草地退化遥感评价与监测研究进展

草地退化成为中国最主要的生态问题之一,研究其时空特征、影响以及驱动因子对退化草地治理和草地资源持续利用均有指导意义。从草地退化评价与监测研究的技术手段、基础、监测方法分类、常见的遥感分级指标及其局限性等方面的研究现状进行了综述,结果发现,目前草地退化遥感评价与监测工作中存在着草地退化与草地植被长势概念混淆、草地退化程度被"高估"、现有分级指标对某些特定的退化类型不敏感等问题,利用年降水量资料对植被覆盖度、地上生物量等现有分级指标进行校正,针对特定的退化类型,引入草地群落中退化指示植物的综合算术优势度、覆盖度的相对百分数等新的综合性分级指标并对其进行遥感反演是未来发展趋势,具有广阔的应用前景。     

高原草地退化遥感监测对象的地学属性分析--以西藏自治区那曲县为例

本文通过分析那曲县草地退化遥感监测对象的空间分布特征、波谱响应特征和时相特征三个地学属性,得出以下结论:(1)那曲县的自然景观单元分异程度比较低;(2)退化草地植被在TM5、6波段具有高反射值,LAND-SAT TM信息源中具有对草地植被退化敏感的波段TM7,TM5和TM3;(3)高原植被返青比较晚,生长期短,7、8月份是牧草生长旺季。并根据地学属性分析结论选择7月下旬的LANDSAT TM图像作为草地退化动态监测的主要遥感信息源。     

基于ETM+影像的草地退化评价模型研究——以西藏自治区那曲县为例

在实地调查和样方测定基础上,选用建群种植株高度、草地植被盖度和草地生物量作为草地退化地面评价体系中的单一评价指标,并通过加权综合三个单一评价指标,构建草地退化地面综合评价指标;在分析退化草地光谱特征的基础上,从ETM+影像的波段数据中派生出草地退化的遥感评价指标。通过相关分析的方法,选出最能反映草地退化趋势、最适于用于线性拟合的地面评价指标（地面综合评价指标）和遥感评价指标（TM4/TM5）,采用线性回归技术构建草地退化遥感评价模型,并通过计算确定系数（R2）、均方根差（RMSE）和相对误差对模型精度做出评价。确定主要草地类型的不同退化等级标准,完成草地退化图的编制。通过分析草地退化地面评价指标与遥感评价指标之间的关系,探讨了西藏北部草地退化的遥感评价模型,为科学、快速评价草地退化提供一种新思路。     

基于NDVI的西藏自治区草地退化评价模型

本文选择草地退化三个主要的表征因子草地盖度、牧草生物量和牧草植株高度来反映草地“量”的退化程度,并运用因子分析的方法算出各个表征因子的权重,加权求和得出草地综合评价指数。最后根据NDVI与草地综合评价指数建立草地退化评价模型,为草地退化的遥感宏观评价提供了一种新方法。     

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。     

藏西北生态堪忧 近四成草地退化

西藏自治区重点科研项目《应用卫星遥感技术研究藏西北高寒牧区草地退化机理》持续两年半的研究表明，由于全球变暖、过度放牧、人口增加和人类活动频繁等原因，藏西北高寒牧区草场退化面积正以每年3％至5％的速度扩大，1988年至2005年间退化了39．64％。     

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     

近30年来青海三江源地区草地退化的时空特征

在20 世纪70 年代中后期MSS 图像、90 年代初期TM 图像和2004 年TM/ETM 图像支 持下, 通过三期遥感影像的直接对比分析, 获得了三江源地区草地退化空间数据集, 并在此 基础上分析了70 年代以来青海三江源地区草地退化的主要时空特征。结果表明: 三江源地区 草地退化是一个在空间格局上影响范围大, 在时间过程上持续时间长的连续变化过程。研究 发现, 三江源草地退化的格局在70 年代中后期已基本形成, 70 年代中后期至今, 草地的退 化过程一直在继续发生, 总体上不存在90 年代至今的草地退化急剧加强现象。草地退化的过 程在不同区域和地带有明显不同的表现, 如在湿润半湿润地带的草甸类草地上, 发生着草地 破碎化先导, 随后发生覆盖度持续降低, 最后形成黑土滩的退化过程; 在干旱、半干旱地带 的草原类草地上, 发生着覆盖度持续降低, 最后形成沙地和荒漠化草地的退化过程。三江源 地区草地退化具有明显的区域差异, 草地退化可以分为7 个区, 各区草地退化在类型、程度、 范围与时间过程方面具有明显不同的特点。     

草地退化系统预测与畜种结构调整分析：以西藏聂荣县为例

利用灰色关联方法对聂荣县草地发展的相关因子进行了系统关联分析,得出由牧业人口和载畜量为主的人为因素是影响该县草地退化,沙化的最强因子,利用灰色系统预测方法对草爱化与强关联因素进行１０年的中期预报,并对牧业人口与牲畜结构进行了方案优化与比较。     

黄河源地区草地退化空间特征

There are about 400 million hm2 of grassland in China, which account for 13% of the grassland in the world and 41% of the total land area of China. It is the biggest terrestrial ecosystem in China (Liu et al., 2003). Due to impacts of global change and ec…     

基于遥感与GIS技术的吉林省西部土地沙漠化现状及发展趋势研究

对吉林省西部20世纪80年代与90年代中期卫星遥感图像进行解译，利用GIS技术，结合野外调查，研究了吉林省西部土地沙漠化现状、发展趋势、成因及防治对策，认为吉林省西部土地沙漠化仍有扩张的趋势，人类的生产活动是本区土地沙漠化最主要的原因。     

基于遥感的黑龙江省西部水稻、玉米种植范围对温度变化的响应

利用多时相遥感数据,生成黑龙江西部地区1988年和1998年两个序列的农作物种植范围图,结合相应时段的该地区≥10℃积温数据进行分析。研究表明,黑龙江省西部地区农作物种植结构对气候变暖有明显的响应变化:随着等温线的大幅度整体北移,水稻的种植北界随着≥10℃积温的2200℃等温线向北移动约1.5个纬度,水稻集中种植区随≥10℃积温的2300~2400℃等温线北移约1个纬度;分布在≥10℃积温2800℃等温线和2400℃等温线附近的两个玉米密集种植区随着上述两条等温线北移1个纬度左右。在上述玉米、水稻种植范围北移过程中,同时出现玉米的种植区被新增的水稻种植区大范围替代的现象。     

吉林省西部草地土壤的化学元素含量及其特征研究

对吉林省西部草地土壤化学元素含量研究表明，吉林省西部草地土壤中富钾少磷；钙、镁含量丰富；硼、铜、铁、锰含量在剖面上表现为向下增加；土壤中氮、磷、钾、钙、铜含量随草地退化程度的加深而减少；土壤中硅、钠含量丰富，显示出较强的沙化、盐碱化趋势，其含量随草地退化程度的加深而增加，钴含量随草地退化程度加深而降低；钡含量随草地退化程度的加深有增加的趋势；而稀土元素总量低于土壤背景值，并随着草地退化程度的加深其含量有减少的趋势。     

四川省土地资源环境遥感宏观调查

在四川省土地资源环境遥感宏观调查中使用了９０年代ＴＭ图象，其最终目标是进行动态监测．为此判读成图后，将土地资源环境判读图的专题图形数字化，分层录入计算机，进行属性编码输入等作业．成果为分幅数字化图形记录软盘或磁带．     

吉林省西部玉米生产水足迹研究

玉米是吉林省西部的主要农作物,通过在吉林省西部开展玉米大田试验,探讨在相同的土壤及农田管理条件下,不同试验年份玉米生产需水及水分来源的变化规律,通过比较分析玉米生产水足迹的动态变化,实现水资源的合理利用,保护生态环境,促进农业的可持续发展。3 a大田试验的研究结果表明,玉米生产水足迹以绿水足迹为主,占80%以上,蓝水足迹不足1%,灰水足迹介于10%～20%之间。而在绿水足迹中,降水较充足的年份,有效降水足迹占70%以上,一般干旱年份有效降水足迹占一半,极端干旱年份有效降水足迹则只占30%,这将对土壤水分平衡带来不利影响。3a中,单位质量玉米蓝水量约0.005～0.006 m3/kg,占单位质量玉米需水量的比例低于1%;单位质量玉米绿水量为0.559～0.839 m3/kg,占单位质量玉米需水量的99%以上;单位质量玉米灰水量为0.099～0.122 m3/kg。通过对玉米生产水足迹的研究,明确了绿水在吉林省西部雨养农业粮食安全中的重要地位。     

GIS支持下的吉林省西部生态环境脆弱态势评价研究

由于自然条件的边缘性和过渡性,吉林省西部生态系统脆弱性和敏感性显著,其土地利用呈现农牧业交错的过渡特征,是全球和我国土地利用/覆被变化(LUCC)研究的典型区和首选区。基于GIS技术的空间分析功能,建立了基本评价因素的数字环境模型。应用主成分综合分析方法,提出了生态脆弱态势指数模型,获取了吉林省西部近15年生态环境脆弱性变化的空间分布规律,以期为区域生态环境的治理与建设提供依据。     

吉林省西部土地荒漠化现状、特征与治理途径研究

吉林省西部土地荒漠化主要表现为土地沙漠化、盐碱化和草场退化,制约着该地区农、牧业的发展,该区土地荒漠化具有脆弱性、可恢复性和可逆性的三性特征。采取不同实用技术,治理盐碱化、沙漠化和草原退化,并将其纳入社会经济发展规划,常抓不懈,使生态环境保持良性循环、经济可持续发展。     

吉林省西部土地沙化动态变化

The sandy land of the western part of Jilin Province is located in the ecotone of semi-humid and semi-arid area in the temperate zone of China. The sandy desertification has widely spread in the region because of the vulnerable natural conditions and the unreasonable human activity; as a result of this, the precious land resources and the economic development in the area have been seriously impacted. In this paper, the sandy land ecologic environment geographic information system is established based on the multi-spectral, multi-temporal Landsat TM images and field investigation. The comprehensive indexes of sandy desertification extent assessment which include vegetation degradation, wind erosion extent and soil depth are presented to classify the sandy land in western Jilin into three levels--slight, moderate and severe sandy desertification with the support of GIS platform. The results demonstrate that the sandy desertification has been partly controlled in the past twenty years, except some small sites. However, this doesn‘t necessarily mean that there is nothing for more concern. The two main causes of sandy desertification have not been eliminated yet, one is its natural factor, especially the physical and chemical characters of sandy soil and dry climate; another is the immoderate economic activity of human being that has highly accelerated the sandy desertification process.     

Spatial distribution of sandy desertification change in the west of Jilin Province

The sandy land of the western part of Jilin Province is located in the ecotone of semi-humid and semi-arid area in the temperate zone of China. The sandy desertification has widely spread in the region because of the vulnerable natural conditions and the unreasonable human activity; as a result of this, the precious land resources and the economic development in the area have been seriously impacted. In this paper, the sandy land ecologic environment geographic information system is established based on the multi-spectral, multi-temporal Landsat TM images and field investigation. The comprehensive indexes of sandy desertification extent assessment which include vegetation degradation, wind erosion extent and soil depth are presented to classify the sandy land in western Jilin into three levels--slight, moderate and severe sandy desertification with the support of GIS platform. The results demonstrate that the sandy desertification has been partly controlled in the past twenty years, except some small sites. However, this doesn't necessarily mean that there is nothing for more concern. The two main causes of sandy desertification have not been eliminated yet, one is its natural factor, especially the physical and chemical characters of sandy soil and dry climate; another is the immoderate economic activity of human being that has highly accelerated the sandy desertification process.     

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)。