基于时间序列的广西桉树人工林识别及时空变化分析

高效且准确地长时间监测桉树人工林面积及其时空动态变化是保持生态系统稳定及维持桉树长期稳定可持续的重要前提。基于Google Earth Engine(GEE)云平台,以Landsat系列遥感影像为数据源,采用时间序列分析方法提取广西2000-2020年桉树人工林,并分析其时空分布格局变化。结果表明:2007、2010、2015、2020年识别结果的总体精度均高于85%,分类精度较高,识别效果较好,基于时间序列分析的桉树人工林识别方法具有较高的准确性;2000—2020年广西桉树人工林面积快速增长,2000-2015年桉树人工林面积逐年增长,2015年之后呈现平缓波动变化趋势;广西桉树人工林种植范围不断扩张,各个地级市桉树人工林面积均呈现上升趋势,北回归线以南地区尤为显著。在地形分布方面,桉树人工林主要分布于斜坡区域。研究结果可为区域制定合理可持续的桉树人工林种植措施提供参考依据。

南宁市主城区不透水面与热环境效应的空间关系研究

快速城市化过程中不透水面持续扩张是影响城市热环境变化的重要原因。科学测度城市不透水面变化及其与热环境之间的关系,可以为有效制定合理的城市蓝绿空间规划提供依据。基于南宁市主城区2003-2019年间Landsat遥感影像,利用面向对象分类方法获取城市土地利用数据,借助辐射传输方程反演地表温度,定量分析城市不透水面与热环境效应的时空格局演变特征,运用双变量空间自相关方法探索城市不透水面与热环境效应的空间关系和集聚规律。研究结果显示,近15年来南宁市主城区不透水面的面积显著增加,城市主要沿环路以内的老城区和主要交通要道不断向外扩展,主要扩张方向为向东和向南。城市热场由中温区占主导,低温区和次低温区的面积波动下降,高温区与次高温区的范围逐渐蔓延,城市热岛效应有所加剧。南宁市热岛分布格局由单中心转变为多中心,新开发区的热岛效应明显增强。南宁市主城区不透水面与热环境效应之间呈现明显正相关关系,从2003-2019年相关性逐渐增强。空间集聚类型以高-高聚集和低-低集聚为主,高-高聚集区主要分布于城市中心,低-低聚集区位于东部绿地比例较高及河流分布集中的地区。该研究通过探讨南宁市主城区不透水面与热环境的空间关系,明确二者空间集聚与分异特征,有助于识别城市热环境亟需优化改善的区域,进而通过增加城市绿地和水体斑块,加强城市绿地生态网络建设等方式实现城市蓝绿空间优化配置以缓解热岛效应。研究结果可以为城市景观格局优化和生态宜居城市建设提供指导。

珍稀濒危物种粗齿梭罗树扦插繁殖技术

[目的]探索不同处理对粗齿梭罗树(Reevesia rotundifolia)扦插繁殖的影响,掌握其扦插繁殖方法。[方法]以粗齿梭罗树枝条作为试验材料,在春、秋2个生长季节开展不同生长调节剂、基质和生根粉泥浆等因子组合的扦插繁殖试验,统计发芽率及定植成活率。[结果]粗齿梭罗树秋季扦插均没有发芽,春季扦插发芽但成活率也不高;以200 mg/L萘乙酸溶液处理粗齿梭罗树扦插成活率较稳定,平均为27.34%,高于其他生长调节剂处理水平;而经5 g/L生根粉溶液浸泡过10 h蘸生根粉泥浆处理后,在椰糠+珍珠岩(体积比为3∶1)基质扦插可使得粗齿梭罗树扦插枝条的发芽率高达91.67%,成活率达50%,是目前粗齿梭罗树最优的扦插繁殖方案。[结论]该研究填补了粗齿梭罗树扦插繁殖的技术空白,为该树种后期的迁地保护、回归种植等奠定了良好的基础。

广西桉树人工林叶面积指数的估测及其校正

叶面积指数(Leaf area index,LAI)是森林生态系统重要的结构参数,通过遥感技术可反演区域LAI,但其可靠性需要地面准确的实测数据进行验证。选取广西国有高峰林场不同林龄的桉树(Eucalyptus robusta)人工林为对象,以异速生长法(Allometry)为对照,综合利用植物冠层分析仪法(LAI⁃2200)、跟踪辐射和冠层结构分析仪法(TRAC)、半球摄影法(DHP)以及地基激光雷达法(TLS)等间接法估测样地的LAI,并考虑木质成分以及聚集效应影响,进行相应的校正处理,为地面快速、准确测量桉树人工林LAI提供参考。结果表明:桉树人工林的比叶面积为125.37±13.38 cm^(2)/g,通过Allometry获得的LAI变化范围在1.65-3.84,平均为2.73,不同林龄间的差异均显著(P<0.05),随着林龄的增加呈现先增加后减少的趋势。在未校正情况下,LAI⁃2200、TRAC、DHP、TLS估算的LAI存在显著差异(P<0.05)。与对照相比,LAI⁃2200在幼龄林和过熟林中估算误差最小,TRAC在成熟林中估算误差最小。相对于完全去除法,利用PS仿制法校正桉树人工林的木质部影响更为合理,木质比例在0.33%-25.95%,聚集指数在0.63-1.00,两者对间接法估测LAI的影响程度相当。

广西防城金花茶国家级自然保护区建立对区域土地利用动态的影响

以金花茶国家级自然保护区及保护区外2 km邻近区为研究区,选取1986―2019年7期Landsat遥感影像进行土地利用遥感解译,并基于GIS与R语言空间统计方法分析近35年土地利用动态演变规律。结果表明:1)保护区土地利用以林地为主,邻近区林地和耕地面积占比最大。2)邻近区综合土地利用动态度变化比非核心区更剧烈;二者土地利用程度综合指数变化均呈现升高-降低-不变的波动趋势,表明保护区建立后人为干扰的下降有助于土地利用格局的稳定。3)土地利用类型转换频率为邻近区向非核心区递减,表明保护区的建设与管理可以有效保护当地的生态环境。4)保护区非核心区所有土地利用类型重心总体上向东北方向迁移;邻近区建设用地与耕地重心总体上都为向西方向迁移,表明已有建设用地扩张对保护区周围的土地利用空间动态变化有重要影响。5)保护区的管理取得较为显著的成效,保护区内部生态环境得到改善,但内部建设用地的缓慢增加与资源的不合理生产开发,仍然对保护区的生境质量产生负面影响。

基于地基激光雷达估测广西桉树人工林的林分参数

以地面实测数据为对照,应用地基激光雷达技术对广西国有高峰林场2,5,10 a生桉树(Eucalyptus)人工林进行扫描,评估了地基激光雷达对单木识别和单木参数提取的能力,并进一步探讨其对林分参数提取的可行性。结果显示:1)地基激光雷达对桉树人工林的单木识别能力较强,总体识别率达93.45%,提取的各类单木参数在不同林龄间均存在显著差异(P<0.05),与实测趋势相一致。2)在2 a生桉树人工林中,地基激光雷达估测的单木胸径值、胸高断面积值、单木材积值与实测值均无差异。同时发现,基于地基激光雷达结合AdQSM重建林木模型的方法是可行的,其与通过立木材积模型计算的结果呈现极显著的线性相关(P<0.01,R^(2)=0.96,MAE=0.05m^(3))。3)在林分水平上,地基激光雷达对林分平均胸径、平均树高、林分断面积、单位蓄积量的估测精度分别为94.69%,93.75%,89.66%,84.22%,具有较优的估测能力。研究表明,应用地基激光雷达可以在样地尺度上快速估测桉树人工林的林分参数。

2008-2018年东兴市土地利用时空演变分析

本文以东兴市为研究区域,基于2008年、2013年、2018三期土地利用数据,进行土地利用时空演变分析。结果显示,东兴市土地利用类型以林地、耕地、建设用地为主,耕地主要分布在人口较为集聚的沿海区域,建设用地主要分布在西南沿海区域,与耕地的分布有一定的空间协同性;2008-2018年,东兴市不同土地利用类型之间转化频繁,其转变形式较为多样,2008-2013年、2013-2018年变化趋势大体一致;2008-2018年,东兴市的土地利用变化剧烈,建设用地的土地利用变化强度呈现持续增长趋势,在每期的变化中处于主导地位,草地、建设用地、其他用地的单一土地利用动态度整体处于较大值。

金钟山亚热带森林林窗特征与木本植物多样性的关系

开展林窗空间格局与林下木本植物多样性关系的研究,对于认识森林物种共存、生物多样性维持以及生态系统可持续发展具有重要意义。本研究以广西金钟山自然保护区24 hm^(2)永久森林动态监测样地为对象,采用机载激光雷达获取样地点云数据,通过R语言提取林窗并计算各林窗的形状复杂指数,利用相关分析量化林窗特征与林下木本植物多样性的关系。结果表明:该研究区林窗空隙率为6.16%,密度为15.5个·hm^(-2),平均面积为39.72 m^(2),整体以微小和中型林窗为主;林窗空间分布格局存在地形分异特征,多分布于低海拔和缓坡区域;林窗形状复杂指数与香农指数、物种丰富度指数均呈正相关,且在低海拔和陡坡处表现更加明显。本研究揭示了亚热带森林林窗植被更新特征,对区域生物多样性保护具有一定指导作用。

环境灾害遥感小卫星在辽河三角洲湿地景观制图中的应用

及时、准确地获得湿地的空间分布,对湿地的动态监测、保护与可持续利用具有重要的意义.环境灾害遥感小卫星星座A、B星(HJ-1A/1B星)是我国自主发射的陆地资源监测卫星,可为湿地类型的提取提供新的遥感影像数据源.本文通过对比我国环境灾害遥感小卫星CCD相机影像(HJ CCD)数据与Landsat TM5影像数据获取的湿地景观类型图的分类精度和各景观类型面积,验证和探究了HJ CCD数据在湿地景观动态变化监测中的适用性和应用潜力.结果表明:HJ CCD数据在地物识别分类方面可完全替代Landsat TM5数据;在实时动态监测方面,HJ CCD数据获取周期仅为2 d,优于Landsat TM5数据(16 d).