环境减灾卫星在甘肃省草原火灾监测中的应用研究

通过分析环境减灾卫星（HJ）的光谱特征,参考MODIS火情监测模型,发展了基于HJ卫星的火情遥感监测方法。针对甘肃省2011年2月10日发生在玛曲、2012年12月8日发生在岷县境内的2次草原火灾,研究了HJ卫星相应通道的本地化阈值,采用植被指数的多时相阈值法提取过火范围并计算了过火面积,同时与甘肃草原监理站的过火面积观测资料及同期MODIS的监测结果分别进行比对。结果表明,2次判定火点的阈值为T4〉310K;HJ卫星监测到的玛曲、岷县的火灾面积分别为65．3hm2、19．8hm2,监测精度为98％和90％,较MODiS监测精度提高了10．5％和2g．9％;Hj卫星进行火情遥感监测的空间分辨率更高,监测结果更精细,具有很好的业务化应用价值。     

一个引入近地层的土壤一植被－大气相互作用模式

本文在国外同类模式基础上，结合自己特点建立了一个土壤一植被－大气近地层的相互作用模式。在这个模式中，土壤和植被与大气之间的各种通量输送是与近地层大气进行的，而不是同较高层大气直接交换，更符合实际情况。以大气几十米高处的风、温度、湿度为输入参数，驱动运行本模式，进行敏感性试验，并用有限的观测数据相比较。结果证明，本模式能合理模拟土壤、植被、大气的温、湿以及各种通量的变化。进一步与中尺度大气模式耦合可以用于气候研究。     

Evaluating the Dependence of Vegetation on Climate in an Improved Dynamic Global Vegetation Model

The capability of an improved Dynamic Global Vegetation Model (DGVM) in reproducing the impact of climate on the terrestrial ecosystem is evaluated. The new model incorporates the Community Land ModelDGVM (CLM3.0-DGVM) with a submodel for temperate and boreal shrubs, as well as other revisions such as the two-leaf scheme for photosynthesis and the definition of fractional coverage of plant functional types (PFTs). Results show that the revised model may correctly reproduce the global distribution of tempera...     

基于熵权法的土地覆被动态遥感监测与评价——以新疆伊犁地区和博州为例

基于MODIS数据,选取植被净第一性生产力（NPP）、温度植被旱情指数（TVDI）、改进型土壤调整植被指数（MSAVI）、陆地表面温度（LST）4个对干旱地区地表覆被具有显著指示作用的指标,结合IGBP土地利用类型分类图,以新疆伊犁地区和博尔塔拉蒙古自治州（简称博州）为例,对研究区2003—2007年土地覆被动态进行监测,并利用熵权法确定各个指标的权重,在此基础上进行土地覆被动态的综合评价。结果表明,不同指标对不同的土地利用类型具有不同的适宜性和指示度;在新疆伊犁地区和博州,土地覆被动态地域差异性明显,土地覆被退化程度较大的土地类型为水体、草地、永久湿地、城镇,而森林、灌木林、荒漠草原和农田等土地类型有所改善,呈现出＂局部改善、总体退化＂的局面;引用熵权法将多个遥感指标综合起来进行土地覆被动态的监测与评价的途径是可行且有效的,可为干旱区土地覆被、荒漠化、土地退化、植被变化等工作的监测与评价提供可靠的技术方法与有价值的案例。     

荒漠绿洲边界层结构的数值模拟

陆-气相互作用和中小尺度天气系统的研究中,水平不均匀边界层和水平不均匀地表的强迫作用都是重要的物理过程.本文用已建立的陆面过程与大气边界层耦合模式(BLCM),较详细地研究了草地周围为荒漠(半沙漠)的地表植被不均匀而造成的边界层结构特征和局地环流及其昼夜变化.通过边界层顶影响自由大气不同尺度的运动.模式结果揭示出最强的上升和下沉运动是发生在荒漠-草地间动力和热力不连续的界面附近,且呈现出不对称性.     

甘肃窑街寺湾沟－炭洞沟红层孢粉组合、地质时代与生态环境

对窑街寺湾沟－炭洞沟红层孢粉和地层层序及时代进行了系统分析与对比研究。在该剖面中划分出２个孢粉组合：①双束松粉属－无口器粉属－杉粉属－栎粉属－瘤面海金砂孢属组合，时代为早渐新世；②双束松粉属－拟桦粉属－栎粉属－藜粉属－瘤面海金沙孢属组合，属中渐新世。研究表明：窑街寺湾沟－炭洞沟红层剖面的层位位于朱儿庄剖面之上，整个窑街地区的红层剖面属始新统－中渐新统；窑街地区始新世孢粉组合与中国东、西部地区孢粉组合相似，均发育以亚热带和暖温带植物为主的亚热带型落叶阔叶林，气候炎热；始新世晚期至早渐新世则演变为以暖温带落叶阔叶树种为主的针阔叶混交林植被，气候温暖湿润；中渐新世为暖温带落叶阔叶林，气候较温暖湿润。区域对比分析表明，从渐新世早期中国东、西部植被开始出现差异并逐渐加大，该时期也许是中国新构造运动的一个重要时期。     

华南桉树人工林芒萁层片的生态筛效应

芒萁是华南退化坡地上最具代表性的先锋种、优势种和关键种,能够快速形成密集的单优种层片结构。与传统阻碍更新的观点不同,野外观察发现芒萁层片内仍有少数物种能够成功定居,被认为具有生态筛效应。文章通过设置4种芒萁层片处理（芒萁层片完全剔除-UR;仅保留地上层-AF;仅保留根毯层-AR;芒萁层片全部保留-CK）,分别在不同处理下移植目标种幼苗并结合土壤性状,探究芒萁层片生态筛效应及其潜在机理。结果发现：1）桉林芒萁根毯层中土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钠、交换性钙、交换性镁和阳离子交换量均显著高于芒萁红壤层和裸地红壤;2）多数乔木种和草本种在芒萁根毯层保留时无法存活,仅荷木、桃金娘、梅叶冬青和野牡丹等目标种幼苗在保留芒萁根毯层处理（AR和CK）下能够存活与生长。这表明芒萁层片确实具有生态筛效应,且其关键在于根毯层的作用而并非土壤养分改善作用。理论上,芒萁层片（尤其是根毯层）与生态恢复的生物阈值突破密切相关,未来需要进一步解析芒萁根毯层的结构与功能。应用上,华南地区存在大量以芒萁为单优林下植物的人工林类型（如桉林等）,在进行结构优化与林分改造时需注意芒萁的生态筛效应。     

腾格里沙漠东南缘不同年代固沙区根系分布

2010年8月,选择腾格里沙漠东南缘1964年、1981年和1990年建立的人工固沙区为对象,以流动沙丘和邻近的天然植被区为对照,利用根钻取样法研究了不同年代固沙植被区根系的3.0 m剖面的分布特征。结果表明：单位土地面积上<1 mm的活根、全部活根、<1 mm的死根和全部死根的重量密度和长度密度在不同样地间存在着显著差异(p<0.05);流沙、1990年、1981年、1964年固沙区和天然植被区全部活根重量密度分别为2.9±2.2、164.7±46.5、461.3±83.6、440.4±81.8 g·m-2和350.0±132.5 g·m-2,5个样地全部死根重量密度分别为4.9±2.8、58.7±16.8、390.9±57.9、492.5±252.2 g·m-2和214.4±29.9 g·m-2;根长密度也表现为相似的变化趋势。单位土壤体积的根系重量密度和长度密度随着土层加深而递减,植被区0~1.0 m土壤层活根的累积重量密度和长度密度在全部活根中的比例均超过70.0%,其中以天然植被区最大,流沙区则不超过25%;死根也表现为相似的趋势,只是比例有所降低。根鞘占全部根系生物量的比例非常不稳定,流沙区的最大,为94.3%,而1981年植被区的只有0.5%,1964年、1990年固沙区和天然植被区分别为29.9%,70.3%和58.9%。     

自然资源统一调查背景下林业数据与草地数据衔接初探

草地调查是自然资源调查工作的重要内容,其调查成果在草地资源管理中发挥着重要作用。针对长期以来土地调查草地数据与林业调查草地数据存在冲突矛盾的问题,本文对比分析了土地、草地及林业管理部门使用分类标准和调查数据的差异,并结合广西桂林阳朔县第三次国土调查,着眼于自然资源统一调查监测,依据第三次国土调查工作分类,探讨了草地数据的衔接方法,提出新时期开展草地资源调查工作的一些建议,为推进林草调查工作融合和自然资源统一调查监测提供了参考。     

国产高分数据在草原露天煤矿植被监测中的应用

利用高分一号卫星数据建立小尺度CASA－NPP估算模型,反演及监测草原露天煤矿区草地NPP空间分布格局,以及煤矿区内部复垦植被的NPP与表层土壤之间的关系。利用归一化植被指数、归一化水体指数等获取CASA模型有效光辐射参数、水分胁迫系数等,从而简化并改进小尺度CASA模型,遥感反演数据与实测样点数据拟合度达到0．94。结果表明,该模型能够高精度地完成小区域NPP估测。从利用CASA模型反演得到的NPP空间格局可以看出,这一地区的植被退化以采矿、放牧等人类活动为主导,原地貌区域围栏的典型草甸草原NPP在300～400 gC／m2· yr 之间,高于放牧区域 NPP,矿区内 NPP 空间变化显著,矿区内部 NPP 低于100 gC／m2· yr,明显低于周边原地貌地区。对于矿区复垦排土场区域,复垦年限和表土的养分是决定植被生长和NPP的主要因素。研究得出国产高分卫星数据可以高精度地完成小尺度NPP的估测,从而为其在草原地区以及矿山环境中监测提供了研究基础。