近20年黄土高原土地利用/植被覆盖变化特征及其成因

近20年来黄土高原土地利用结构发生了显著变化,生态环境取得举世瞩目的成效,揭示黄土高原土地利用/植被覆盖的变化特征及成因是促进区域土地利用空间格局优化的关键环节。运用GIS技术,对黄土高原2000年、2010年、2017年的遥感数据进行转移矩阵,系统研究了黄土高原地区、各省份和生态分区的变化特征并定性分析了造成土地利用变化的主要驱动力。结果表明:(1)黄土高原的土地利用类型主要以耕地、林地和草地为主。2000-2017年,耕地、草地和水域都呈减少趋势,分别减少了19860 km^(2),42410 km^(2)和5630 km^(2),而林地、建设用地和未利用地面积有所增加,分别增加30650 km^(2),9840 km^(2)和27410 km^(2);草地为主要的转入与转出地类。(2)黄土高原7个省域主要土地类型与区域变化规律基本一致,草地退化现象在甘肃与宁夏的不同时间段较为严重,具体表现为甘肃省在2000-2010年有7830 km^(2)草地转移为未利用地,而宁夏在2010-2017年有8900 km^(2)草地转入未利用地。(3)黄土高塬沟壑区、丘陵沟壑区、风沙区和土石山区及河谷平原区水域面积持续减少,且主要向耕地发生转移,同时生态区土地利用主要发生耕地与草地的动态转移。(4)黄土高原土地利用/植被覆盖变化的主要驱动力是社会因子,其中国家政策的实施起到了主要的推动和促进作用,而人类活动等的影响相对小一些。研究结果可为黄土高原土地利用规划提供科学支撑,也为该区生态保护和高质量发展服务。

基于RS和GIS的陕西省洛川县土地利用类型和植被覆盖变化特征

明确土地利用类型转变和植被覆盖度变化的范围、幅度和归因是评估生态工程环境效应的前提。然而,在黄土高原塬区县域尺度类似的研究鲜有报道。基于长时间序列NDVI数据和Landsat系列卫星数据,探究黄土高原洛川县土地利用和植被覆盖度的变化状况。结果表明:退耕还林(草)工程实施以来,洛川县植被覆盖度从0.6(2000年)增至0.9(2020年),耕地面积减少了481.8 km2,其中231.3 km2为坡度≤15°的适耕区转为苹果园。由于坡耕地还林草的面积在洛川县土地变化总面积中仅占1.5%,远小于其他地类改种苹果的面积(占20.0%),因此,洛川县植被覆盖度的提升主要是政府大力推广苹果树种植的结果。研究结果可为黄土高原经济林建设提供基础数据和科学参考。

2000—2020年湖北省土地利用变化对植被覆盖度的影响

[目的]土地利用及其对陆地生态系统的影响是当前全球变化研究的重要内容。科学分析土地利用变化对植被覆盖度的影响,促进社会经济与生态环境质量的协调发展及地区经济的平衡发展,为政府部门对区域生态保护和恢复管理提供借鉴和参考。[方法]以湖北省为研究对象,利用2000,2020年2期Landsat遥感影像、土地利用遥感数据,利用遥感数据的空间处理、像元二分模型、土地利用转移矩阵等方法,分析研究湖北省植被覆盖的时空变化、土地利用类型变化特征及其对植被覆盖度的影响。[结果]①2000—2020年,湖北省耕地、草地和未利用地面积减少,水域以及建设用地面积增加,林地面积基本保持不变,其面积大小顺序为:林地>耕地>水域>建设用地>草地>未利用地。②湖北省植被覆盖度平均值上升了6.50%。林地、耕地、草地和未利用地的平均植被覆盖度均有所增加,建设用地的平均植被覆盖度有所降低。③湖北省植被覆盖度总体呈现增加的趋势。植被覆盖度增大的区域主要集中在湖北省的西部和东南部地区,局部地区也存在植被退化的区域,主要集中在湖北省中南部及襄阳北方部分区域。④不同土地利用类型FVC转移过程中,耕地较高植被覆盖与高植被覆盖之间的转移过程最为剧烈,林地不同等级植被覆盖的转移量占转移总量的47.87%,草地不同水平植被覆盖度的转移量占转移总量比例较小,仅为3.40%。[结论]2000—2020年湖北省土地利用变化较大,不同土地利用类型的植被覆盖度相互转移,尤其是林地、耕地及草地的平均植被覆盖度均有所增加,使得湖北省近20a来整体植被覆盖度呈现出上升趋势。

土地利用/植被覆盖动态变化及其预测——以河北省涉县为例

以河北省退耕还林典型县涉县为研究对象,根据1999年和2007年2期TM影像资料和其它辅助资料,分析了涉县土地利用变化、区域差异特征和各类型之间的转化情况,并利用马尔可夫模型对2015年土地利用动态变化趋势进行预测研究。结果表明:河北涉县1999—2007年,因为退耕还林工程的实施,林地和高覆盖草地的面积有较大幅度增加,分别增长了6.41%和5.61%;耕地和中覆盖草地面积有较大幅度降低,分别减少了7.68%和4.60%;可以看出林地,草地和耕地是本地区土地利用变化的主导类型,与其他土地利用类型间的相互转化分布较广。到2015年林地和高覆盖草地持续增加,分别增长了2.00%和1.23%;耕地面积持续降低,减少了3.74%;林地,草地和耕地始终为主要的转化类型,占据主导地位,因此,合理利用与保护该区的林地,草地和耕地资源,是该区生态环境建设的必要途径。此研究初步实现了对区域生态环境变换的动态监测,为河北涉县地区退耕还林还草,生态环境调查及动态监测提供可行的方法。

基于MODIS数据的植被覆盖及土地资源利用结构的时空变化分析——以山西省为例

文章选取黄土高原地带的山西省为研究区,首先基于像元二分模型,以5年为间隔,定量分析2000—2020年该省植被覆盖度的时空变化情况;其次对该省土地资源利用结构的变化趋势进行定量分析。研究结果表明:自2000年在10黄河流域16县试点退耕还林开始,2000—2020年间,总体上山西省的植被覆盖改善明显,建设用地的增长使得耕地面积有所减少,生态发展不平衡和土地利用结构不平衡的问题突出。

廊坊市土地利用类型及植被覆盖度的时空动态变化研究

廊坊市的土地利用变化对当地土地资源优化布局和生态环境保护具有明显作用。通过对廊坊市2000年、2005年、2010年、2015年及2020年5期土地利用数据进行分析,得到廊坊市土地利用变化相关数据和当地的植被覆盖指数,并利用该数据对研究区土地利用的合理性进行评价。结果表明:该研究区土地利用类型的数量和结构都在不断地变化和演变。2000—2020年综合土地利用动态度为0.42%,各土地类型之间也存在着不同程度的转化。土地利用类型间的多维向转化是引起土地利用时空分布变化的直接表现形式。2000—2020年廊坊市植被覆盖度变化也呈现出了下降趋势。

内蒙古卓资县土地利用与植被覆盖动态变化及其预测

本文以内蒙古退耕还林典型县卓资县为研究对象,根据1999年和2007年2期TM影像资料和其他辅助资料,分析了卓资县土地利用变化、区域差异特征和各类型之间的转化情况,并利用马尔可夫模型对2015年土地利用动态变化趋势进行预测研究。结果表明:内蒙古卓资县1999-2007年,因为退耕还林工程的实施,林地和草地的面积有较大幅度增加;耕地和水域面积有较大幅度降低,可以看出林地,草地和耕地是本地区土地利用变化的主导类型,与其他土地利用类型间的相互转化较广。到2015年草地持续增加,林地和耕地面积降低;林地,草地和耕地始终为主要的转化类型,占据主导地位,因此合理利用与保护该区的耕地、林地和草地资源,是该区生态环境建设的必要途径。

晋城市土地利用变化及植被覆盖度研究

对土地利用类型和植被覆盖度变化的研究能反映一个城市的发展,为城市生态规划和土地利用结构的调整提供科学依据,本文选用2010、2016和2021年晋城市的遥感影像对该市自2010年以来的土地利用变化情况和植被覆盖度变化进行了统计分析。结果表明:2010年以来晋城市土地利用类型有明显变化,其中建设用地和林地类型明显增加,耕地、水体和未利用地有所减少,而植被覆盖度也呈现逐年下降的趋势。本文对晋城市土地利用及其植被覆盖度变化的研究为接下来该市进一步的土地规划和发展方向提供了科学的参考依据。

不同土地利用方式对黄土高原植被覆盖季节变化的影响——以陕北延河流域为例

植被覆盖是水土流失的重要影响因子,在一定的自然生态背景下,土地利用方式亦決定了植被覆盖特征。为深入探讨植被覆盖季节变化的内在机制,本研究选择地处陕北黄土高原的延河流域,对农地、林地和草地共3种主要土地利用方式,分析其植被覆盖季节变化规律,并进一步对土壤类型和地形特征等生态因子的影响加以比较。研究结果表明,不同土地利用方式下,植被覆盖季节变化产生显著的差异,而相同土地利用方式下,土壤类型的影响最为显著,坡向次之。而影响湿润度的地形特征对植被覆盖的季节变化的影响并不明显。基于上述认识,从改善流域植被覆盖的角度出发,不仅需要通过退耕还林、还草来提升植被覆盖水平,也需配合相应的土壤类型及地形地貌条件改造,才能达到生态格局优化。

气候和土地利用变化对中国北方农牧交错带植被覆盖变化的影响

基于1986、2000年中国北方农牧交错带的遥感影像及研究区的气象数据,利用植被覆盖度信息提取模型研究了1986—2000年间研究区植被覆盖度的时空变化,并分析了气候和土地利用变化对植被覆盖度变化的影响.结果表明:1986—2000年,研究区高盖度植被的面积缩减,低盖度植被的面积增加;植被覆盖升高区主要位于该区东北段的东部、北段的西部和西北段的西部,其他地段的植被覆盖明显退化;植被覆盖度与降水、干燥度指数呈正相关,与温度呈负相关;不同土地利用类型的植被覆盖度变化方向和程度各异.

基于土地利用/覆盖的干旱绿洲区植被覆盖度变化——以新疆生产建设兵团第八师为例

为了探讨西北干旱绿洲区土地利用/覆盖类型景观格局特征,以及不同土地利用/覆盖类型植被覆盖度变化,本文以干旱典型绿洲区新疆生产建设兵团第八师为研究区,选取2000年、2005年的Landsat TM和2010年环境一号星CCD遥感影像数据,采用室内解译与野外核查相结合,运用RS和GIS技术分析了该区域的土地利用/覆盖和景观格局变化特征,并基于土地利用/覆盖类型选取3年的MODIS数据进行了植被覆盖度变化分析。结果表明:1)该研究区主要以耕地、草地和灌丛为主,占总面积的88.9%。在自然因素和人为因素的综合作用下,干旱绿洲区土地利用/覆盖类型发生明显变化,草地和灌丛呈减少趋势,面积分别由2000年的2 603.2 km2和1 166.2 km2减少至2010年的1 677.3 km2和933.8 km2;耕地和城镇逐步增加,面积分别由2000年的2 892.8 km2和209.2 km2增加至2010年的4 038.3 km2和259.1 km2;耕地主要由草地和灌丛转化而来,城镇主要由耕地转化而来,土地利用变化整体处于不平衡发展趋势。2)研究区景观特征趋于简单,土地利用变化改变了该区域景观格局,景观多样性、均匀度减少,优势度明显增大,破碎化程度降低,生物多样性也呈向单一方向转变的趋势。3)受气候等主要因素的影响,2000—2010年植被覆盖度呈先降低后逐步升高的趋势,不同土地利用/覆盖类型植被覆盖度表现为林地>耕地>草地>灌丛>荒漠,林地、灌丛、草地和耕地植被覆盖度分别增加6.7%、38.2%、15.6%和12.3%;较高和高等级植被覆盖面积增加,中、较低和低等级植被覆盖度面积减少。4)温度一定的条件下,降雨量是影响干旱绿洲区植被覆盖变化的关键因素。该研究结果可为新疆生产建设兵团生态环境保护管理以及合理规划生产模式提供科学的参考依据。

黄土高原植被覆盖度变化的地形分异及土地利用/覆被变化的影响

基于16 d合成MODIS NDVI数据提取的时间序列植被覆盖度数据,采用一元线性回归趋势分析,对黄土高原2000-2008年植被覆盖度的时空变化及其地形分异、土地利用/覆被变化的影响进行了定量分析。结果表明:(1)研究时段黄土高原植被覆盖度整体呈快速上升趋势,局部下降;(2)黄土高原植被覆盖度变化存在明显的地形分异,陡坡等植被恢复、重建和保育的主要区域植被覆盖度增速显著;(3)土地利用/覆被变化对植被覆盖度的增加影响突出,土地利用/覆被类型变更区植被覆盖度增速显著高于未变化区域,退耕还林还草区增速尤其突出;(4)土地利用/覆被类型未变化区域植被覆盖度总体上也呈增加趋势,但因植被覆盖度水平相对较高,增速明显低于土地利用/覆被类型变化区。上述结果表明,黄土高原植被保育、植被恢复和重建在植被覆盖度提升方面取得了明显成效。

基于RS和GIS分析干旱区土地利用/覆盖变化对陆地植被碳储量的影响——以新疆鄯善县绿洲为例

土地利用馒被变化是影响陆地碳循环的一个重要因子。依据鄯善平原绿洲群1990、1999两年9月TM与SPOT4（P）的融合影像以及2004年9月SPOT5（XS／XI）影像数据，采用混合分类法对研究区土地覆被进行分类，估算其变化面积以及林地与各土地覆被类型的面积转换。结果显示：1990～1999年、1999～2004年研究区林地面积年变化率分别为＋4．59％、-1．70％，植被碳库1999年比1990年增加了264．13×10^3t，2004年较之1999年减少了70．75×10^3t，但2004年植被碳储量较1990年上升212．04×10^3t，研究区总体上为一小的净碳汇。15a间天然草地的植被碳储量一直下降，并在后期呈现更为严峻的态势。说明在极端干旱区，生态系统的稳定仍面临极大挑战。如何实现丰富矿产资源的开采与人居生存环境相协调，做好土地、水资源管理与生态环境保护工作，仍需更为深入、审慎的研究。

1984—2013年于桥水库流域土地利用变化对植被覆盖度的影响

基于天津于桥水库流域1984年、1994年、2004年和2013年4个时期的遥感数据,利用像元二分模型、Arc GIS10.2和人机交互式方法解译土地利用类型,分析于桥水库流域1984—2013年内4个时期土地利用变化对植被覆盖度的影响.结果表明:1在植被覆盖度变化方面,植被变化区域有较强的波动性和异质性,研究区内植被覆盖度呈先减小后增大的趋势,且1994年植被覆盖度最低,2004—2013年植被恢复显著,阶段性的退降后,在合理土地利用及生态建设下,植被覆盖度明显好转;2在土地利用方面,土地利用类型变化不大,主要转化类型为耕地转城镇和耕地转园地,且转型过程多发生在低山沟谷和水库周边,易造成水土流失,不利于整体区域的平衡发展,需要采取有效措施.3土地利用变化对植被覆盖度的影响具有复杂性和差异性,不同土地利用类型及其转型过程对植被的恢复效应也存在一定差异,合理搭配林、草、耕地三者间的比例,优化土地资源配置,尽量减少水土流失等不利影响对区域保持良好植被覆盖状态具有重要意义,且人类活动是区域植被变化重要的干扰因子,流域内需要有针对性的土地利用转型和生态系统优化策略.

呈贡区近30年植被覆盖度时空变化特征与土地利用驱动

以1990—2018年Landsat数据为基础,辅以像元二分法、小波分析、趋势分析、面向对象最近邻分类法等,探究呈贡区植被覆盖时空分布、趋势变化、空间波动特征及与土地利用关系。时间上,呈贡区FC呈缓慢增长态势,主要存在14,7 a共2个变化周期控制着FC在整个时间域内的变化特征。空间上,呈贡区整体呈现外围FC较高,并向中部区域递减的特征。区域高植被覆盖区域占71.92%,植被整体较好。植被改善面积占39.02%,退化面积占25.52%,改善区域主要位于呈贡东部山区。中部约占总面积2/3的区域为中高态势波动变化。FC较高和改善地区主要位于现呈贡区东部林地;高波动变化为中部耕地、裸地转为建设用地和林地区域。转换为林地主要由裸地、耕地和建设用地构成,其中裸地转换比例达25.94%;高达31.14%的建设用地及26.93%的耕地转换为裸地。

近30年来窟野河流域土地利用与植被覆盖度变化分析

为分析近30年来窟野河流域土地利用与植被覆盖度变化,基于Landsat 5、AVHRR-GIMMS和SPOT VEGETATION三种遥感数据,利用面向对象的分类方法和像元二分法,计算分析了窟野河流域近30年土地利用和植被覆盖的时空变化特征,并探讨了降水和人类活动对植被覆盖度变化的影响。结果表明,流域主要土地利用类型为草地,占总面积的一半以上,1996年以后林地面积大幅增加,2006年以后工矿用地面积迅速增加;2002年流域的植被覆盖度为49.64%,2013年增加至56.82%;流域植被覆盖结构转好,高覆盖植被所占的面积具有极显著的上升趋势,低覆盖植被所占的面积具有显著的下降趋势;人类活动对植被覆盖度变化影响较大,大规模植被建设活动的实施是流域植被覆盖度增加的主要原因,矿产资源的大面积开发对流域植被覆盖有一定的破坏作用。研究成果可为窟野河流域的生态修复、水资源规划提供指导。

内蒙古卓资县土地利用与植被覆盖动态变化

以内蒙古退耕还林典型县卓资县为研究对象,利用1999年与2007年2期TM影像数据,在县域尺度上对该地区的土地利用与植被覆盖进行研究,分析退耕还林工程实施前后卓资县土地利用结构和植被覆盖的动态变化。结果表明,土地利用类型变化:耕地面积由1999年的23.54%降低到17.66%,减少5.88百分点;林草面积较退耕前1999年提高8.19%;土地利用类型主要是耕地向林地和草地转变。植被覆盖度变化:<10%的植被覆盖度主要向10%～30%和30%～50%这2个植被覆盖度等级转移,30%～50%和50%～70%这2个等级的植被覆盖度之间可相互转移且处于动态平衡,>70%植被覆盖度基本保持稳定。不同等级的植被覆盖度转移空间分布存在差异,低覆盖度等级(<10%,10%～30%)主要分布在卓资县东部,高覆盖度等级(50%～70%,>70%)转移主要分布在卓资县西南部,30%～50%覆盖度等级分布均匀。

三江平原植被覆盖度对气候和土地利用变化的响应

为探讨三江平原植被覆盖度对气候变化和土地利用变化的响应特征,利用像元二分模型将2000~2014年逐月MODIS卫星遥感影像(NDVI)数据转换为相应的植被覆盖度数据,结合同期气象数据及2000、2005、2014年三期土地利用数据,借助ARCGIS工具,在土地利用未发生变化区域,采用偏相关分析和逐步回归分析方法,分析了气候变化对植被覆盖度的影响,并通过统计分析和矩阵运算,对不同土地利用类型转化方式下植被覆盖度的响应变化进行了量化。结果表明,三江平原植被长势整体较好,多年平均最大植被覆盖度为0.89;植被覆盖度与气温存在极显著的相关关系(P<0.01),较降水而言,气温是影响植被覆盖度的主导因子,其中7月份的温度对植被覆盖度的影响最大;不同土地利用类型间存在明显的相互转化,导致相应区域植被覆盖度发生变化。

2000-2020年丹江口库区植被覆盖与土地利用时空演变分析

厘清植被覆盖与土地利用变化关系对于区域人地关系协调发展具有重要意义。基于丹江口库区2000-2020年MODIS NDVI数据和土地利用遥感监测数据,利用像元二分模型估算库区植被覆盖度,分析其时空变化特征,并结合土地利用变化图谱和景观格局指数,揭示库区土地利用变化规律,探讨其对植被覆盖的影响。结果表明,1)2000-2020年丹江口库区植被覆盖度整体较高,呈增加趋势,增速为0.0014/a,呈极显著(P<0.01)、显著(P<0.05)增加趋势的区域分别占15.74%、14.16%,未来库区植被覆盖变化状况良好。2)库区土地利用主要以林地、草地、耕地变化为主,LPI、SHDI及AI整体以升高为主。3)库区林地、耕地、草地变化对植被覆盖的影响较大,土地利用类型变化促进了植被覆盖的增加,LPI、AI与植被覆盖变化呈正相关,而SHDI与植被覆盖变化呈负相关。丹江口库区植被覆盖受土地利用变化的影响显著,研究结果可为库区国土空间优化以及生态修复提供理论依据。

土地利用/覆盖和植被盖度时空格局变化对城市群热环境的影响

运用WRF模型进行数值模拟,定量分析2000—2015年土地利用/覆盖和植被盖度(LUCC)变化对京津冀城市群气温变化的贡献率。研究结果表明:(1)LUCC变化过程导致城市群年均气温降低0. 07℃。其中春季和冬季呈现增温效应,夏季和秋季则呈现降温效应;植被盖度对气温影响排序为:草地>林地>湿地>耕地。(2)土地利用/覆盖变化导致北京市、天津市、廊坊市和唐山市的城市气温增高。该变化过程对季节气温的影响排序为:秋季>春季>夏季和冬季,其中天津市季均增温效应最为明显。而由生态用地转为城镇建设用地的土地利用/覆盖变化对气温的影响强度较大。(3)土地利用/覆盖变化和植被盖度变化对城市群年均的气温贡献值分别为0. 04℃与-0. 11℃。植被盖度变化对区域年均气温的影响力大于土地利用/覆盖变化对区域年均气温的影响力。尽管如此,城市扩展活动对区域气温的影响效果最为显著。