毛乌素沙地生物土壤结皮与沙化土地的关系研究

生物土壤结皮在荒漠地区广泛分布,是固沙和促进沙地生态恢复的重要生物因子。利用1989,2002和2006年的Landsat遥感影像,分别通过生物土壤结皮指数和NDVI阈值法,提取了毛乌素沙地生物土壤结皮和沙化土地的空间分布,并分析了二者之间联系。结果表明:(1)研究区1989,2002和2006年结皮面积所占比例分别为54.77%,55.72%和64.29%,表现为持续增加趋势,结皮斑块间连接度在增强,结皮的稳定性进一步巩固。(2)1989—2006年区内沙化土地的程度逐渐减弱,沙化程度综合指数由1989年的3.24下降到2006年的2.65。(3)1989—2006年,中度和重度沙化土地结皮分布范围最为广泛,均在70%以上;极重度沙化土地内的结皮面积表现为持续下降,1989,2002和2006年分别为19.40%,5.76%和2.80%。(4)以1989年沙化土地的格局为基础,1989,2002和2006年极重度沙化土地内生物结皮的数量比例分别为19.40%,33.18%和45.21%,处于上升趋势。

坝上地区景观格局动态变化分析

在遥感与GIS技术支持下，利用景观格局分析软件Fragstats分别计算了研究区内1987、1999和2004年的景观格局指数，对研究区17a来的景观格局变化进行了分析。结果表明：该区域景观整体上处于破碎化过程，尤其是沙地在1987-1999年间迅速扩大，虽然在1999—2004年经过了一定的恢复，景观异质性有所下降，但仍然没有恢复到1987年的水平。

第六次全国荒漠化和沙化调查主要结果及分析

第六次全国荒漠化和沙化调查以第三次全国国土调查成果为底板,以2019年为基准年,全面查清了我国荒漠化和沙化的状况。通过简要介绍第六次全国荒漠化和沙化调查的基本情况,全国荒漠化和沙化土地状况和动态变化,结合相关资料分析了目前的防治形势并提出了对策建议。调查结果显示,截至2019年,我国荒漠化土地面积为25737.13万hm^(2),沙化土地面积为16878.23万hm^(2)。与2014年相比,5年间全国荒漠化土地面积净减少378.80万hm^(2),年均减少75.76万hm^(2)。沙化土地面积净减少333.52万hm^(2),年均减少66.70万hm^(2)。

MTCLIM模型在岷江上游气候模拟中的应用

采用MTCLIMC山地小气候模拟模型对岷江上游气候变量进行了模拟,由已知测站的数据作为输入,对整个岷江上游平均最高温度、平均最低温度、潜在蒸散发进行估计,模拟时段为1995年7-9月。结果表明:此3种气象指标的最高值均出现在7月,7月份温度高,潜在蒸散量大,从7月到9月,各项指标均递减,它们的空间分布基本是与地形变化一致的,但由于植被因素的作用,潜在蒸散量的表现略有不同。最后,选取岷江上游已有的五个气象测站1981-2000年的实测数据对模拟的结果进行验证,模拟结果基本符合,平均最高温与平均最低温拟合的相对误差较小,蒸散发的相对误差较大。以MTCLIM模型与GIS技术相结合,采用不同垂直递减率,运用Kriging方法,对气象因子的时间、空间分布的模拟,不仅可以了解温度、湿度等诸因子在岷江上游的空间分布情况,为更进一步的生态过程研究奠定基础;同时也可以为建立基于地形的分布式流域植被动态水文模型提供气象参数,以揭示不同森林植被类型与水文功能的耦合关系。

基于MODIS的泾河流域植被动态年际变化

以中分辨率成像光谱仪数据（Moderate resolution imaging spectroradiometer，MODIS）为基础计算泾河流域归一化差异植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）在2001—2004年的时间序列值，分别采用相关系数r值和成对f检验的f值定量描述年内NDVI曲线在年际问的协同性和差异性。以农田、森林、灌丛和草地4种土地利用类型NDVI曲线在年际间变化显著的面积百分比为参数，在2001～2004年间分为1、2和3年间隔共6个时间组，比较分析4种土地利用类型的NDVI曲线在6个时间组内的协同性和差异性，进而探讨泾河流域植被年际变化及其与土地利用之间的关系。结果表明：4种土地利用类型NDVI波动对外界环境的响应在不同的时间间隔里表现一致，在2001～2003年和2001～2004年间变化比较明显；在各个时间组内比较发现有较大面积的农田和草地NDVI协同性较差，尤其在2001—2002年间，这可能与退耕还林还草政策的实施有关；4年来泾河流域内4种土地利用类型的NDVI值有增加趋势，植被状况趋于良好；NDVI年际间差异最明显的是草地，其次是农田和灌丛，森林的NDVI比较稳定。

中国东北山地集水区和溪流结构模拟分析

利用GTOPO30DEM数据模拟了东北东部山地的集水区和溪流结构 ,并结合坡度和海拔研究了溪流等级在地域上分布的特征 .根据溪流建立 5 0mBUFFER区 ,然后研究了不同等级溪流的BUFFER区内NDVI的分布特征 .最后得出 ,溪流等级与海拔、坡度和NDVI都呈负相关 ,相关系数分别为 :- 0 .2 ,- 0 .0 9和 - 0 .18.溪流由低等级向高等级变化时 ,其空间分布范围逐渐集中于海拔较低、坡度较小的平缓地 .低等级溪流周围的植被生长好于高等级溪流周围的植被 ,并相对稳定 .

岷江上游典型流域植被水文效应模拟

该文通过研究现有土地覆盖下水文分布的空间格局,及不同植被类型集水区内降雨与径流间的关系,来揭示森林生态系统与水文动态之间相互作用的机制,从而为岷江上游的生态环境评价和区域生态环境保护及恢复提供理论依据和科学指导.在前人研究的基础上,结合先进的地理信息系统和遥感技术,构建岷江流域植被水文模型.模型以水文子模块TOPMODEL为中心,由山地小气候模型MTCLIM和林冠截留模型为其提供水文学参数,研究中水文循环过程涉及植被截留、(实际)蒸散发、降雨入渗和土壤水分动态等.最后将模型应用于岷江上游典型支流——杂古脑流域,对其1995年7—9月的径流特征进行了模拟分析.结果显示,7—9月日径流量总体趋势表现为逐渐降低,径流量对降水响应敏感,基本反映了杂古脑流域雨季的径流变化特征.

陆地生态系统碳汇在实现“双碳”目标中的作用和建议

2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和(简称“双碳”)是我国对国际社会的庄严承诺,已被纳入生态文明建设的总体布局。生态系统碳汇是实现“双碳”目标的重要手段,也是林业和草原实现高质量发展的必然要求。国际有关机构对全球森林、草地和湿地生态系统的碳储量和碳循环进行了评估。自1990年以来,附件一国家(指《联合国气候变化框架公约》附件一列出的经济合作发展组织中所有发达国家和经济转型国家)对本国的碳排放和碳汇进行估算,编制了年度温室气体清单;我国也编制了5次国家温室气体清单。这些工作对我国开展应对气候变化的研究提供了基础。提出了如下建议在编制“双碳”路线图和时间表时,既要考虑我国生态系统碳汇与能源和工业领域碳排放在区域空间分布和时间维度上的差异性,也要考虑生态系统同时所具有的碳汇和碳排放的特殊性;生态系统碳汇是碳达峰的非选项,是碳中和的必选项;生态系统碳汇要遵循国家实现“双碳”目标的基本原则,要将生态系统碳汇作为国家生态建设和保护工程的主要目标,提高碳汇计量和监测能力,完善市场和融资机制。

基于全球土地退化零增长监测体系构建的中国沙化土地监测体系及效果评估

土地荒漠化是非常重要的生态环境问题,而科学评价荒漠化治理和零增长目标是否实现的必要前提是具有完善统一的评价体系。为此,联合国防治荒漠化公约(UNCCD)提出了土地退化零增长(LDN)的概念和监测指标。防治土地退化是中国的重要生态目标,中国已开展了多次全国土地荒漠化和沙化监测工作。但是,如何将这些监测结果用于土地退化的评估实践,尚未见报道。因此,本研究针对中国四大沙地,利用3期全国荒漠化和沙化监测数据,与基于UNCCD框架体系下的土地退化零增长(LDN)指标进行对比分析,并基于土地沙化程度变化趋势提出了中国沙化土地退化指标体系(CSLDN)。结果表明:UNCCD所提出的LDN监测指标与中国的荒漠化监测数据总体精度为0.51,中国沙化土地监测指标与LDN指标具有宏观一致性。此外,经本地优化后的CSLDN指标克服了低植被盖度区域LDN对土地退化和恢复的评价不准确的问题,更准确刻画了精细尺度空间内的土地动态变化状况,对土地退化防治意义重大。