科尔沁沙地景观基底选择对景观量化表征的影响

在景观生态学研究中,景观基底的选择与否在过去的研究中经常被忽视.在科尔沁沙地典型地区1975、1985、1995和2005年等4期遥感影像的解译结果的基础上,选择区内所15个分布有沙地的乡镇为研究范围,对是否选择基底对主要景观指数的影响进行了比较研究.结果表明:是否选择景观基底进行分析对景观形状指数、均匀度和连通性等有较大的影响,ANOVA分析表明,其P值分别为0.038、0.216和0.2200其次,从本身变化较小的景观分维数和对景观斑块类型数依赖较小的景观多样性指数来看,基底选择有否对其影响不大,其P值分别为0.790和0.523.第三,连通度指数受基底选择的影响较小(P=0.526),但是受阈限值选择的影响极大.因为随着阈限值的增大景观连通性会增加.     

不同取样单元对干旱区绿洲小麦地上生物量光谱估算模型的影响

为了更好地了解小麦高光谱特征与其地上生物量的关系,采用美国ASD公司手持便携式野外光谱仪（ASD Fieldspec HandHeld）在甘肃河西绿洲进行了小麦高光谱遥感地面观测。运用单变量线性和非线性回归分析方法,以不同绿洲为取样单元,建立4种NDVI-小麦地上生物量（ANPP）的地面光谱模型。研究结果表明,各模型均达到极显著检验水平（小样区:α=0.01,n=20;大样区:α=0.01,n=34）,通过对各个模型进行误差分析,确定基于同一绿洲和不同绿洲单元构建的最优光谱模型均为指数函数模型。其中,张掖绿洲、酒泉绿洲和河西绿洲模型分别为ANPP=0.1567e12.568NDVI(R2=0.8123)、ANPP=0.4082e11.108NDVI(R2=0.8321) 和ANPP=17.255e5.4326NDVI(R2=0.7369)。基于同一绿洲（小样区）构建的小麦光谱生物量预测模型在不同绿洲之间可以通用,但不能用于河西绿洲小麦估产;河西绿洲小麦估产要借助不同绿洲小样区构建的小麦光谱生物量模型进行预测。     

基于沙漠化程度的生态安全格局评价

以内蒙古奈曼旗为研究区域,以乡镇为评价尺度,在凸显沙漠化作用的基础上,运用综合评价指数法对该地区的生态安全格局进行了综合评价。在权重确定中,在一级层次上分为沙漠化土地和非沙漠化土地:其中,沙漠化土地权重赋值为0.7;非沙漠化土地赋值0.3。在二级层次上分为流动沙丘、林地等12种土地利用/覆被类型,不同类型的权重采用评价时间尺度内土地利用动态度来确定。结果表明:在1975—1985年、1985—1995年到1995—2005年这3个时期间,奈曼旗的生态安全状况经历了极不安全—安全—较安全的过程,生态安全综合评价的平均指数分别为-4.06、2.56和1.06。其中从1985—1995年到1995—2005年这段期间,生态安全状况趋向恶化,但是从1975—2005年,奈曼旗整体的生态安全水平呈好转的趋势。     

大青沟国家自然保护区土地利用与覆盖变化研究

通过对"科尔沁草原大青沟自然保护区沙漠化程度图"的数字化处理以及相关社会、经济活动资料的收集整理,建立了大青沟及其附近地区土地利用与覆盖变化的地理信息系统数据库。同时,对1958年到1981年20多年间该地区土地利用与覆盖的变化进行了分析。结果显示大青沟自然保护区内天然植被得到了很大程度的恢复,面积由1958年的446hm²增加到了1981年的6094hm²。人工林面积也有所增加。与此同时,大青沟保护区周边地区由于不合理的土地利用,引起了以沙漠化发生发展为显著特征的土地退化过程。流动沙丘面积和斑块数由1958年的916hm²和70块增加到了1981年的9221hm²和300块,半流动、半固定和固定沙丘的面积逐渐减少。在可识别的16种土地类型中,其余土地类型的变化相对较小。值得注意的是该地区水体数量由1958年的50个减少到了1981年的25个左右,面积减少了71hm²。在科尔沁沙地这样一个生态环境脆弱的地区建立自然保护区,而保护区附近地区的土地则发生严重退化,无论这种现象与保护区的建立有无关系,都是值得引起注意的问题。     

科尔沁沙地人工种草的战略地位与现状分析——以内蒙古通辽市为例

文中借助于ETM图像判读数据、统计资料与实际调查资料分析后认为,通辽市人工种草现状不容乐观,但尚有潜力可挖。人工种草在通辽市具有战略意义,它不但能够增加农民的收入,而且更重要的是能够促进生态环境的改善。近几年通辽市降水量偏少,加上目前该区水田和水浇地发展过快以及大面积乔木林的营造,使得潜水位由10a前的3~4 m下降到现在的6~8 m,潜水位的下降已危及现有乔木林分的存在,并间接危及天然植被的盖度和生物量,进而会引起新的恶性循环,因此,调整种植结构、大力提倡人工种草具有现实意义。通过对人工种草的现状与问题分析后认为,通辽市人工种草发展舍饲畜牧业的潜力在农区而非草原区,其中发展玉米青储尤为可行。     

区域沙漠化研究中的沙漠化数量表征

在区域尺度的沙漠化研究中,沙漠化的数量表征可以从沙漠化程度和沙漠化过程二个方面来表示,沙漠化程度是区域内不同沙丘类型的加权作用的总和,用公式DG_i=(M_i+k₁SM_i+k₂F_i)/A_i来计算。沙漠化过程是描述沙漠化程度的变化速率,即单位时间内的沙漠化程度的变化速率,用公式DP=(DG_i+n-DG_i)/n来计算。其中权重k值的确定是区域沙漠化研究的核心,因为k值的大小影响到区域沙漠化程度的高低。研究的结果表明,k值与沙漠化程度呈正关联。但是,其引起的变化小于不同沙丘类型面积变化引起的沙漠化程度的变化。因为采用上述公式计算区域尺度上的沙漠化程度和过程,主要反映了不同沙丘类型的面积信息,权重k值仅仅是对其进行了校正。同时研究结果也表明,k值与沙漠化程度的关系为线性关系,对k值的异议引起的沙漠化程度和过程的差别,可通过k值曲线及时地纠正或重新计算。此外,在不同沙丘类型面积确定的情况下,用k值曲线可表示出所研究地区沙漠化程度和沙漠化过程的变化范围。     

内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI对气象因子的响应

分析了内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI的变化,探讨了干旱对NDVI的影响,建立了NDVI与气象因子的回归模型。结果表明:2000-2016年内蒙古典型草原与荒漠草原NDVI呈现波动变化,变异较小。干旱对典型草原区的羊草(Leymus chinensis)群落与大针茅(Stipa grandis)群落NDVI影响显著(P<0.05);与正常年份相比,干旱导致羊草群落与大针茅群落NDVI降低约23%。5-8月降水量和干燥度指数影响内蒙古典型草原羊草群落与大针茅群落NDVI;荒漠草原区羊草+短花针茅(Stipa breviflora)群落与沙生针茅(Stipa plareosa)群落NDVI的主要影响因子分别为年均气温与5-8月平均气温;5-8月降水量和年均气温是影响典型草原和荒漠草原NDVI的重要因子。基于气象因子的NDVI回归模型能够较好地对区域NDVI进行估测。生长季降水是影响典型草原NDVI的关键因素,而气温显著影响荒漠草原NDVI。在未来气候变化的背景下,内蒙古典型草原NDVI对干旱的响应会更加敏感。     

景观生态学原理在沙漠化研究中的应用

景观生态学的主要研究对象是景观的结构、功能、变化和景观规划管理,其基本原理包括:景观结构和功能原理、生物多样性原理、物种流动原理、营养再分配原理、能量流动原理、景观变化原理和景观稳定性原理等。沙漠化发生发展的过程实际上是指在自然和人为因素的作用下,生态系统结构遭受破坏、功能过程受阻和演变发生异化的过程。所以,景观生态学原理在沙漠化的研究和治理实践中有着重要的意义。本文从沙漠化与生态系统结构、功能变化、沙漠化与生物多样性、沙漠化生态系统的物质循环和能量流动以及沙漠化生态系统的稳定性等方面论述了景观生态学原理在沙漠化研究中的应用。     

内蒙古河套灌区作物种植结构变化及其驱动因素

农业种植结构是区域农业生产的重要部分,是决定区域水、土资源分配的核心。以2000—2018年MODIS NDVI多时相遥感数据为基础,结合不同物候期玉米、小麦、向日葵和番瓜的野外光谱测定和种植区GPS标定,构建了基于阈值分割的作物识别方法,分析了河套灌区主要农作物种植结构变化及驱动因素。结果表明：玉米等4类作物种植面积变化趋势存在差异,其中玉米种植面积71.1×10³—199.3×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）;小麦49.3×10³—249.2×10³ hm²,呈波动下降趋势（P<0.001）;向日葵140.2×10³—337.4×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）;番瓜6.4×10³—68.3×10³ hm²,呈波动上升趋势（P<0.001）。研究时段内向日葵发生转换的面积最大,向日葵种植用地向玉米、小麦和番瓜转移面积为107.9×10³ hm²。作物种植面积变化驱动因素是引黄水量、地下水埋深、气温、人口活动、社会经济发展（GDP）和城市建设因素共同作用的结果。     

科尔沁沙地不同沙地景观区植被指数对水热因素响应

在全球气候变化背景下,不同尺度下植物对环境条件的响应机制是生态学研究的核心。为了更好理解不同沙地景观区域植被指数(NDVI)对气象水热环境因子的响应机制,以2000-2013年7-9月MODIS遥感影像为数据源,采用3S空间分析技术和通径分析方法,对科尔沁沙地围封保护区、人工造林固沙区和流动沙丘区等3种景观类型区NDVI的变化趋势和影响其变化的同期气象水热因子年降水、关键期降水、关键期最大一次性降水、重要期降水、年均温、关键期均温、关键期最高气温、关键期最低气温等8个因素进行了分析。结果表明:不同景观类型区NDVI整体上呈现增长的态势。降水的影响明显高于气温,且降水主要起正相关作用,气温主要起负相关作用。促进沙地围封保护景观区NDVI增长的气象因子是关键期降水,决策系数最大且为正(0.445);人工造林固沙景观区受到人工造林更新和农业开垦的影响,削弱了水热条件对NDVI的影响,相比较而言,重要期降水影响较大;流动沙丘景观类型区主要受到关键期气温极值的影响,其他因子影响不显著。