近25年呼伦贝尔地区草地变化时空分布特征分析

草地变化是中国北方草原面临的主要生态问题~([1])。我国有4亿hm2不同类型的草地,其中90%以上处于不同程度退化之中~([2][3])。本文选取内蒙古呼伦贝尔地区为研究区,采用了中科院地理科学与资源研究所的土地利用数据,在GIS的空间分析及数理统计学方法,分析了呼伦贝尔地区草地变化时空分布特征分析。研究结果表明:呼伦贝尔草地生态系统的分布面积约占呼伦贝尔地区总面积的40%。呼伦贝尔地区高、中、低覆盖度草地分别占草地生态系统总面积的54%、38%和7%。1990年至2000年草地资源转出的总面积为3783.55km~2、转入总面积为2699.55km~2,这样看来草地的总共减少了2023.88km~2。2000年至2015年间草地资源的变化不大且相反,其草地资源的转处面积为1662.82km~2、转入面积为1699.99km~2,草地资源的面积反而增加了37.17km~2。     

青海省草地资源净初级生产力遥感监测

在研究特定区域的草地光能利用率和环境影响因素典型特点的基础上,建立基于光能利用率的草地NPP遥感估算模型,模拟并分析2006年青海省草地FPAR、光能利用率、NPP的空间分布和季相变化特征。研究结果表明,2006年青海省草地净初级生产力平均值为173.28 gC/(m2.a)。青海省东南部、南部和青海湖周围三个地区,是青海省草地NPP较高的区域。不同草地类型的NPP存在差异,高覆盖度草地的单位面积平均NPP为193.82 gC/(m2.a),中覆盖度草地NPP为157.14 gC/(m2.a),低覆盖度草地NPP为121.08 gC/(m2.a)。     

武汉市土地利用覆被变化与生态环境效应研究

利用1996年和2006年两期TM遥感影像解译图获取武汉市土地利用变化数据。基于GIS空间分析与数理统计方法对1996~2006年武汉市土地利用/覆被变化特征进行了定量分析。运用区域生态环境质量指数和区域土地利用变化类型生态贡献率,对研究时段内武汉市土地利用变化的生态环境效应以及导致武汉市生态环境质量变化的土地利用变化类型进行了分析与评价。研究结果表明:① 1996~2006年期间武汉市土地利用变化主要表现为耕地、草地和未利用土地的减少,林地、建设用地和水域面积的增加的态势。② 1996年~2006年武汉市的区域生态环境质量指数从0.451 上升至0.468。生态环境在一定程度上维持着相对平衡,并呈现出一种上升趋势。但生态环境改善和恶化的两种趋势并存。③ 局部地区生态环境呈负向发展,其中城市化引起的空间扩张对区域土地利用/覆被变化产生影响最为深刻。     

辽西大黑山生态修复区土地利用格局变化及驱动力

生态修复区土地利用与覆盖变化是区域环境变化研究的重要内容,可为水土保持生态修复措施的调控及效益定量评价提供依据。以辽西大黑山生态修复区2000年、2005年和2010年的Landsat TM遥感影像为基础数据,基于Erdas Imagine遥感软件和ArcGIS技术平台,利用土地利用动态度、土地利用程度综合指数和转移矩阵等指标,对研究区土地利用格局的动态变化进行了定量分析,并探讨了其变化的驱动力因素。结果表明:1.10 a间,耕地保持面积最大,其次是林地和草地;耕地和未利用土地占总面积比例分别减少了28.43%和44.32%,林地、草地、城镇村及工矿交通、水域及水利设施用地占总面积比例分别增加了83.68%、10.75%、21.07%和162.74%。2.2000—2005年,林地的土地利用变化幅度最大,为12.42%,其次为未利用土地和草地;2005—2010年,水域及水利设施用地的土地利用变化幅度最大,为24.82%,其次是草地、未利用土地和耕地。3.研究区土地利用程度和开发强度处于中等偏上水平,2000—2005年土地利用处于发展期,2005—2010年土地利用处于调整期;土地利用类型的转入和转出主要发生在耕地、林地和草地之间。4.水土保持生态修复和退耕还林等生态建设项目的实施,可以较大程度地改变微地貌、减少地表坡度、提高植被盖度,在短时间使土地利用的空间分布发生较大变化,是其土地利用格局变化的主要驱动力因素。     

20世纪90年代新疆草地资源的空间格局演变

以Landsat TM遥感影像解译出的新疆1990年和2000年1:10万土地利用数据为基础,探讨了近10年来草地资源的动态变化及其空间格局特征。两期矢量数据叠加,得到耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地的面积变化数据、土地利用类型动态度和土地利用变化转移概率矩阵,从而系统地分析了草地与其他土地利用类型之间以及高、中、低不同覆盖度草地亚类之间的动态变化。在归纳草地资源各种变化情况的基础上,构建无任何分类面积信息损失的ARC/INFO-Grid格网化数据集,从而讨论了草地资源动态变化的空间格局特征。研究表明,近10年来草地与未利用土地之间为近似等量交换,与其他土地利用类型之间的转换则是显著的入不敷出,因此草地大量减少,但是草地总体质量的提高在很大程度上弥补了其总量减少的不利影响。草地数量的转入与转出及质量的提高与恶化在时间上同步发生,在空间上则交错进行并形成复杂的空间格局。草地资源的动态变化总体上具有比较突出的区域差异性,可以划分出5个基本动态变化分区。     

青海玉树藏族自治州景观结构时空变化的分析

本文利用1987、1997和2007年遥感数据,结合野外调查,以玉树藏族自治州为例,研究20年来景观空间格局的时空变化特征。结果表明,研究区草地景观面积减少,农田和荒地增加;草地斑块的分布越来越分散,斑块面积减小。草地和森林植被是玉树藏族自治州主要的植物资源景观,草地的连通性比较高;人为干扰和气候的变化是研究区景观时空变化的主要原因。研究结果为该区域生态保护对策的制定和环境的可持续发展管理提供了理论依据和技术的指导。     

基于RS、GIS的宁夏土地利用动态变化分析

根据1986年、1996年和2000年三期遥感图像，通过遥感和地理信息系统空间分析方法，研究了1996－2000年宁夏回族自治区 的土地利用动态变化情况。结果发现土地利用动态变化中耕地增加、草地减少是宁夏土地利用变化最大的特点，城镇居民建设用地有较快增长但规模不大，其它土地类型变化不大基本处于动态平衡中。进一步分区域的对比研究表明，各区土地利用变化随自然条件不同有不同程度和幅度的变化，并且土地利用变化空间分布的区域差异会产生耕地结构不合理、草地退化和荒漠化等资源环境问题。     

新开河流域土地利用格局变化图谱分析

基于地学信息图谱分析方法,运用ARC/INFO软件,以马尔柯夫空间概率模型为基础,利用新开河流域33 年(1969-2001 年) 土地利用格局4 期的空间数据(1969 年、1979 年、1992年、2001 年),合成了一系列土地利用格局变化图谱,通过图谱分析来了解新开河流域的土地利用格局变化规律。结果表明：在过去33 年期间该流域土地利用格局发生了显著变化。耕地大幅度增加,其净增面积1357.2 km²,占流域总面积超过32%,其主要来源于草地、沙地、沼泽地、林地;沙地变化有所起伏,占流域总面积不低于23%,虽然总体呈减少趋势,但流域的草地沙化、耕地沙化还比较严重;草地大幅度减少,其净减面积1582.6 km²,占流域总面积由36.2%缩减为18.5%,其主要来源于开垦草地为耕地、草地退化成沙地、沼泽地、盐碱地以及草地改造种植林地;居民地、盐碱地呈增加趋势,湿地、林地呈减少趋势。     

基于RS、GIS的奈曼旗土地覆盖/利用变化研究

利用内蒙古奈曼旗1980年、1996年的1：10万的TM遥感影像，采用空间分析和统计分析的方法，研究了1980～1996年来该县土地覆盖／利用变化过程及其自然社会经济驱动机制。结果表明，20世纪80年代以来林地和草地的变化最为显著，林地、草地面积明显增加，沙地和耕地面积减少，其它土地利用类型面积变化不大；景观呈现整体破碎化的趋势，耕地和林地的破碎明显，未利用土地破碎萎缩，土地覆盖／利用向多样化、均匀化方向发展。粮食单产、年均降水量、农业机械动力是草地变化的主要驱动力，农牧民人均纯收人、大牲畜总头数是林地变化的主要驱动力。     

共和盆地龙羊峡库区1987-1999年间土地覆被变化过程

 利用多时相多光谱遥感数据,针对研究区环境特点及已有研究程度,综合最大似然法监督分类、基于地理知识的多尺度空间分层聚类的部分监督分类方法和主成分方法,分析了位于黄河上游的龙羊峡水库库区1987—1999年间土地利用和覆盖变化过程。结果表明:①库区土地利用与土地覆盖总趋势是土地退化、覆盖度降低,此期间各盖度草场面积共减少500.82 km2,年均减少41.73 km2,其中高盖度草场退化最为严重,13 a间来面积减少361.25 km2,年均减少30.10 km2;土地沙漠化发展速度很快,13 a间沙地面积增加了219.81 km2,年均增加18.32 km2。②库区草场退化,土地沙漠化日趋严重,高盖度草场退化为中盖度草场的面积为70.29 km2,沙漠化面积为60.96 km2;中盖度草场退化为低盖度草场的面积为34.31 km2,沙漠化面积为80.75 km2;低盖度草场退化为沙地的面积为76.50 km2。③库区土地利用、土地覆盖变化在地域空间上具有较大差异性,土地利用、土地覆盖变化最为显著、强烈的区域为黄河西岸的塔拉滩,草场总面积减少215.43 km2,占全区草场退化量的43%;水浇地面积增加32.50 km2,是全区内水浇地面积增幅最大的区域,占全区水浇地增加量的51%;沙地面积扩大158.41 km2,年均增长率为13.2%。河卡滩土地利用类型变化幅度是全区最小的,有些类型基本没有发生变化。分析库区土地利用、土地覆盖变化的主要因素在于自然因素,但从局部区域来看,人为因素在环境变化中起着主导性作用。     

近30 a玛曲县土地利用/覆盖变化监测

 以1975年的MSS数据,1990年和2005年的TM数据,以及2000年的ETM数据为信息源,在GIS技术的支持下,对玛曲地区的土地利用/覆盖变化进行了监测。研究发现：从1975年到2005年的30 a间,该地区的生态环境呈现出严重的退化趋势,其中沼泽地和林地面积持续减少,沙地面积在1975年到2000年之间呈增加趋势,但从2000—2005年面积大幅度减少。草场退化现象严重,高覆盖度草地减少,裸土地面积增加,建筑用地面积大幅度增加。应用转移矩阵对不同地类之间的相互转换研究发现：高覆盖度草地主要转变为中、低覆盖度草地,沼泽地主要转变为高、中、低覆盖度类型的草地。玛曲环境退化受到自然环境和人类活动的双重影响,气温升高,降水量减少和过渡放牧是导致该地区生态环境退化的主要因素。     

基于GIS和元胞自动机的玛纳斯河流域典型绿洲景观格局优化

近几十年来,玛纳斯河流域以耕地面积过度扩张、山区林地与草地退化为代表的一系列不可持续的发展方式已对区域生态安全和土地可持续利用构成了威胁。通过利用遥感影像与GIS方法,以沙湾县和农八师垦区为研究区,定量评价了区域土地利用的空间适宜性,并将其与国家退耕还林还草政策作为主要约束条件,建立元胞自动机模型对研究区景观格局进行了空间优化。结果表明：（1）1976-2012年,研究区耕地面积显著扩张,增加的耕地主要由未利用地、草地和林地转换而来;林地面积净减少幅度达65.90%,转出林地中有58.33%转换为耕地;草地净面积在研究时段内虽略有增加,但仍有6.352×10⁴ hm²的草地转换为耕地,占草地转出总面积的66.03%;（2）耕地、林地和草地适宜性等级处于I级（很适宜）和Ⅱ级（适宜）的面积分别占研究区总面积的79.74%、70.23%和59.82%;（3）优化后,区域内耕地、林地和草地三者的比例由原来的6.04∶0.39∶3.57调整为4.03∶0.99∶4.98。优化结果在一定程度上减缓了耕地的扩张,提高了林地、草地所占比例,有利于该区域绿洲生态系统的稳定性和社会经济可持续发展。     

近20 a新疆南部植被覆盖度时空特征及对气候因素的响应——以塔什库尔干塔吉克自治县为例

植被覆盖度是反映生态环境质量的评价指标,掌握植被覆盖度的变化有助于实现生态文明建设与区域农牧业规划及生态环境保护。基于2001—2020年归一化植被指数（Normalization difference vegetation index,NDVI）,以耕地、林地、草地植被类型为研究对象,采用混合像元二分模型计算植被覆盖度,应用空间稳定性分析、Sen+Mann-Kendall空间趋势分析、线性回归等方法,分析塔什库尔干塔吉克自治县植被覆盖度的时空特征;同时,结合气温、降水量数据,利用Spearman相关分析、GIS空间分析等方法,分析气候因素对植被覆盖度的影响。结果表明：（1） 近20 a植被覆盖度以中植被覆盖区为主,植被覆盖度减小了4.79%。（2） 植被覆盖度的空间稳定性波动较小,以波动变化（37.3%）、中等波动变化（32.7%）为主;植被覆盖度呈显著减少和不显著减少面积分别占总面积的3.8%、54.5%。（3） 耕地、林地、草地植被状况均呈现不同程度的轻微退化,在植被覆盖度上分别减少了4.57%、6.32%、4.24%,在空间稳定性上,不显著减少分别为51.28%、54.48%、52.29%。（4） 2001—2020年耕地比林地、草地空间稳定性和退化程度更为稳定和缓慢,林地退化比耕地、草地严重。研究区植被覆盖度变化较小,呈微弱下降趋势,人类活动是影响植被生长的主要因素。     

近50年来松嫩平原西部土地利用变化及驱动力分析

在遥感和地理信息系统技术支持下,对松嫩平原西部土地利用方式、景观格局的动态变化进行定量研究。结果表明:过去近50年里,松嫩平原西部耕地净增加29.65×10⁴hm²,其中草地与湿地对耕地的增加贡献最大;草地减少70.29×10⁴ hm²,除部分草地转化为耕地外,退化为盐碱地、沙地也是草地大量减少的一个重要原因;松嫩平原西部现有沼泽湿地面积44.88×10⁴ hm²,近50年来减少62.54%。景观破碎化严重,不同土地利用类型间频繁转化,表明各种土地景观间存在不稳定因素,自然和人为因子在景观的转化中有不可忽略的作用,但人为因子的作用更显著。     

Spatial and temporal variations of vegetation in Qinghai Province based on satellite data

This paper used five years (2001-2006) time series of MODIS NDVI images with a 1-km spatial resolution to produce a land cover map of Qinghai Province in China. A classi-fication approach for different land cover types with special emphasis on vegetation, espe-cially on sparse vegetation, was developed which synthesized Decision Tree Classification, Supervised Classification and Unsupervised Classification. The spatial distribution and dy-namic change of vegetation cover in Qinghai from 2001 to 2006 were analyzed based on the land cover classification map and five grade elevation belts derived from Qinghai DEM. The result shows that vegetation cover in Qinghai in recent five years has been some improved and the area of vegetation was increased from 370,047 km2 in 2001 to 374,576 km2 in 2006. Meanwhile, vegetation cover ratio was increased by 0.63%. Vegetation cover ratio in high mountain belt is the largest (67.92%) among the five grade elevation belts in Qinghai Prov-ince. The second largest vegetation cover ratio is in middle mountain belt (61.80%). Next, in the order of the decreasing vegetation cover ratio, the remaining grades are extreme high mountain belt (38.98%), low mountain belt (25.55%) and flat region belt (15.46%). The area of middle density grassland in high mountain belt is the biggest (94,003 km2), and vegetation cover ratio of dense grassland in middle mountain belt is the highest (32.62%), and the in-creased area of dense grassland in high mountain belt is the greatest (1280 km2). In recent five years the conversion from sparse grass to middle density grass in high mountain belt has been the largest vegetation cover variation and the converted area is 15931 km2.     

藏北地区草地退化的时空分布特征

根据草地退化国家标准和藏北地区草地退化实际情况以及遥感数据特征,选择草地植被盖度为草地退化的遥感监测指标,建立藏北地区草地退化遥感监测和评价指标体系,并对藏北地区近24年的草地退化进行遥感监测和评价。结果表明：藏北地区草地退化现状 (2004年) 十分严重,重度和极重度退化草地面积分别占草地总面积的8.0%和1.7%,区域草地退化指数 (GDI) 为1.86,接近中度退化等级;其中藏北地区冰川与雪山及其周围等气候变化较为敏感区域和交通要道沿线等人类活动较为频繁区域的草地退化相对严重;从1981年到2004年的近24年以来,藏北地区及其各个区域草地退化较为严重,其草地退化等级分布比例和草地退化指数年际波动较大,草地退化等级在轻度退化至重度退化等级之间波动;近几年藏北全地区总体草地退化情况及中部、东部和北部地区的草地退化具有更加严重的趋势,而西部地区草地退化状况则略有减缓趋势。     

藏北地区草地退化的时空分布特征

1 Introduction Commonly known as the “Weather System Sensitive Spot”, “Watertower of China” and “Rivershed”, the Naqu Prefecture of Northern Tibet is the source region of such major rivers as the Yangtze, the Nujiang and the Lancang in China (Gansu     

Grassland degradation in Northern Tibet based on remote sensing data

This study selected vegetation cover as the main evaluation index, calculated the grassland degradation index (GDI) and established the remote sensing monitoring and evaluation system for grassland degradation in Northern Tibet, according to the National Standard (GB19377-2003), based on the remote sensing data such as NDVI data derived from NOAA/AVHRR with a spatial resolution of 8 km of 1981-2000, from SPOT/VGT with a spatial resolution of 1 km of 2001 and from MODIS with a spatial resolution of 0.25 km of 2002-2004 respectively in this area, in combination with the actual condition of grassland degradation. The grassland degradation processes and their responses to climate change during 1981-2004 were discussed and analyzed in this paper. The result indicated that grassland degradation in Northern Tibet is very serious, and the mean value of GDI in recent 20 years is 2.54 which belongs to the serious degradation grade. From 1981 to 2004, the GDI fluctuated distinctly with great interannual variations in the proportion of degradation degree and GDI but the general tendency turned to severe-grade during this period with the grassland degradation grade changed from light degraded to serious degraded in Northern Tibet. The extremely serious degraded and serious degraded grassland occupied 1.7% and 8.0% of the study area, the moderate and light degraded grassland accounted for 13.2% and 27.9% respectively, and un-degraded grassland occupied 49.2% of the total grassland area in 2004. The grassland degradation was serious, especially in the conjunctive area of Naqu, Biru and Jiali counties, the headstream of the Yangtze River lying in the Galadandong snow mountain and glaciers, the area along the Qinghai-Tibet highway and railway, and areas around the Tanggula and Nianqingtanggula snow mountains and glaciers. So the snow mountains and glaciers as well as their adjacent areas in Northern Tibet were sensitive to climate change and the areas along the vital communication line with frequent human activities experienced relatively serious grassland degradation.     

北方农牧交错带土地利用变化 及其生态环境效应 ——以陕北榆林市为例

基于1985~2000年间的高分辨率土地利用/土地覆盖数据,对位于农牧交错带的陕北榆林市土地利用变化及其区域生态环境效应进行定量分析。结果表明：1985~2000年,榆林市土地利用变化区域差异明显,土地利用变化多分布在北部风沙滩地区,表明这些地区的土地利用变化过程相对活跃。生态环境质量总体上得到改善,但局部地区恶化也相当严重,且在县级尺度上表现出明显的区域分异特征。在大的区域尺度上北部风沙滩地区的生态环境质量的改善程度强于南部丘陵沟壑区。导致生态环境变化(改善和退化)的主导因素是林地、草地与其它土地利用/土地覆盖类型之间的转变,其中治沙种草与防护林体系建设对该市生态环境质量改善的贡献率最高,达到74.8%。     

干旱区典型流域近30 a土地利用/覆被变化和景观破碎化分析——以玛纳斯河流域为例

 利用1976年、1989年、2005年三期遥感影像,运用GIS和FRAGSTATS景观分析软件对玛纳斯河流域近30 a的土地利用/覆被变化和景观破碎化进行了研究。结果表明：①玛纳斯河流域土地利用/覆被在过去30 a间发生了普遍的变化。耕地、建设用地不断增加,而草地、林地、水域、盐碱地不断减少。耕地主要是在草地上开垦出来的。②绿洲内部的耕地趋于集聚状态,破碎性降低,而绿洲边缘的耕地,破碎性增强。草地面积大减,破碎性增强,退化严重。沙地、水域破碎性也不断增强,林地、未利用土地的破碎化于1989年增强,2005年减缓。③驱动力分析表明,流域变化是自然和人类活动共同作用的结果,其中人口的快速增长、政策环境的变化和自然环境变化如干旱等是最主要的驱动因素。