区Zone 1, 植被景观的平均分维数处于减小趋势且2005年的斑块个数最小, 斑块结合度指数处于增加趋势, 表明近河道区域植被较为稳定, 受生态输水的干扰度较小, 植被景观斑块之间越来越聚集. 6 a间Zone 1的植被最大斑块指数均大于10%, 远高于其它5个缓冲带, 表明离河道越近植被景观的优势度最大.     

福建省植被指数与地形要素多尺度空间格局分析

不同地形条件下植被覆盖分布差异明显,对地形因子空间格局进行研究有助于更好地理解和掌握植被覆盖格局的形成机制。本文基于北京一号卫星遥感影像和数字高程模型,结合地统计分析和分形分析方法,开展福建省植被指数(NDVI)与地形因子空间格局的多尺度研究。结果表明:NDVI、坡度与坡向在小尺度范围内空间格局变化明显,其中450m是坡度和坡向空间格局发生重大改变的一个转折点,而高程的空间格局在小尺度范围内相对比较稳定,其Moran’s I指数与坡度、坡向相比最大,表明福建省地形的空间结构主要是由高程来决定的;NDVI的Moran’s I指数在5220m处出现谷值,表明在小于该尺度的地方可能存在NDVI单元,而坡度的Moran’s I指数也在5220m处出现谷值,表明坡度可能对NDVI单元的形成具有重要作用,NDVI及地形要素的分形维数变化曲线均在5220m处出现谷值,一定程度上说明地形要素较为规则的空间分布可能对NDVI单元的形成具有一定的影响。     

基于Landsat遥感影像的围场县植被覆盖时空格局变化

基于Google Earth Engine遥感云平台收集1987—2016年Landsat系列遥感卫星影像,采用像元二分模型对承德市围场满族蒙古族自治县植被覆盖度进行估算,结合气象数据和地形信息,分析近30年来研究区植被覆盖动态变化规律。结果表明:围场县1987—2016年的归一化植被指数（NDVI）值总体上呈上升趋势,全县NDVI平均值从0.63提高到了0.78,植被覆盖状况不断改善。研究区植被改善情况中,1987—2016年NDVI大于0.15的面积比例占到全县植被面积的49.28%,占比最大。1987—2016年NDVI小于等于-0.15的植被面积比例仅为0.82%。1987—2016年,各级植被覆盖度的转移矩阵体现出2016年的植被状况明显好于1987年,极高覆盖度植被转入面积高达7 991.84 km2。1987—2016年植被覆盖景观破碎程度不断降低,平均斑块面积指数从13.147 8扩大到31.703 4,植被覆盖类型趋于集中分布,连通性好。研究区总体气候变化趋势对植被生长具有不利影响,不同坡度和坡向的植被覆盖状况不同,人类活动和社会经济因素的影响为研究区植被改善情况发挥着重要作用。     

广州及附近地区地表水中稀土元素空间分异的景观效应探析

景观格局与生态过程的关系一直都是地球科学研究中关注的重点,地表水中稀土元素的迁移是一种连贯的地球化学行为,也可能受到景观格局的影响。本研究基于景观视角,对广州及周边5个区域的地表水进行采样,结合土地利用数据与数字高程数据,分析各采样区地表水中稀土元素浓度分布特征,并以各采样点为中心进行不同空间尺度的缓冲区分析,计算各缓冲区内的景观格局指数,通过Spearman相关性分析与冗余分析(RDA)定量研究地表水中稀土元素浓度与地形因子以及景观格局指数的关系。结果表明:(1)地表水中稀土元素的空间分异程度与高程存在显著正相关关系,海拔越高,地表水中稀土元素浓度越高,而与坡度、坡向无明显相关关系。(2)地表水中稀土元素浓度与景观格局指数存在显著相关关系,景观异质性程度越高,地表水中稀土元素浓度越低,反之景观连接度越好,地表水中稀土元素浓度越高。(3)不同空间尺度下景观格局对地表水中稀土元素浓度的影响具有明显差异,多数景观格局指数与地表水中稀土元素浓度的相关性在缓冲区空间尺度达到4000 m以上时才最显著,且在4000 m缓冲区中景观格局指数对地表水中稀土元素浓度的解释度最高。若通过景观规划对区域地...     

大布苏地区土地利用及其景观格局变化研究

利用大布苏地区1996年和2001年两个时相的TM遥感图像,获取不同时期的土地利用信息,分析了大布苏地区土地利用时空变化,借助FRAGSTATS软件进行了景观格局变化研究。研究结果表明,土地利用变化的总趋势是水域、荒草地减少,居民用地、耕地增加,土地利用综合程度指数降低;从景观尺度上看,斑块密度、多样性指数、优势度和均匀度指数减小,最大斑块指数、景观形状指数增加。     

2000-2014年蒙古高原植被覆盖时空变化特征及其对地表水热因子的响应

利用MODIS NDVI数据、同期地表水热组合数据和植被类型数据,对2000-2014年蒙古高原生长季和三季（春、夏、秋季）植被覆盖时空演变特征及其对地表水热因子响应模式进行分析。研究表明：这15 a来,蒙古高原生长季及三季归一化植被指数NDVI均呈增加趋势,且呈显著增加趋势区域主要集中在内蒙古地区,一定程度上反映了该地区生态恢复工程的有效性。研究区植被覆盖变化与地表水分指数LSWI有密切的关系,因此证明研究区植被覆盖的增加归因于自然和人为因素的共同作用。不同类型植被NDVI均呈增加趋势,其中荒漠植被NDVI增加最明显,森林植被增加平缓,且存在季节性差异。此外,不同类型植被NDVI受水热因子影响也存在季节性差异。     

黔桂喀斯特山地NDVI的垂直分布特征

黔桂喀斯特山地地形复杂,植被覆盖度垂直特征分异显著,以往研究多从气候因子响应方面探讨其垂直分布差异,而研究区人地矛盾尖锐,人类活动对植被分布有重要的影响。文章以黔桂喀斯特山地为例,利用2010年MODIS13Q1 NDVI数据表征植被覆盖度,结合高程、坡度和坡向等地形特征,不同土地利用类型的分布情况,叠置分析研究区的NDVI垂直分布特征。结果表明:黔桂喀斯特山地以林地、耕地和草地为主,不同土地利用类型随海拔、坡度和坡向的变化呈现不同的分布特征。研究区NDVI平均值为0.59,其中林地NDVI最大,达到0.63,草地为0.58,耕地最小为0.54。空间分布上,贵州境内NDVI值大部分为0.5~0.6,广西境内自西北向东南NDVI值由0.8逐渐降低至0.4,以0.6~0.7为主。NDVI在垂直梯度上分布特征显著,与植被垂直地带性分布以及不同地类的垂直分布特征有密切关系。海拔分布上,NDVI在海拔小于200 m区间最小,400~600 m的区间最大;北部贵州整体海拔较高,但植被覆盖度较低;南部广西海拔较低,但植被覆盖度较高。坡度分布上,在坡度小于35°范围,随坡度增大,耕地、水域、建设用地面积迅速减少,林草地面积逐步增加,使得NDVI随坡度增大逐渐增大。坡向分布上,NDVI不随坡向变化呈现明显变化,仅偏东坡向稍大于偏西坡向。研究表明应根据海拔和坡度等地形特征,并考虑土地利用情况,因地制宜进行生态建设。      

基于逻辑回归模型的四平市景观格局演变及其驱动力分析

为研究近30 a来四平市景观格局的演变并分析其主要驱动力。笔者选取1990、2000、2010和2018年Landsat TM/ETM遥感解译数据,从类型和景观水平方面分析四平市近30 a来的景观格局指数和景观类型转移、演变趋势,采用Logistic回归模型揭示四平市景观格局演变的主要驱动力。结果表明:①四平市景观格局中耕地所占面积最大,为主要优势基质景观类型,对维持区域生态系统稳定起决定性作用,其次分别为林地景观、水域景观、城镇景观和草地景观;②近30 a来四平市景观破碎化程度增加,景观形状整体上趋于简单化,景观连接性和多样性增加,但景观均匀度下降;③1990—2018年林地向耕地和草地转化,草地主要转移为林地、耕地和未利用地,土地整体呈现逐年退化的趋势;④近30 a来四平市景观格局演变受自然因子(坡度、高程、距河流距离和距道路距离)和人为因子(人口和GDP)综合的作用。     

50余年来岩溶山地近郊村域土地利用与景观格局演变——以贵州省清镇市王家寨地区为例

选取贵州省清镇市近郊村域王家寨地区为研究对象,在GIS支持下,利用该区域1963年、1982年、2005年、2010年和2015年5期土地利用图形数据叠加分析,提取出研究区50余年来的土地利用/覆盖信息,并结合相应的社会经济统计数据,分析了其驱动力因子,其结果表明:(1)1963—2015年间,土地覆盖类型的总体变化为高被草地和平坝旱耕地明显减少,低被草地、农村居民点、工矿用地、公路用地面积大幅增加,其中,平坝旱耕地有向经济效益更高的土地利用方式转变的趋势;（2）景观格局演变的总体趋势是:自1963年起,斑块数量、斑块密度持续增加,到2015年呈下降趋势,而最大斑块指数逐年减小,形状趋于不规则,同时,近50年景观的多样性指数持续增加;（3）区内土地利用/覆盖和景观格局呈阶段性变化,从1963年到2005年,坡地土地利用活动较强,2005年后,平地土地利用强度增加、农业逐渐转型、聚落持续扩展;（4）区内土地利用及景观格局的变化主要受经济、人口和政策因素的影响。      

模拟植被覆盖条件下坡面流水动力学特性

利用人工模拟植被试验,系统研究了6个坡度和10个流量、5种覆盖度条件下坡面流水力参数水力要素关系及阻力的变化特征,以期揭示坡面植被水流阻力的内在规律性.结果表明:流态指数随植被覆盖度的增加而显著增加,相同植被覆盖度下,试验坡度对其影响并不显著.各试验工况下,水流流态主要分布在"虚拟层流区"和过渡流区,未达到紊流区.随试验坡度的增加,水流流态由缓流向急流区域延伸,而随覆盖度的增加,流态向相反方向延伸.植被覆盖条件下坡面水流阻力与雷诺数的变化规律并非呈单调增加或者单调递减的趋势,而与植被覆盖度紧密相关,当植被覆盖度较低时,阻力系数随雷诺数的增加而减小,而覆盖度较高时,阻力系数随雷诺数增加呈线性增加的趋势.     

青藏高原东缘地质环境对植被覆盖度的影响研究：以冕宁县为例

研究地质环境对植被覆盖度的影响,有利于认识地质本底对生态环境的影响,促进生态保护与修复。本文选择2003—2018年的MODIS归一化植被指数（NDVI）与增强型植被指数（EVI）的多年平均值与年际变化率作为植被覆盖度的静态和动态刻画指标,应用Pearson相关性统计揭示地质因素、地形因素、气象因素和人类活动因素对植被指数的静态相关影响,使用地理加权回归模型（GWR）分析影响因子与植被覆盖度在空间尺度的回归关系。研究结果表明：高程、年均气温和年蒸散发在Pearson分析中对NDVI/EVI平均值有较强相关性,而起伏度、年均气温、年蒸散发和地质复杂度等因子对NDVI/EVI年际变化率有较好的解释作用;GWR分析显示,靠近断层的位置有利于植被发育和改善;当地质复杂度处于中等水平时,更易形成中高植被覆盖,同时利于植被覆盖度提高,当地质复杂度过高时植被覆盖度更易出现中低值;海拔较低、地势平坦和阴坡等地形条件利于植被发育和植被覆盖度升高。     

花岗岩露天关闭矿山生态修复技术应用北大核心CSCD

矿山生态修复是贯彻落实“绿水青山就是金山银山”理念、实施“山水林田湖草沙”生态保护修复工程的重要举措,其中坚硬岩石高陡边坡生态修复是矿山环境修复的难点与热点问题。以苏州市金山浜花岗岩露天关闭矿山生态修复项目为例,调查分析矿山地质环境问题,针对矿山植被覆盖度低、地貌景观破损造成视觉污染及地质灾害现状,采用削坡清坡、浆砌片石格构植被护坡、客土喷播、锚固铁丝网砼筑围堰、废弃地平整覆土、截排水及植被养护等技术对矿山进行生态修复。实践表明:采取的技术方案使花岗岩边坡安全稳定,坡面植被覆盖率达85%以上,废弃地得到整理利用,改善了矿山生态环境和景观面貌,提升了环太湖风景区的生态环境品质。     

梨园河梯级电站开发对流域生态环境的影响

对梨园河流域的卫星图像和土地利用图进行解译,同时对流域的植被样方和生物量进行了野外调查,并利用GIS软件对其进行了有效地分析.结果表明:由于工程建设的影响,研究区的生态景观变化明显.主要表现在破碎度、景观边界密度、景观均匀度、多样性指数和人为干扰强度相应增加,而生物量则明显减少;研究区内戈壁荒漠景观仍居主导地位,占研究区域总面积的48.28%,景观均匀性指数为56.04%,景观优势度为37.48%,景观破碎度为49.43%,多样性指数为2.38.     

Experimental study on the influence of vegetation on the slope flow concentration time

Due to the steep slope of mountainous watersheds and large changes in vegetation coverage degree, flood response processes after rainstorms are complicated. The flow concentration time of the slope is a key parameter for the simulation of flood processes. The most widely used flow concentration time formula currently in the distributed hydrological model is T?=?L^0.6n^0.6i^?0.4S^?0.3, which is derived from the kinematic wave theory (Melesse and Graham in J Am Water Resour As 40(4):863–879, 2004; Lee in Hydrol Sci 53(2):323–337, 2008). The flow confluence time T is characterized by the constant exponent of the slope length L, roughness n, effective rainfall intensity i and slope S, and the influence of vegetation on the flow concentration time is implied by the roughness. In this study, a series of heavy rainfall slope surface confluence tests under different slopes and vegetation coverage were carried out, a vegetation coverage factor, C, which was introduced, a statistical analysis method was used, and the vegetation coverage index was fitted. The results showed that the types of vegetation have a certain influence on the flow concentration time of slope, and the flow confluence time under turf vegetation was larger than the flow confluence time under shrubs vegetation; especially in the slope of the larger slope, the relative impact is more significant; at the same time, the influence of vegetation coverage on the flow concentration time of slope was more significant; no matter the condition of turf or shrub, the slope confluence time increased obviously with the increase in vegetation coverage. The index of vegetation coverage factor C varied with the slope and rain intensity. In general, the index of vegetation coverage factor C increased with the decrease in slope and decreased with the increase in rain intensity. In regard to the turf vegetation coverage index, when the slope is 45° and 30°, the decreasing trend of the vegetation coverage index a₀ is obvious with increasing rainfall intensity. When the slope is 15°, the vegetation coverage index a₀ also decreases with increasing rainfall intensity. When the slope is 5°, the vegetation coverage index a₀ basically has no change. In regard to the shrubs vegetation coverage index, when the slope is 45° and 30°, the decreasing trend of the vegetation coverage index a₀ is obvious with increasing rainfall intensity. When the slope is 15°, the vegetation coverage index a₀ also decreases with increasing rainfall intensity. When the slope is 5°, the vegetation coverage index a₀ basically has no change.

     

汶川震区北川县泥石流流域崩滑体时空演变特征

2008年5月12日的汶川大地震引发了大规模同震山体滑坡,随后的强降雨又引发新的山体滑坡,滑坡形成的松散固体物质成为后续泥石流灾害的主要物质来源。为探究强震区泥石流流域崩滑体时空演变特征,文章以北川县魏家沟等8条泥石流流域为例,选取8期遥感影像（2008年震后、“9.24”泥石流发生后、2010年、2011年、2013年、2014年、2015年、2016年）,分别解译崩滑体,统计其空间分布特征。此外,利用归一化植被指数（NDVI）计算研究区内植被覆盖度（VFC）及植被覆盖度恢复率（VCRR）。结果表明:研究区内崩滑体发育面积在强降雨作用后达到峰值,随后呈稳定恢复状态,面积逐年减小。崩滑体在高程900~1 100 m范围、坡度30°~45°范围、坡向90°~135°范围、距沟道150 m范围内发育面积最大。流域内植被覆盖度在2008年“9.24”泥石流灾害后最低,随后呈稳定恢复。自震后到2010年的时期内,植被覆盖度恢复率中等以下区域较多,植被恢复程度较低。2011年之后,流域内大多区域处于植被覆盖度恢复率中等以上等级,植被恢复程度较高。到2016年,研究区植被覆盖度已恢复至较高水平。研究表明:除地层岩性、微地貌等因素影响外,植被对泥石流活动性具有一定的抑制作用。     

基于 ＲS 和 GIS 的土壤侵蚀强度快速分析: 以昌都市扎玉镇为例

以昌都市左贡县扎玉镇为例,选用中巴地球资源二号遥感数据、数字高程模型数据和土地利用类型数据,用遥感软件提取植被指数并进行密度分割,确定植被覆盖度,并对其进行分级; 用地理信息系统软件提取坡度信息,并对坡度进行分级; 在1∶ 5 万比例尺下修正已有的土地利用类型。结果统计扎玉镇 76. 26%的土壤处于轻度及以下侵蚀状态,强烈及以上的土壤侵蚀比例达 5. 48%,土壤侵蚀剧烈的地区主要分布在耕地部分,中度侵蚀的地区主要集中在林草地部分,因此土地利用合理化以及提高植被覆盖率可以有效减小土壤侵蚀强度。     

基于GIS的白龙江流域甘肃段滑坡易发性评价

在甘肃省白龙江流域地质灾害资料收集及现场调查的基础上, 统计分析了该区滑坡发育与地层岩性、坡度、坡向、高程、断裂、植被等因素之间的关系, 建立了白龙江流域滑坡易发性评价指标体系。采用基于GIS的层次分析法评价模型, 完成了滑坡易发性分区评价, 将研究区滑坡按易发程度划分为高易发区、中易发区、低易发区和极低易发区, 其中, 高易发区占研究区总面积的13.59%, 主要分布在断裂带、白龙江两侧以及软弱岩土体分布的区域; 中易发区占27.85%;主要分布在白龙江支流以及主要道路两侧的一定范围内; 低易发区占33.09%, 主要分布在海拔相对较高、植被覆盖度较高、基本上无断裂带通过的区域; 其余区域为极低易发区, 占25.46%。对比分析显示评价结果与实际滑坡发育情况吻合, 可以较好地反映区内滑坡灾害发育的总体特征。