乌梁素海湿地环境的演变

利用遥感原理对乌梁素海1986年以来湿地环境的演变进行分析,指出近17年来乌梁素海总水域面积呈增加趋势;明水区面积1987年以前趋势增加,到1996年趋势减少,至2002年又趋势增加;密集水草区面积与明水区面积变化特征基本相反;芦苇区面积1987年以前趋势减少,而后趋势增加;浅水区和沼泽区面积的总趋势尽管微弱增加,但变化基本平稳;1988年开始种植人工芦苇,其面积呈逐年上升趋势。文章还分析了这些变化的原因,阐述了不同类型区面积与水文气象因子和水环境因子的对应关系,最后探讨了乌梁素海水环境可持续发展和永续利用的技术途径。     

艾比湖流域绿洲化与荒漠化过程时空演变研究

艾比湖流域生态格局是绿洲化过程和荒漠化过程相互作用的结果,以1990、2000年和2005年的遥感数据作为数据源,进行景观分类与制图,利用ArcGIS提取了艾比湖流域的绿洲和荒漠景观,基于占补平衡原理和变化检测,对比分析了绿洲退缩区和扩张区的数量特征和空间格局,并利用重心迁移模型得出绿洲和荒漠重心的变化趋势。结果表明：①1990-2005年间,研究区绿洲面积有所增加,荒漠面积呈减少趋势,绿洲退缩区的面积为1 853.75 km2,而绿洲扩张区的面积达到了1 912.13 km2。②研究时段内,绿洲的空间变化较大,其扩张区多位于艾比湖湖区周围以及艾比湖湖区西部以耕地为主的区域,绿洲退缩区主要位于研究区的东北部。③绿洲的重心向西南方向迁移了3.4196 km,同时,荒漠的重心向东北迁移,迁移距离为6.9999 km。     

基于Landsat和HJ卫星影像的红碱淖面积变化趋势分析

为获取较精确的水体面积数据,基于近红外和红光波段反射率数据,在土壤湿度监测指数(Soil Moisture Monitoring Index,SMMI)基础上,构建一种水体提取方法——尺度化SMMI(Scaled SMMI,即S-SMMI),将红光波段纳入水体提取中,扩展了水体提取的波段范围,丰富了水体提取方法。基于1988-2014年Landsat和HJ卫星影像,利用S-SMMI提取红碱淖湖区面积并结合降雨量数据对其26年来变化趋势进行分析。结果表明:在研究区降雨量没有明显减少的情况下,红碱淖湖区面积不断萎缩,由1988年9月24日的49.92km2减至2013年9月13日的31.92km2,减少了36.06%;湖区面积总体变化趋势可分为两个阶段:1988-1999年湖区面积有增有减,但总体变化不大;从1999年开始,湖区面积呈线性递减趋势;总体上,红碱淖湖区面积平均萎缩速度为0.87km2/a。     

洞庭湖区城镇化与湿地演变进程监测

利用1995-2015年TM/OLI影像等数据,构建基于CART获取规则的洞庭湖区影像解译体系,对洞庭湖区的城镇化及湿地在20年间的演变进程进行了研究。结果表明:(1)基于CART获取规则的决策树分类方法对湖区用地类型的解译与普通分类方法相比较,精度有所提高。(2)湖区湿地总面积整体上呈先减少后增加趋势,2000年湿地面积最小,为3 904.945 km~2,2015年湿地面积最大,为5 997.113 km~2,占区域总面积的13%。(3)建设用地呈持续增长趋势,2000-2005年扩张明显,2005年后扩张趋势变缓。(4)整体景观破碎指数值在0.004 3～0.011 8间浮动,各景观类型破碎度指数在2010年后大幅下降。(5)芦苇滩地、苔草滩地、水体的空间中心位置向西发生了转移,泥滩地与建设用地的空间中心位置向东发生了偏转。     

内蒙古乌梁素海湿地土壤有机碳组成与碳储量

2013年5月,在乌梁素海湿地的明水区、湖中芦苇(Phragmites australis)区、人工芦苇区(弃耕26 a)和弃耕芦苇区(弃耕3 a),采集0~40 cm深度的土壤(或沉积物)样品,研究土壤的有机碳组成[颗粒有机碳(POC)和矿质结合有机碳(MOC)]和碳储量。乌梁素海明水区的平均水深1~3 m,生长着沉水植物;湖中芦苇区水深约1 m,自然生长着野生芦苇,常年淹水;弃耕芦苇区为2011年农田退耕后形成的芦苇沼泽,季节性淹水;人工芦苇区的芦苇于1988年种植,季节性淹水。结果表明,明水区和湖中芦苇区表层土壤(0~10 cm深度)的总有机碳含量(15 g/kg)明显高于弃耕芦苇区[(2.60±0.33)g/kg]和人工芦苇区[(6.29±0.75)g/kg]。随着土壤深度的增加,人工芦苇区、明水区和湖中芦苇区土壤的总有机碳(TOC)含量都在减少。弃耕芦苇区各深度土壤的总有机碳和颗粒有机碳含量都相对最低。湖中芦苇区表层土壤的颗粒有机碳含量[(6.96±3.02)g/kg]最高,并且随着土壤深度的增加,其颗粒有机碳含量减少最快。除弃耕芦苇区外,其他采样区土壤(沉积物)的矿质结合有机碳含量都随着土壤深度的增加而减少,且在10~20 cm深度变化最明显,与颗粒有机碳含量垂直变化相似。明水区沉积物的颗粒有机碳含量占总有机碳含量的比例相对较低,表明其碳库最稳定。各采样区土壤(沉积物)不同组分有机碳含量与有机氮含量显著线性相关,TOC/TON、POC/PON和MOC/MON平均值分别为11.0、12.8和10.2。明水区沉积物总有机碳的储量最高(3.93 kg/m2),其次为湖中芦苇区(3.48 kg/m2)和人工芦苇区(3.18 kg/m2),弃耕芦苇区土壤总有机碳的储量仅为1.87 kg/m2。各采样区土壤(沉积物)的矿质结合有机碳储量都占较大比例,分别为80.2%(明水区)、67.9%(湖中芦苇区)、78.3%(人工芦苇区)和68.8%(弃耕芦苇区)。如果沼泽化导致明水区退化为芦苇沼泽,乌梁素海湿地的碳库损失将达到0.45 kg/m2。     

胶州湾湿地景观格局变化特征

基于1985年、1995年、2000年、2009年和2014年的遥感影像,在遥感和地理信息系统技术的支持下,采用景观生态学的方法,对胶州湾湿地景观格局的演变特征及驱动因素进行了分析。研究结果表明,1985~2014年间,研究区湿地总面积先增加后减少,1985~1995年间研究区湿地总面积由792 km~2增加至896 km~2,之后逐年下降至2014年的804 km~2;研究区湿地平均斑块面积由1985年的2.968 km~2下降至2014年的0.305 km~2,而边缘密度指数则由1985年的21.70增加至2014年的30.56,表明研究区湿地破碎化程度日益加剧;受水库修建、滩涂养殖和晒盐活动、填海造陆、气候变化等因素的影响,各类型湿地质心发生重大变化,其中以养殖池的变化最为明显,其质心在1985~2000年间向西偏移了9.8 km,在2000~2014年间又向东北方偏移了12.7 km;城市化、政策等人为因素对湿地景观格局变化产生了重大影响。     

锡林郭勒草原大型湖泊演替变化对比研究

为探究相似地理特征下湖泊变迁的差异,选择锡林郭勒草原达里诺尔湖及查干淖尔湖作为研究对象。以LandSat TM/ETM+遥感影像和20世纪70年代1∶10万地形图为数据源,统计1986—2016年两湖泊面积变化数据,并结合湖区附近气象站点的年均气温、年降水量数据,分析其近30年的变化特征。结果表明,达里诺尔湖从1986—2016年湖泊面积明显呈线性下降趋势,湖泊面积从228.3km~2减少到179.3km~2,共减少49km~2;查干淖尔湖从1986—2016年湖泊面积大致呈线性下降趋势,湖泊面积从103.8km~2减少到29.2km~2,共减少74.6km~2。分析湖泊面积变化与湖区附近气象站点的气象数据关系表明,气温升高和降水量减少与湖泊面积萎缩具有一定的相关性和一致性。对比研究在相似地理特征下的两湖出现了差别明显的演替变化,说明人为干预在一定时间内会对局部区域的湖泊变迁起主导作用。     

人工绿洲外围荒漠植被及其群落外貌特征

根据2002年调查取得的3796块样地资料,采用定性和定量相结合的方法,对克拉玛依农业综合开发区外围西南和西北两个研究区的荒漠植被及其群落基本类型、群落盖度及其数量分布、群落外貌及其土壤剖面特征等方面进行了研究。结果表明：①克拉玛依农业综合开发区外围的荒漠植被可划分为2个植被型、5个群系、8个群丛;②西南区梭梭群落所占面积相对最火,占研究区总面积的28．85％,西北区以梭梭 白梭梭群落所占面积相对最大,占研究区总面积的19．81％;③除芦苇群落外,西南区的白梭梭群落平均盖度最高,达到38．14％;④西南区各盖度等级分布对称,10％～25％盖度等级分布面积最大,占西南区总面积的43．25％;西北区各盖度等级面积分布呈正偏,1％～5％和5％～10％盖度等级所占面积相对较高,分别为29．22％和27.71％;⑤从总体来看．西南区植被盖度较高,西北区植被盖度较低,且退化严重。     

3个时期安徽省湿地分布及其变化研究

利用覆盖安徽省的2000年、2005年和2010年Landsat TM影像数据,利用ENVI软件和Arc GIS软件,解译遥感影像,提取出3个时期的湿地信息数据,分析湿地分布的变化。研究结果表明,与2000年相比,2010年安徽省湿地面积增加了707.44 km2,增加了7.64%,达到9 961.95 km2;2010年,沼泽、河流、湖泊、运河/水渠和水库/坑塘面积占湿地总面积的比例分别为39.30%、26.79%、31.42%、1.78%和0.71%;安徽省湿地主要分布于淮河流域、长江中部流域、新安江水系区域以及江淮之间中、东部等地区;沼泽湿地面积增加,水库/坑塘的面积减少;与2000年相比,2010年的湿地扩张区主要分布在淮河流域,湿地萎缩区主要分布在安徽省长江流域中段和淮河流域中段区域,湿地萎缩区是人类活动强度大的区域。     

珠江口滨海湿地景观格局变化分析

以专题地图和遥感影像为数据源,采集1986、1995和2005年珠江口滨海湿地数据,选取基于景观类型的景观聚集度指数、景观分维数和基于景观面积的景观多样性指数,从景观类型和景观水平研究珠江口滨海湿地景观格局变化。结果表明:(1)在各湿地景观类型中,面积占绝对优势的是浅海水域景观,面积增加最多的是养殖水面,减少最多的是水田。(2)受人为开发因素影响,湿地总面积持续减少,1986―1995年和1995―2005年湿地总面积相继减少20821hm2和55708hm2,分别相当于研究区总面积的5.3﹪和14.2﹪。(3)湿地景观变化具有显著时间异质性,类型分布具有显著的空间异质性。人为开发和分割湿地景观导致各景观类型聚集度指数不同程度降低,而景观分维数增加,景观多样性指数先小幅增加后大幅下降。(4)湿地景观格局的变化导致湿地整体质心坐标经历了先向北移动0.4km,后向东南迁移6.1km。前后两个时期相比,湿地面积减少速度和质心迁移速度在后期明显加快,由此反映出岸线以上陆域湿地正在加速退化。研究珠江口滨海湿地景观格局变化,可为保护和长期规划珠江口滨海湿地提供科学依据。     

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。     

青藏高原湖泊面积动态变化及其对气候变化的响应

为了探究整个青藏高原湖泊总面积变化的原因,本文利用RS和GIS技术,提取了1960 s—2015年青藏高原大于1 km2的湖泊数据,分析了近50年来青藏高原湖泊面积的动态变化,并结合相应的气象数据,通过相关性分析及回归分析等方法分析了影响湖泊面积变化的主要气象因子。结果表明:(1)青藏高原整体变暖湿的过程中大于1 km2湖泊的总面积呈现增长-减少-加速增长的趋势,从1960 s—2015年共增长了9138.60 km2,增长率为23.90%;(2)100~500 km2级别的湖泊总面积占青藏高原湖泊总面积的比重最大,各不同等级的湖泊总面积总体呈上升趋势;(3)青藏高原4500~5000 m海拔范围内的湖泊总面积最大,海拔4500~5000 m及海拔3000 m以下的湖泊面积变化较剧烈,呈现波动中增长的趋势,其余海拔范围内的湖泊面积基本维持稳定;(4)青藏高原西部地区和北部地区的湖泊总面积总体上呈现增长趋势,东部及南部地区湖泊总面积基本维持稳定,整个青藏高原湖泊面积变化的区域在空间上呈现扩张趋势;(5)年平均气温、年降水量及年蒸发量与湖泊面积呈现显著的相关性,研究区边缘地区湖泊面积和年平均气温有显著相关性,研究区中部地区湖泊面积同年平均气温、年降水量及年蒸发量有显著相关性,而研究区东北部及中西部部分地区湖泊面积和年平均气温及年蒸发量有显著相关性。通过气象因子与湖泊总面积的回归分析结果表明,年平均气温和年蒸发量变化是导致青藏高原湖泊总面积改变的主要原因。本研究填补了青藏高原长时间序列和多尺度的湖泊面积动态变化方面的空白,同时本研究得出的湖泊数据可以为其他研究人员提供一定的帮助。     

莱州湾南岸滨海湿地变化及其原因分析

以1992年和2004年的TM遥感影像为数据源,从景观生态学角度,对1992年和2004年的莱州湾南岸湿地及其变化进行了研究。结果表明,与1992年相比,2004年研究区湿地面积减少了32．339km2,其中,自然湿地面积减少了246．189km2,而人工湿地面积却增加了213．851km2,至2004年,人工湿地面积已占研究区湿地总面积的78．22％;湿地景观多样性指数下降了0．1077,景观优势度指数和景观破碎化指数分别上升至0．109和0．0089。自然湿地被大面积垦殖,湿地淡水资源不足,大规模开采沿海卤水资源,环境污染加剧,风暴潮等自然灾害频发,是导致研究区自然湿地萎缩的主要因素。     

南四湖湿地景观格局变化及原因分析

根据南四湖1987年、1991年、1999年和2007年的TM/ETM遥感影像解译分析结果,结合对自然环境及人类活动特征的分析,研究了南四湖湿地的景观格局变化过程与主要影响因素.结果表明,1987年以来南四湖自然湿地面积锐减,其中挺水植物区面积减小了近538 km2,而台田-坑塘、人工养殖区等人工湿地以及农业用地面积分别增加了171 km2、327 km2、86 km2.1991年之前,南四湖湿地类型变化主要受湖泊水位等自然环境因素的影响,其中,1988～1990年南四湖几近干涸,使得挺水植物区的分布向湖心区迁移,而近岸地区挺水植物区面积大大减小;这一时期南四湖水位的降低加剧了近岸湖区的围垦,农业用地面积增加.1991年以来,南四湖湿地类型变化主要受人类活动的影响,由于大规模的围垦圈圩,台田-坑塘、人工养殖区的面积大幅增加.     

三个时期大庆油田区湿地格局及其变化

以1995年、2005年和2014年Landsat TM/OLI影像为主要数据,采用动态变化模型,通过转移矩阵、质心变化和景观指数的计算,对大庆油田区湿地景观格局及其变化进行研究。结果表明,3个时期研究区的主要湿地类型都为沼泽湿地和湖泊湿地,沼泽湿地面积以0.82%的动态度由1995年的601.30 km2减少至2014年的507.10 km2,湖泊湿地面积以1.87%的动态度由1995年的154.36 km2增加至2014年的209.33 km2;湿地类型之间的转变主要表现为沼泽湿地与湖泊湿地、盐碱滩之间的转变;湿地质心的空间变化特征和景观指数的变化都反映出2005年后大庆油田区湿地景观的破碎化得到改善;政府出台的相关政策对研究区湿地保护和恢复颇具成效。     

鄱阳湖洲滩芦苇种群特征及其与淹水深度和地下水埋深的关系

在对鄱阳湖典型洲滩芦苇(Phragmites australis)群落逐月调查的基础上,比较了芦苇种群特征和生物量的季节变化规律及不同高程间存在的差异;利用连续监测的高分辨率地下水数据进一步探讨了芦苇种群特征与地下水埋深和淹水深度的关系。结果表明,1研究区芦苇群落分布在14~16 m高程,生长季6~7月的临界水深为-1.5~1.5 m,水深高于1.5 m或低于-1.5 m都不适宜芦苇生长;2不同高程上芦苇种群的季节变化规律基本一致;种群密度随季节变化先升后降,在4月中旬达到最大值;生物量随季节变化呈单峰分布,在8月达到峰值;3不同高程的芦苇种群特征和生物量存在显著差异,14 m高程的芦苇株高、茎节长度、节点数、茎粗、单株生物量和地上生物量都显著高于15 m和16 m高程的芦苇(p0.001),而14 m高程的芦苇种群密度要显著低于15m和16 m高程的芦苇(p0.001);4水深对芦苇种群形态特征和生物量积累有显著影响,芦苇株高、茎粗、单株生物量和地上生物量随水深的加深而增加,种群密度随水深的加深而减小;5与国内其他湿地相比,鄱阳湖洲滩芦苇种群长势相对较差。     

近30年苏北滨海滩涂湿地演变特征与空间格局

苏北滨海滩涂湿地位于现代长江口与废黄河口之间,是最典型的淤泥质平原海岸,其演变特征及空间格局具有鲜明的特征。本文选用1980年、1992年、2008年的TM 和ALOS影像为主要数据源,构建了基于空间分割和转移矩阵分析模型,研究了近30年来苏北滨海滩涂湿地的演变特征及其空间格局。结果表明： ①苏北滨海滩涂发生了巨大变化,近30年间滩涂总面积减少了1273.11 km²,平均每年减少45.47 km²;滩涂湿地侵蚀/淤积面积约965.14 km²,0 m等深线冲刷后退减少的面积约为307.97 km²。②苏北滨海滩涂湿地区域差异性明显。南北方向上可划分为6个自然地理单元,东西方向上可划分为3个区域。③苏北滨海滩涂湿地演变中,湿地转型、湿地丧失和湿地演替分别占总面积的38.39%、14.80%、20.51%;其中天然湿地减少354.1 km²,人工湿地增加1061.45 km²,非湿地增加253.09 km²。④滩涂湿地主要植被群落演替特征和空间分布也呈现出差异性。湿地演替主要发生在净变区,与对应岸段的海岸侵蚀/淤积类型基本吻合。     

黄河源区1975—2005年沙漠化时空演变及其成因分析

结合遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术,对黄河源区1975年和2005年沙漠化状况进行了监测。研究发现,黄河源区有大面积的沙漠化土地分布,且比较集中,主要集中在源区西部、北部和东部。30 a间,沙漠化土地面积明显增加,沙漠化土地面积从1975年的19 297.34 km2增加到2005年的22 042.32 km2,增加了2 744.97 km2,即从占整个源区面积的14.68％增加到16.77％。各类沙漠化土地面积均呈增加趋势,极重度、重度、中度、轻度和潜在沙漠化土地面积分别增加了233.27 km2、987.93 km2、336.28 km2、544.8 km2和642.7 km2。在2005年,黄河源区有3 075.57 km2的沙漠化土地是由1975年的非沙漠化土地转化而来的,占沙漠化发展面积的57.28％,另外42.72％的沙漠化发展土地是由1975年较低沙漠化程度向较高程度发展所致。气候变化和不合理的人类活动共同作用导致了黄河源区沙漠化的快速发展,其中,气温升高是自然因素中的主要因素,过度放牧是人为因素中的主要因素。     

基于典范对应分析的黄河三角洲滨海盐渍区土壤特征和芦苇湿地恢复研究

选取典型的黄河口滨海盐渍区碱斑裸地、自然演替和人工调控恢复的芦苇湿地为研究对象,采用典范对应分析不同恢复阶段的芦苇群落特征和对应的立地环境条件,探讨了影响芦苇湿地恢复的关键因子。结果表明:恢复过程中土壤中Na+、Cl-、SO42-、Mg2+、Ca2+和K+离子的绝对含量逐渐减少,HCO3-逐渐增加;土壤pH值与可溶性Ca2+含量呈互为增减的关系。全氮、有机质含量随着芦苇正向演替呈逐渐增加的趋势,全磷含量差异较小。环境因子中的土壤含盐量TS、氯硫比(Cl-/SO42-)、钠吸附比(SAR)、K+与样地群落特征第1排序轴呈显著的正相关性,而与水深、恢复时间、pH值、土壤有机质(OM)呈显著的负相关性。植物生长指标中芦苇株高与盐渍化指标TS、Cl-/SO42-、SAR、K+呈显著正相关,与覆盖度、生物量与WD、RS、pH、OM指标呈正相关。确定了盐度、氯硫比、Na+及水深是影响该区芦苇湿地恢复的主要制约因子。     

近30a来长江源区沙漠化时空演变过程及成因分析

通过遥感与地理信息系统技术对1975-2005年长江源区沙漠化发展状况进行了监测,监测结果显示:长江源区有大面积的沙漠化土地分布,在这30 a问,沙漠化土地面积明显增加,尤其是极重度沙漠化土地的增加最为明显.长江源区不同程度的沙漠化土地总面积从1975年的31 118.3 km2增加到2005年的33 923.25 k...