基于多时相Landsat TM影像的汶川地震灾区河岸带植被覆盖动态监测——以岷江河谷映秀-汶川段为例

基于混合像元分解方法,利用Landsat TM卫星遥感数据监测了岷江上游干旱河谷区映秀\汶川段河岸带植被在汶川地震前后的植被覆盖动态变化,并结合高程、坡度及坡向数据,分析了植被受损及地震3a后植被恢复的空间分布特征。结果表明,地震造成研究区河岸带植被的受损总面积为2736.61hm2,且集中分布在海拔1100—1700m,坡度25—55°之间以及东、东南和西坡;地震3年后,受损植被与震前相比,共恢复了56.20%。

基于NDVI监测5.12震后岷江河谷映秀汶川段滑坡体植被恢复

汶川5.12地震造成岷江流域生态环境严重受损,评估地震后自然植被恢复过程,对生态环境恢复和重建有着重要的意义。本研究以5.12地震前后(2007、2008及2011年)空间分辨率为30 m×30 m的TM遥感影像的NDVI指标为数据源,监测了岷江上游干旱河谷(映秀—汶川段)植被在地震前后的动态变化,并结合地形因子,分析了植被受损及地震3年后植被恢复的空间分布特征。结果表明:(1)地震造成的研究区滑坡体面积约5 413.95hm2,占总面积的34.74%;(2)滑坡体发育总体上与海拔呈负相关,与坡度呈正相关,与坡向无显着相关;(3)地震3年后,受损植被的平均恢复率达66.71%,其中中等及良好恢复的面积为3 942.54 hm2,占滑坡总面积的72.82%。研究结果也显示植被恢复与坡度、海拔有很高的一致性,及植被恢复的复杂性。

气候变化和人类活动对生态质量影响的定量解析研究:以海南岛为例

气候变化和人类活动在生态系统变化中产生协同影响,难以区分。以海南岛为案例,使用残差趋势法,测量生态质量实际和潜在趋势的残差,量化气候变化和人类活动的相对贡献。结果表明:2002—2020年海南岛生态质量总体呈上升趋势,其中54.09%区域生态质量呈显著改善趋势,而4.33%区域生态质量呈显著下降趋势。人类活动对海南岛生态质量变化的贡献率为85.93%(P<0.05),而气候变化对海南岛生态质量变化的贡献率为14.07%(P<0.05)。人类活动在海南岛生态质量变化中起到了主导作用。生态质量改善区域,森林生态系统增加、农田生态系统减少,主要人类活动为先后实施海防林建设、人工商品林建设、生态保护红线划定等生态保护措施,如临高县等;而生态质量下降区域,森林生态系统减少、农田和城镇生态系统增加,主要人为活动为开垦开发建设活动,如海口市等。研究成果对于科学管理生态系统和应对气候变化具有重要意义。

高山草地长花马先蒿的性状和生物量分配对坡向的适应

长花马先蒿(Pedicularis longiflora)是一种传统药用植物,广泛分布在高山草地及溪流旁等处.为了更好地开发、利用和保护该药用植物,从植物性状和生物量分配着手,探讨其对环境变化的适应性,首先测定不同坡向基本环境因子,然后对比不同坡向长花马先蒿的叶片性状、叶片数目、株高及其之间的相关性和权衡关系,其次从生物量分配的角度探究该植物对不同坡向的适应对策,进而阐述该植物性状及生物量指标与环境因子的回归关系,最后从功能性状到个体生物量进行尺度上推.结果表明,长花马先蒿主要通过调整比叶面积适应不同的坡向生境,西南坡植株的比叶面积为(175.272±6.597)cm2/g,比东南坡植株大.长花马先蒿成对器官生物量之间均为等速生长关系(α=1),给定茎生物量时,西南坡植株的叶生物量相对更大,形成更有利于光合作用的适应对策,而东南坡植株更多地投入到繁殖器官,使种群得以更好延续,其生物量分配受等速生长关系的限制,同时在环境因子的影响下,存在着"最优分配".温度和群落内竞争是影响该植物性状和生物量分配的主要因素,从药用植物资源保育的角度考虑,长花马先蒿人工繁育过程需要适宜的生长温度,并减少群落内的物种竞争.因此,在环境因子的作用下长花马先蒿的性状和生物量分配存在一定的权衡和适应,这可为该药用资源的开发和利用提供支撑.

汶川地震对典型亚热带森林地表径流和土壤侵蚀的影响

汶川大地震使龙门山区的山地生态系统遭受了极大的破坏.通过四川盆地西缘龙门山区典型亚热带森林两种样地(滑坡体和森林)的对比,采用布设微型径流仪的方式,分别对降水、植被盖度、坡度与径流及土壤侵蚀的关系进行了定量研究;进而采取分级比较的方式,对不同强度的土壤侵蚀进行了分析.结果显示:1)滑坡体比森林样地产生更多的累积径流量和累积侵蚀量,且两者间存在着显著性差异;2)滑坡体样地上,地表径流量及土壤侵蚀量与坡度呈显著正相关(P<0.01),而森林样地的地表径流量及土壤侵蚀量与坡度也有正相关关系,但是并不显著;3)单位面积内滑坡体比森林对照样地产生更多的地表径流和土壤侵蚀,且地表径流与土壤侵蚀量均呈显著正相关,滑坡体样地单位地表径流量的增加导致更严重的土壤侵蚀;4)土壤侵蚀分级比较表明,滑坡体"强烈"以上等级的土壤侵蚀量所占比例居多,而森林对照样地上超过80%土壤侵蚀属于"轻度".即使在"轻度"等级中,滑坡体产生的土壤侵蚀量(202.35 t/km2)比森林样地(0.52 t/km2)也高出400倍以上.

海南岛主要河流物理生境健康评价方法及应用

热带海岛是地球上生物多样性最丰富的地区之一,热带海岛河流相比大陆河流具有短小而多样的特点。开展热带海岛河流物理生境健康评价对于生物多样性保护、水资源管理和经济发展都具有重要意义。现阶段河流物理生境健康评价多基于监测点位、样方地面监测,无法兼顾代表性、便利性和安全性,并且费时费力,很难全面准确地反映河流物理生境状况。以海南岛南渡江流域、昌化江流域和万泉河流域三大流域主要河流为研究对象,基于遥感监测构建了海南岛河流物理生境健康评价指标体系,采用层次分析法和专家打分法确定指标权重和评价模型,开展了三大流域27条河流物理生境健康评价。结果显示:(1)南渡江流域、昌化江流域、万泉河流域均以森林和农田两类生态系统类型为主,三大流域以农田生态系统占比最大。(2)三大流域河流河岸带植被覆盖度整体上较高,达70%以上,以人工经济林为主;自然岸线率整体不高,均值为41.93%,河岸带范围受人类活动影响较大。(3)三大流域河流物理生境评价等级以亚健康状态为主,其次为不健康状态。本研究基于现阶段海南自由贸易港建设生态环境保护工作的重大需求,可为精准实施流域生态环境保护、治理工作提供数据支撑,为海南岛水生态考核等相关评价标准的阈值设定提供参考。