基于 DEM 的荔枝冻害精细化区划--以福建省漳州市为例

应用逐步回归分析方法和GIS技术,构建福建省越冬期极端最低气温（ Td ）和4个等级冻害指标（-2℃＜Td≤0℃、-3℃＜Td≤-2℃、-4℃＜Td≤-3℃、 Td ＜-4℃）发生频次空间分析模型,根据荔枝冻害评价指标,对漳州市荔枝种植区进行区划。结果表明：1）漳州市荔枝种植区可分为微冻害区、轻度冻害区、中度冻害区、重度冻害区,其中最微冻害区、轻度冻害区、划区结果与实际荔枝种植分布较吻合;2）漳州市荔枝种植微冻害区、轻度冻害区主要分布在漳州市东南部及西北部低山丘陵,中度冻害区、重度冻害区主要分布在适宜区以西海拔较高区域。     

半干旱区采煤塌陷对风蚀影响强度模糊综合评判——以神府-东胜煤田补连塔矿风沙区为例

以神府-东胜煤田补连塔矿风沙区为例,通过野外系统观测,以采煤塌陷后1～4 a的塌陷区和对照(非塌陷区)风蚀侵蚀性因子、塌陷地表土壤特征等因素为参评因子,在各因子等级指标划分的基础上,利用模糊数学理论,建立神府-东胜煤田补连塔矿风沙区风蚀强度评价模型。通过该模型运算,结果表明:2005年塌陷区样地(塌陷1 a)风蚀评判综合指数为0.94,属极重度风蚀区;2004年塌陷区样地(塌陷2 a)综合指数为0.7322,属重度风蚀区;2003年塌陷区(塌陷3 a)和2002年塌陷区(塌陷4 a)综合指数分别为0.3881和0.2373,为中度风蚀区;对照 (非塌陷区)样地其综合指数为0.0088,属轻度风蚀区。模型运算结果符合实际,说明以模糊数学理论为基础建立的风蚀强度评价模型可靠、可行,可用于指导实践。     

近20a雅鲁藏布江流域冻融侵蚀演变趋势

西藏冻融侵蚀面积约占中国的冻融侵蚀面积的73%。采用1990年、2000年和2010年3期TM影像、土地利用图和植被类型图相叠加,对雅鲁藏布江(简称雅江)流域近20 a的冻融侵蚀进行目视解译,并且统计冻融侵蚀强度和侵蚀面积。结合气温、降水和植被覆盖度的变化,探讨引起冻融侵蚀面积和强度变化的原因。研究结果表明:1.近20 a雅江流域冻融侵蚀总面积略有下降,下降比例约为3.5%;轻度侵蚀区持续增加,面积由1990年的21213.6 km2增加到2010年的31 526.2 km2,增加幅度为56%;中度侵蚀区持续减少,面积由1990年的55 964.26km2减少到2010年的42 718.12 km2,减少幅度为23.6%;重度侵蚀区面积变化不显著。至2010年雅江流域的侵蚀格局发生改变,由原先的中度侵蚀主体型逐步向轻度侵蚀、中度侵蚀混合型过渡。2.雅江流域冻融侵蚀主要分布在北部高海拔地区,南部湖盆谷地分布较少,流域内冻融侵蚀主要集中在海拔4 500~6 000 m范围内。近20 a间流域内重度侵蚀区逐渐向东移动,由日喀则北部地区渐移至拉萨、那曲、昌都一线。侵蚀强度整体呈现减弱趋势,在日喀则地区,林芝地区和山南地区均出现轻度侵蚀逐渐替代中度侵蚀的现象。     

放牧对呼伦贝尔典型草原植物生物量分配及土壤养分含量的影响

在内蒙古呼伦贝尔草原克鲁伦河流域选取轻度、中度和重度3个放牧区研究植物地上和地下生物量、根冠比及土壤有机质、氮、磷等养分含量对放牧强度的响应。结果表明:重度放牧区的地上生物量(89.73 g·m^-2)显著低于轻度(565. 61 g·m^-2)和中度放牧区(488. 92 g·m^-2),地下生物量(1 029. 90 g·m^-2)则显著高于轻度(604.92 g·m^-2)和中度放牧区(418.38 g·m^-2)。重度放牧区的根冠比为11.54,显著高于轻度(1.11)和中度放牧区(0.89)。土壤有机质及各养分含量随着放牧强度的增加先显著降低而后显著增大,中度放牧区的养分含量最低。     

西藏自治区拉萨河流域湿地脆弱性评价与成因分析

构建了基于"敏感性—人为脆弱性"的脆弱性评价指标体系,运用ArcGIS的空间叠加分析和脆弱性评价模型,开展拉萨河流域湿地脆弱性评价,并运用障碍度计算方法,分析了影响脆弱性的主要因素。研究结果表明,拉萨河流域湿地脆弱性范围为0.115 3~0.742 7,可分为轻度脆弱、中度脆弱和重度脆弱3个等级,其中,中度脆弱面积最大,占湿地总面积的59.59%,集中分布在河谷区和高山盆地区,主要类型为藏北嵩草(Kobresia lit?tledalei)沼泽化草甸、杂类草湿草甸和河流;其次是轻度脆弱湿地,占湿地总面积的38.25%,主要分布于河源区的嘉黎县;重度脆弱湿地仅占2.16%,分布在河源区的那曲县和河谷区的桑日县。轻度和重度脆弱湿地的类型都以藏北嵩草沼泽化草甸、河流和湖泊为主。影响湿地脆弱性的主要因素有9个,其重要性从高到低依次为年降水量、污染源、牲畜密度、人均牧业产值、植被盖度、人均耕地面积、污水排放量、猪的密度和高程,其中,年降水量、放牧和植被盖度是普遍存在的最重要的影响因素。降低湿地脆弱性的关键在于保障水源供给、控制污染和限制过度放牧。     

长江源区沙漠化土地遥感调查及分析

利用2000年的ETM+影像,在遥感（RS）和地理信息系统（GIS）技术的支持下,对长江源区的沙漠化现状进行了调查。调查结果显示,长江源区沙漠化土地面积为28 982 km2,占整个源区面积的20.43％,其中,极重度沙漠化土地面积为4 241.12 km2,重度沙漠化土地面积为3 996.75 km2,中度沙漠化土地面积为12 716.66 km2,轻度沙漠化土地面积为8 027.16 km2,潜在沙漠化土地面积为92.46 km2。通过坡度分析发现,0°～2°的平地是长江源区的主要坡度类型,也是沙漠化土地主要的分布区域。     

基于GIS与地理探测器的岩溶槽谷石漠化空间分布及驱动因素分析

岩溶区土地石漠化已成为中国西部继沙漠化和水土流失后的第三大生态问题,近年来岩溶槽谷区石漠化表现出增加趋势。通过获取槽谷区石漠化、岩性、坡度、海拔、降雨量、土地利用、人口密度和第一产业生产总值等数据,利用GIS空间分析功能和地理探测器模型,探讨了岩溶槽谷区石漠化空间分布特征及驱动因子。主要结论为：① 岩溶槽谷区总石漠化面积为21323.7 km ²,占研究区土地面积的8.3%,其中轻度、中度和重度石漠化面积分别是11894.8 km ²、8615.8 km ²和813.1 km ²,分别占石漠化面积的55.8%、40.4%和3.8%;② 从石漠化的空间分布来看,槽谷区石漠化主要发生在连续性灰岩中,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的22.1%、22.4%和1.9%;槽谷区石漠化主要发生在15°~25°的坡度范围,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的27.1%、18.2%和2.3%;从海拔来看,主要分布于400~800 m范围内,轻度、中度和重度石漠化面积分别为占槽谷区相应石漠化类型面积的24.9%、18.4%和0.2%;从土地利用类型来看,主要发生于山地旱地中;从人口密度来看,集中分布于100~200人/km ²中;从第一产业生产总值来看,集中分布于25亿~50亿元中;③ 地理探测器的因子探测器揭示了岩性（q = 0.58）、土地利用（q = 0.48）和坡度（q = 0.42）3个因子是槽谷区石漠化形成的主要驱动因子,交互式探测器进一步揭示了岩性与土地利用类型（q = 0.85）、坡度与土地利用类型的组合（q = 0.75）共同驱动槽谷区石漠化的形成。     

昆明地区冰雹灾害事件的大气层结特征分析

针对昆明地区近10年烤烟种植冰雹灾害事件,分析了5～9月209个中度以上冰雹灾害事件的时空分布,用历史高空探测秒级数据,分析0℃层、-6～-8℃层、-20℃层高度和0～-20℃层负温区厚度的变化特征,从环境条件及层结特征的角度出发,对其产生的大气层结特征进行了分析,结果表明:(1)昆明地区冰雹灾害事件分布极不均匀,7月第五候至8月第三候是冰雹灾害重点防御阶段,人工防雹火箭弹爆炸点平均海拔高度4 500～4 900 m为宜;(2)0℃层平均高度呈单峰型分布,月平均高度排列顺序为7月8月9月6月5月,0～-20℃层负温区平均厚度3 515 m;(3)冰雹事件的ΔT_(75)值为10～19℃,75%以上介于13～16℃;ΔTd_(75)值75%以上介于15～27℃,冰雹事件"上冷下暖"、"上干下湿"的层结特征明显。     

基于栅格累加法的塔里木盆地沙漠化分析

土地沙漠化是当今全球最严峻的环境问题之一,也是我国西北干旱区面临的主要生态环境问题。开展土地沙漠化动态研究有助于沙漠化灾害防治与国土资源空间开发。以2000-2018年MODIS-NDVI 1 km月数据为基础,运用栅格累加法与转移矩阵法对塔里木盆地土地沙漠化的变化速率、空间特征及其成因进行探索分析,结果表明:(1)土地沙漠化是一个具有年际波动和累积效应的动态变化过程;(2)栅格累加法具有较强的连续动态分析能力,能准确分析土地沙漠化变化速率、演变趋势、变化的空间特征,可以定量分析土地沙漠化原因;(3)塔里木盆地沙漠化退化主要是草地的退化,沙漠化改善则主要是林地和耕地的改善;(4)2000-2018年,塔里木盆地土地沙漠化整体呈极重度沙漠化逐级向非沙漠化变化的改善趋势,转移路径为:极重度沙漠化→重度沙漠化→中度沙漠化→轻度沙漠化→非沙漠化,改善区主要分布在绿洲区,恶化区主要在塔里木河中游与车尔臣河下游,土地沙漠化成因主要为人类活动。此文研究方法为土地沙漠化动态监测提供了一种新思路,其研究结果可为塔里木盆地国土资源开发和沙漠化治理提供理论依据。     

浑善达克沙地锦鸡儿属(Caragana)灌丛沙堆形态特征研究

灌丛沙堆在维持草地生态功能和土地沙漠化过程中扮演着非常重要角色。浑善达克沙地分布着众多灌丛沙堆,其中以锦鸡儿属(Caragana)灌丛沙堆最为典型。选择不同沙漠化程度(轻度沙漠化、中度沙漠化、重度沙漠化、严重沙漠化)沙地上的锦鸡儿属灌丛沙堆,进行野外调查和灌丛沙堆形态指标测量,对比不同沙漠化程度沙地上锦鸡儿属灌丛沙堆的形态特征,分析灌丛和沙堆形态参数间的关系及其影响因子。结果表明:(1)不同沙漠化程度沙地灌丛沙堆大小不同,总体表现为灌丛沙堆规模从严重沙漠化、重度沙漠化、中度沙漠化到轻度沙漠化逐渐减小的特点,轻度和中度沙漠化沙地的灌丛沙堆形态在水平面上的垂直投影类似椭圆形、形状类似半椭圆球体,重度和严重沙漠化沙地的灌丛沙堆形态在水平面上的垂直投影类似不规则棱形、形状类似四棱锥体,沙堆形态的主要影响因素可能与沙源丰富度有关。(2)不同沙漠化程度沙地上的锦鸡儿属灌丛的各形态参数呈显著相关,重度和严重沙漠化沙地上的锦鸡儿属灌丛沙堆形态参数间的相关系数比中度和轻度的更高,总体上灌丛沙堆长轴、短轴和沙堆高度之间协同发展。(3)轻度和中度沙漠化沙地上的锦鸡儿属灌丛沙堆的长轴、短轴与高度间呈幂函数关系,表明灌丛沙堆还存在较大发展空间,重度和严重沙漠化沙地上灌丛沙堆的长轴、短轴与高度间呈二次函数关系,表明灌丛沙堆已经发育成熟,且易因根系水分供应不足等导致灌丛向衰亡方向发展。     

三峡库区重庆段生态与环境敏感性综合评价

在RS与GIS 技术的支持下,选择研究区比较突出的土壤侵蚀、石漠化、生境和酸雨4 个生态环境要素建立敏感性评价模型与方法,对三峡库区重庆段生态环境敏感性进行综合研究,定量揭示了研究区生态环境敏感性程度及其空间分布规律。研究结果表明：(1) 土壤侵蚀以高度敏感、中度敏感和极敏感为主;东北部是土壤侵蚀最为敏感的区域;土壤侵蚀现状与土壤侵蚀敏感性具有很好的对应关系。(2) 石漠化总体以不敏感为主,其次是高度敏感和中度敏感;高度以上敏感区主要分布东北部地区,中度以上石漠化与石漠化高度和极敏感区具有很好的对应关系。(3) 生境敏感性类型以不敏感为主,其次为高度敏感地区;东北部和南部生境敏感性高,而中西部地区生境敏感性低。(4) 酸雨高度敏感面积和比例最大,其次是中度敏感和轻度敏感区;极敏感区呈块状零星散布、高度敏感区和中度敏感区集中片状分布、轻度敏感和不敏感区沿江河带状分布,部分呈团块状散布。(5) 生态环境敏感性类型以高度敏感为主,其次为中度敏感区和不敏感区;东北部和南部生态环境敏感性高,中西部地区生态环境敏感性低。     

黄河三角洲贝壳砂干旱生境杠柳(Periploca sepium)叶片的光合作用特征

水分是黄河三角洲贝壳堤滩脊地带植被生长的主要限制因子。以4年生杠柳(Periploca sepium)苗木为对象,模拟贝壳砂干旱生境,设定对照(土壤相对含水量RWC为77.72%)、轻度(RWC为58.16%)、中度(RWC为42.98%)及重度(RWC为32.39%)干旱胁迫4组水分梯度,测定分析杠柳叶片气体交换参数的光响应以及叶绿素荧光参数。结果表明:(1)水分条件可显著影响贝壳砂生境杠柳叶片的光合效率。随干旱胁迫的加重,杠柳净光合速率(P_n)显著下降,重度干旱胁迫下,P_n最小,为0.62μmol·m~(-2)·s~(-1),仅是对照的5%。表观量子效率、光饱和点和暗呼吸速率随干旱胁迫的加重逐渐降低,而光补偿点逐渐升高。干旱胁迫导致杠柳叶片光照生态幅变窄,光能利用率降低。(2)随干旱胁迫加重,杠柳蒸腾速率显著下降。适度干旱胁迫可显著提高杠柳的水分利用效率,在轻度、中度干旱胁迫下维持较高值,而对照和重度干旱胁迫下显著降低。在轻度、中度干旱胁迫下,杠柳P_n下降主要受气孔限制,而重度干旱胁迫则以非气孔限制为主。(3)随干旱胁迫加重,杠柳叶片潜在光化学效率、实际光化学效率和非循环光合电子传递速率均显著下降,受到光抑制,电子传递效率下降;非光化学猝灭系数显著增加,光能热耗散增多。杠柳叶片通过调节光合效能来适应干旱胁迫逆境,对干旱逆境表现出一定的可塑性和适应性。     

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)分布对气候变化的响应及其种植适宜性

基于生态位理论与MaxEnt模型,分析影响黑果枸杞(Lycium ruthenicum)分布的主要气候因子,划分其适宜种植区,并探究气候变化对黑果枸杞种植适宜性的影响,进而为引种驯化黑果枸杞提供理论依据和技术支持。结果表明:(1)影响黑果枸杞种植分布的主要因子为最热季降水量、温度年较差、年平均气温、最冷季平均温度、降水量的季节性变化、最湿月降水量、最干季平均温度、年降水量及海拔。(2)在当前气候情景下,黑果枸杞的适宜种植区面积约为207 382.8km2,主要分布在河西走廊及其周边、柴达木盆地、塔里木盆地、准格尔盆地、吐鲁番盆地。(3)在未来不同的温室气体排放情景下,黑果枸杞的适宜种植面积均有不同幅度的扩大,但不受气候变化影响的黑果枸杞适宜种植区面积将逐渐减小。     

江浙典型茶园的土壤速效钾空间分布

钾是茶叶生长过程中必不可少的营养元素,研究其空间变异规律可为茶园的养分施用与经营管理提供理论指导,为切实提高茶叶质量和产量提供建议。论文以江、浙优质茶叶种植区内的速效钾含量为研究对象,运用描述统计学分析、半方差函数模型以及空间插值方法分析钾元素在不同地域条件下的空间变异特征及其影响因素。研究结果表明:(1)天目湖和溪龙乡种植区的速效钾含量平均值明显高于龙井村和东山镇种植区,其中溪龙乡最高,东山镇最低。(2)半方差函数模型拟合显示江苏两个茶叶种植区速效钾含量有中等空间相关性,浙江两个茶叶种植区速效钾含量空间相关性较弱。(3)插值结果显示江苏省两个茶叶种植区的速效钾含量高值区均在西南和东北部,浙江省两个种植区的速效钾含量高值区分布较分散。(4)四个种植区的速效钾分布均受到结构性因素和随机性因素共同作用,浙江省两个茶叶种植区受随机性因素影响更大。     

挠力河流域耕地水分盈亏时空变化特征及趋势模拟

为揭示挠力河流域耕地资源水分盈亏态势,以遥感影像、DEM数据和气象台站数据为基本信息源,基于遥感和GIS技术,对流域1990-2014年间耕地水分盈亏时空变化特征进行研究,并运用情景模拟技术模拟未来水分盈亏态势。结果表明：24 a间流域耕地面积增长放缓,1990-2002年水田急剧增加,旱地轻微上升,2002-2014年水田增长速度急剧下降,旱地面积减小;耕地水分盈亏程度变化明显,各等级耕地空间分布差异大,1990-2002年以中度和重度缺水变化为主,基本不存在严重缺水区,2002-2014年,轻度缺水区面积变化最大,重度缺水区缓慢下降。正常缺水是3期面积最大的缺水等级;模拟显示未来流域水分亏缺态势将更加严峻,高MPLD指数区分布更为集中,局部高水分亏缺区面积会进一步扩大,除轻度缺水区逐渐减少外,其余4种类型缺水区均保持增加,其中重度缺水区将大量增加。该研究结果可为挠力河流域农田灌溉方案的制定提供借鉴和参考。     

2011年3月云南倒春寒过程及其对烤烟影响评估

倒春寒是影响云南烤烟种植的一种灾害性天气过程。利用逐日的气象观测资料对2011年3月发生在云南的倒春寒天气过程及其对烤烟生产的影响进行了分析。结果表明：（1）2011年3月发生的倒春寒是近5年同期云南省影响范围最大的倒春寒过程;全省共有57个站点出现倒春寒,主要分布在云南东北部、中部及东南部地区。（2）根据云南烤烟生产的实际,日平均温度≤10℃或日最低温度≤4℃可作为评价烤烟幼苗根部受害的临界温度,而日平均温度≤0℃或日最低温度≤-6℃可作为评价烤烟幼苗地上部分受害的临界温度。（3）2011年3月发生的倒春寒过程对云南省西南部的景谷、镇康及云县等烟区未造成影响;对其余大部烟区烤烟生产的影响主要是对烤烟幼苗的根部造成了伤害;对东北部的昭通、镇雄两个烟区的烤烟生产影响较大,倒春寒天气过程期间的低温胁迫不仅对这两个烟区烤烟幼苗的根部造成了伤害,对烤烟幼苗的地上部分也造成了伤害。     

退化沼泽湿地洪水淹没数值模拟研究——以洪河国家级自然保护区为例

以三江平原洪河国家级自然保护区为研究区,通过对研究区数字高程模型与土地利用信息关系研究,模拟了不同水位洪水淹没退化沼泽湿地的过程,得到淹没过程序列图。洪水水面高程与退化沼泽淹没面积的关系表明,在洪水水面高程从50．6m升高至55．1m过程中,淹没面积以3种增长趋势变化,根据这3种趋势所对应的洪水水面高程,将研究区退化沼泽划分为轻度、中度和重度退化3种类型。研究区轻度、中度和重度退化沼泽的面积分别为0．1km^2、4．32km^2和8．22km^2。该研究结果为保护区的湿地恢复工作提供了数据基础,也为湿地恢复的区域规划与实施提供了一种新的技术指标和方法。     

藏北高山嵩草草甸植被和多样性在沙漠化过程中的变化

为确定沙漠化对高山嵩草草甸植被组成、结构和物种多样性的影响,了解高寒区草甸沙漠化的原因,选择西藏那曲安多县南部沙漠化严重区域为调查区,按照沙漠化的不同程度设置样地,系统调查了轻度、中度、重度和极重度沙化草甸的植被变化,结果表明：中度、重度和极重度沙化区的植被与轻度沙化草甸有显著的差异;在中度和重度沙化区,高寒草甸的建群种高山嵩草已被家畜不喜食或更具抗性的植物种所取代,而在极重度沙化的流动沙丘上无植被生长;从过牧的退化草甸到半流动、流动沙丘,植物种多样性呈显著的降低趋势。轻度沙化草甸物种数、个体密度和丰富度指数最多;中度沙化草甸的Shannon\|Wiener指数和均匀度指数最大,而优势度指数最小;在沙化过程中,高寒草甸的植被盖度显著下降,地上生物量也在下降,虽然轻度、中度和重度沙化草地的地上生物量显著高于极重度沙化区,但前者之间却无显著差异。地下根系生物量也呈显著下降的趋势。过牧是造成高山嵩草草甸沙化的主要原因。     

鄂托克旗风蚀荒漠化景观格局动态变化研究

利用鄂托克旗2000年和2005年TM遥感影像,对荒漠化土地进行判读,结合实地调查,并根据中国“三北”地区荒漠化区域分类与发展趋势综合研究野外地质调查内容-技术要求,确定土地荒漠化景观类型和荒漠化程度,将研究区风蚀荒漠化分为轻度沙化、中度沙化、重度风蚀和严重风蚀4个类型。应用Arcview3.3对两期TM影像进行人机交互判读,得到研究区两个时期的风蚀荒漠化景观类型数据并统计,分析研究区风蚀荒漠化景观格局的动态变化。结果表明,未荒漠化土地主要集中在研究区的北部,严重风蚀主要集中在研究区的南部,由北向南,风蚀程度逐渐加重。研究区风蚀荒漠化主要以轻度沙化和中度沙化为主,占研究区风蚀面积的70%以上,破碎度有所增大。风蚀荒漠化面积虽有减小,但风蚀呈加剧趋势。盐渍化土地已转化为风蚀荒漠化景观,而风蚀荒漠化景观可以向其他各景观转化。在适当条件下,轻度沙化土地与未荒漠化土地容易相互转化。中度沙化土地和重度风蚀土地容易转变为其他景观。     

基于北京1号小卫星的全国沙漠与沙漠化土地监测研究

利用2006和2007年北京1号小卫星多光谱数据,对中国四大沙地和八大沙漠地区沙漠和沙漠化土地分布状况及其动态变化进行研究。结果表明:2007年研究区内沙漠和沙漠化土地总面积为69.18×10⁴km²,占研究区总面积的25.03%,其中重度区面积占14.88%,中度区占5.10%,轻度区占5.05%。2006~2007年研究区内共有440块图斑发生变化,总变化面积为876.41km²,沙漠化土地增加面积47.57km²,减少面积为373.39km²。沙漠化土地类型间的转换面积为455.45km²,主要以轻度和中度沙漠化土地之间相互转化最为明显。