基于RS和GIS的毛乌素沙地植被盖度定量估测

选取毛乌素沙地东北部的伊金霍洛旗为研究区域,以少量野外定位调查数据与其对应的遥感信息和GIS信息为基础,利用岭估计分析方法,对植被盖度估测模型及其影响因子进行系统研究.结果表明,植被盖度除受NDVI影响外,还与其他遥感信息紧密相关,岭估计方法明显地改善了最小二乘估计的缺陷,克服了变量间由于存在复共线性关系对求解待定参数所造成的不利影响,提高了估测精度.建立了以像元为单位的植被盖度估测模型,其模型检验精度达98.7%.此外,还建立了区域性植被盖度地理信息系统,实现了研究区域内任意一点(像元)或任意土地单元植被盖度的查询、更新及自动制图.

土壤厚度对天然草地植被盖度和生物量的影响

土壤厚度是土壤肥力存在和植物生长的重要物质基础。本文调查了内蒙古东部地区多伦、锡林浩特和巴林左旗3个长期保护天然草地的土壤厚度和植被盖度等植物生长状况。结果表明,天然草地植被盖度、地上生物量和高度随土壤厚度的增加而增大。当土壤厚度小于20 cm时,植被盖度和地上生物量随土壤厚度的降低急剧减小,当土壤厚度小于10 cm时,植被类型为非地带性植被,盖度小于30%,地上生物量小于150 g/m2;当土壤厚度大于20 cm后,植被盖度一般大于80%,地上生物量接近或大于200 g/m2,而且土壤厚度大于20 cm后植被盖度和地上生物量随土壤厚度的继续增大变化平缓。研究区地带性天然草地植被正常生长的最低土壤厚度为20 cm左右。

贵州人工草地植被盖度和地上生物量及碳氮含量对放牧的响应

过度放牧是贵州喀斯特人工草地退化主要人为驱动力之一。研究贵州喀斯特人工草地放牧管理策略,对贵州人工草地的可持续发展有重要指导意义。本研究结合无人机技术对草地植被盖度进行调查,比较不同放牧强度对植被盖度、地上生物量、植被地上部碳氮含量的影响和相同模拟放牧强度对不同混播草地植被盖度、生物量、植被地上部碳氮含量的影响,分析地上生物量、植被地上部碳氮含量与盖度的相关性。结果表明,轻度放牧下,植被盖度、地上生物量鲜重、地上生物量干重和植被地上部碳氮比分别比重度放牧显著升高了16.4%、302.4%、292.5%和132.1%(p<0.01),植被地上部氮含量显著降低了58.2%(p<0.01),放牧强度对植被地上部碳含量影响不显著(p>0.01);在相同模拟放牧强度干扰下,混播组合对植被盖度、地上生物量(鲜重和干重)、植被地上部碳、氮含量和碳氮比的影响均不显著(p>0.01)。相比于相同植被类型模式下的混播组合,草地盖度和地上生物量等的响应更受制于放牧强度调控,这进一步揭示,目前放牧强度下,贵州本地人工草地需要采取更低放牧强度的管理策略。不同放牧强度下,地上生物量、植被地上氮含量与植被盖度的相关性较好,结合无人机航拍图片,可为家庭牧场地上生物量和氮含量的无损、快速监测提供可行的途径。

用TM数据估测光学植被盖度的方法

考虑到排除植被对土壤水分遥感干扰、提取土壤水分信息的需要，以及作物估产参量的需要，提出了“光学植被盖度”概念。用数理统计方法求出了有关参数，并建立了光学植被盖度的ＴＭ数据模型。

基于RS和GIS的毛乌素沙地荒漠化程度定量估测

选取内蒙古自治区毛乌素沙地东北部伊金霍洛旗为研究区域,以少量野外定位调查数据与其对应的RS和GIS信息为基础,利用主成分分析、因子分析和多元线性回归分析方法,建立以像元为单位的植被盖度和生物量的定量估测模型。通过对数学模型的分析,得到影响植被盖度和生物量的主要指标(因子)。在对荒漠化程度量化分级后,建立以植被盖度和生物量2个重要指标为影响因子的荒漠化程度定量估测模型,实现区域性荒漠化程度的定量估测。

牦牛放牧强度对高寒草甸暖季草场植被的影响

暖季草场 2年的放牧试验结果表明 :随着放牧强度的提高 ,优良牧草盖度降低 ,杂草盖度增加 ,而且优良牧草盖度的年度变化与放牧强度呈极显著负相关 ,杂草盖度的年度变化与放牧强度呈极显著正相关 ;经过 1年的放牧 ,不同放牧强度下植物群落发生了变化 ,进一步回归分析 ,相似性系数的年度变化与放牧强度呈极显著的负相关 ;地上生物量的变化基本呈“S”型变化 ,而且随着放牧强度的加重 ,地上生物量趋于减小 ,优良牧草的比例减少 ,杂草比例增加 ;优良牧草比例的年度变化与放牧强度呈极显著负相关 。

祁连山北坡草地生物量及其与气象因子的关系

利用祁连山北坡2004年5类草地生物量的调查数据和同期的气象资料，估算了草地生物量的大小，并探讨了草地生物量与气象因子的关系。结果表明，总体上，祁连山北坡草地生物量为490．4g／m。，其中地上、地下生物量分别为42．1、448．3g／m。，地下生物量约为地上生物量的10倍；植被盖度与生物量、0～20cm土层土壤含水量均呈显著的正指数关系（PdO．05），说明生物量和表层土壤含水量随盖度的增加而增大；生物量与降水量、相对湿度呈正相关，与大气温度、土壤温度和干燥度呈负相关，但均没达到显著水平（P〉0．05），而与土壤含水量呈显著正相关（P〈0．05），表明土壤含水量是影响祁连山北坡草地生物量的重要因素。

鄂尔多斯草地荒漠化程度定量评价

通过对鄂尔多斯草地荒漠化野外调查和分析,研究了植被盖度和生物量与荒漠化程度的相关性及作为中间变量遥感估测荒漠化程度的可行性.研究结果表明:植被盖度和生物量与荒漠化程度密切相关,相关系数分别达到了-0.899和-0.624,线性关系显著,随着植被盖度和生物量的减少,荒漠化程度不断加重;用植被盖度和生物量定量评价土地荒漠化程度获得了较理想的效果,其模型正确预报精度达到了85%,荒漠化程度预报误差不超过1个等级,可较好地满足生产需要.

围栏封育在呼伦贝尔沙化草地植被恢复中的作用

为给沙化草地植被恢复提供理论依据,在内蒙古呼伦贝尔沙化草地,通过测定围封不同年限(1、4、7年)沙化草地群落的特征值,并与未围封地段作对照,就围栏封育对沙化草地植被特征的影响进行了深入分析,结果表明:对沙化草地实施围栏封育,群落组成发生了规律性变化,随着围封年限的增加,退化指示植物所占比例逐渐降低,建群种及一些适口性较好的优良牧草所占比例逐渐增加,另外,围栏封育还可使草地植被盖度、平均高度、草群密度、地上生物量和土壤草根含量大幅度增加。

季节性放牧调控对草地植被的影响

放牧是影响天然草地生态系统植被生长最主要的干扰因素之一,长期的放牧已经改变草地植被生物学特征,造成草地退化。于2010-2012年在河北坝上草原研究季节放牧压调控对草地植被生物学特征变化的影响。试验设计为2因素3水平的野外放牧试验,即:不同季节(春季、夏季、秋季)和放牧压(重度放牧、适度放牧、休牧),放牧家畜为蒙古绵羊。主要测定不同放牧季植被高度、盖度、地上生物量。研究结果表明:在自然条件下春季放牧处理对草地植被影响最为显著,而夏季和秋季实行重度放牧和适度放牧轮换对草地优势植物高度、盖度、生物量影响不显著;在整个放牧季中放牧处理连续重度放牧的植被高度和地上现存量最低,与适度放牧相比,重度放牧可使草地优势植株的高度、生物量分别下降31.0%和17.5%。放牧制度T1(春季禁牧,夏季重牧,秋季适牧)为最合理的季节性放牧调控措施,将为改善该地区草原牧草生物量、营养价值、以及草地的有效利用等方面发挥着重要作用。

基于遥感技术的甘南牧区草地植被状况多年动态

结合遥感技术的草地植被监测是区域植被变化研究的重要组成部分和研究热点,为了能够更好地监测甘南牧区多年的草地动态变化,本研究以甘南牧区的草地为研究对象,引入了垂直植被指数(Perpendicular Vegetation Index,PVI),探讨了其在甘南草地遥感监测中的适用性及其精度,并以草地植被盖度、草地面积和草地地上生物量为主要监测指标,对2001-2012年间甘南草地的变化做全面连续的研究,从草地的生态和资源属性两方面说明甘南草地的变化状况,期望为甘南牧区生态保护和畜牧生产提供帮助。结果表明,1)在运用MODIS数据对地表植被覆盖度进行估算时,使用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的像元二分模型对植被覆盖度的模拟较垂直植被指数PVI更准确,其精度可达88.14%。2)盖度分级结果显示,植被盖度最大和最小分别为2010年的76.63%和2002年的73.21%,12年间的变异系数(Coefficient of Variability,CV)为1.25%,年际变化很小;3)对草地面积动态变化的研究结果表明,近12年平均草地面积占甘南州土地总面积的85.47%左右,且草地面积的年际变化较小。4)在高寒地区,垂直植被指数PVI的指数模型较NDVI能够更好地估算甘南州草地地上生物量,总体估产精度可达70.48%,且能很好地模拟整个生长季的生物量变化。

鄂尔多斯高原沙地草地荒漠化景观现状的定量分析

基于相互垂直的 2条 5km长的样线的野外调查 ,分析了鄂尔多斯高原东南部地区沙地草地的景观现状 .对2条样线上的斑块出现的频度的统计分析表明 ,该地区景观以小尺度斑块为主 ,有 95 %以上的斑块直径小于5 0m ,平均斑块直径只有 1 5m ,但仍有较大面积的流沙斑块存在 .对沿样线的裸地百分比盖度的半方差分析揭示了该区域荒漠化景观依赖于空间尺度的环境异质性 ,所调查的沿样线裸地百分比盖度的分维 ,接近于 2 ,说明其空间异质性主要集中在较小的尺度上 .这说明该区景观较为稳定 。

石家庄市域近期植被变化及其驱动因素分析

利用2004年和2010年TM卫星影像数据,对石家庄市域范围的植被变化情况进行了研究,结果表明:石家庄的植被近期变化以改善为主。从时间变化看,在2004-2010年间,全市NDVI的平均值从0.470 7提高到了0.541 6;极低覆盖度、低覆盖度、中覆盖度和高覆盖度植被所占比例分别降低了0.12%、0.7%、4.77%和24.32%,而极高覆盖度的植被面积比例则增加了29.9%;从植被指数差值结果看,全市植被改善面积比例高达83.84%,植被退化面积比例仅为16.16%。从植被变化的区域差异来看,极低覆盖度减幅最大的区域是中部丘陵区和东部平原区;中、高覆盖度的植被盖度等级则以东部平原区减幅最大;西部山区与中部丘陵区这两个区域极高植被盖度等级面积的增加幅度都达5 500 hm2以上。从植被指数差值结果看,改善面积最大的是东部经济林发展区,其改善面积比例达到了91%,改善面积比例最小的为城郊城市林业区,该区域植被改善的面积比例为74.9%。从植被变化的驱动力来看,研究时段的暖干型气候变化特点对于植被的生长于发育十分不利,因此研究时段内植被改善的主导驱动力是人为因素,其中山区的天然林保护工程、退耕还林工程是山区植被变化的主因;平原与丘陵区的植被改善主要得益于该区域的林果产业的发展;城郊城市林业区的植被变化与城区绿化工程的实施与绿地面积的扩大关系最为密切。

不同干扰方式对宁夏荒漠草原土壤水分与植被群落的影响

为了探明补播改良、封育、放牧三种不同干扰方式对荒漠草原土壤水分和植被群落的影响,试验在宁夏选择具有典型荒漠代表类型的区域,采用长期野外定位监测的方法,通过季节性连续动态测定补播改良、封育、放牧三种不同干扰方式下荒漠草原土壤水分、植被群落的盖度及生物量变化。结果表明:三种干扰方式下荒漠草原0~40 cm土层土壤贮水量均表现出相同的季节性变化趋势,即4—8月份土壤水分消耗大于补给,呈现下降趋势;9—10月份土壤水分的补给大于消耗,呈现上升趋势;整体上土壤贮水量表现为补播改良草地>封育草地>放牧草地。三种不同干扰方式下土壤水分的垂直分布存在差异,补播改良草地土壤水分蓄积主要在20~60 cm土层,封育草地土壤水分蓄积主要在40~80 cm土层,放牧草地土壤水分蓄积主要在60~100 cm土层。植被群落盖度整体上表现为封育草地>补播改良草地>放牧草地;植被群落生物量平均值表现为补播改良草地>封育草地>放牧草地,且补播改良草地在5—7月份具有显著优势(P<0.05)。说明补播改良和封育能明显改善植被群落结构及提高生产力,影响土壤水分的分布和利用。

陕北黄土区植被特征对坡面微地形的响应

为掌握陕北黄土区不同植被特征对坡面微地形的响应,以陕西省吴起县合沟流域半阴、半阳2个坡向的原状坡及其5种微地形为研究对象,分析对比不同坡向各类微地形的物种组成、草本生物量、植被盖度及植物多样性特征。结果表明:1)各类微地形植物群落的物种组成、植被盖度、草本生物量及植物多样性指数多优于原状坡,其中切沟和塌陷的植被状况最优,其次为浅沟和缓台,陡坎最差;2)各类微地形植物群落的Simpson指数与ShannonWiener指数变化趋势一致,均为切沟>塌陷>缓台>浅沟>陡坎>原状坡,其中切沟和塌陷的植物群落所处的自然演替阶段高于其他微地形;3)经过15年自然恢复,半阳坡形成以星毛委陵菜、赖草等多年生草本植物为优势种的植物群落,半阴坡形成以铁杆蒿、茭蒿等地带性多年生草本植物为优势种的植物群落,半阴坡各类微地形植物群落的物种组成状况、草本生物量、植被盖度以及植物多样性特征指数均优于半阳坡。掌握不同微地形植被配置的差异,有助于提高陕北黄土区植被恢复措施的有效性和持续性。

北方风沙区放牧和封育对水土保持植被效益的影响分析

为了从宏观层面科学认识北方风沙区放牧和封育对草地水土保持生态效益的影响,搜集并筛选了大量文献,从中采集相关数据,采用荟萃分析方法,研究了典型草原和荒漠草原放牧强度、放牧年限和封育年限对植被地上生物量和植被盖度的影响。结果表明:(1)无论是荒漠草原还是典型草原,随着放牧强度增加,植被相对地上生物量和植被盖度均明显下降;(2)放牧年限对植被地上生物量的影响极显著,长期的放牧会使草原植被地上生物量显著降低;(3)随着封育年限的增加,荒漠草原与典型草原的植被地上生物量和植被盖度都明显增加。综上,放牧和封育都是影响北方风沙区植被生态效益的重要因素,应重点关注其对植被水土保持效益的影响,以实现对该区域的水土保持生态效益进行综合分析,为该区做好水土保持工作提供技术支撑。

沙地飞播造林植被变化的研究

Based on 3-year’s investigatin data of aerial seeding on Maerzhuang plot of Yanchi County,the changes of vegetation and dominant species population after aerial seeding were analyzed.The authors explored the relationship between vegetation change and habitat,and put forward some measures to prolong the growth phase of aerial-seeded plants.The results of the short-term investigation showed after aerial seeding,the species did not change a lot,but the vegetation coverage and biomass increased significantly.

聚乳酸纤维沙障对植被生长的影响--以巴音温都尔沙漠封禁保护区为例

巴音温都尔沙漠的治理关乎整个河套平原的生态安全,然而,由于降水少,植被盖度低,导致其治理难度大。聚乳酸纤维沙障具有便于移动、使用寿命长、可生物降解无污染的特点,具有较好的发展前景。本研究将聚乳酸纤维沙障应用于巴音温都尔沙漠封禁保护区,并对其影响下植被的盖度、生物量及土壤的水分含量等指标进行为期4 a的监测。结果表明:(1)自沙障布设的第2 a起,沙障内的植被盖度和土壤含水量显著提高(P<0.05);(2)沙障内的植被地上生物量自沙障布设的第2 a起便开始显著增加,而地下生物量自沙障布设的第4 a起才显著增加(P<0.05)。总体来看,聚乳酸纤维沙障可通过提高土壤含水量来促进植被生长,可作为生物固沙难以实施区域的固沙措施,但其效果还有待更长期的研究。

中国北方几种主要花粉类型与植被定量关系

为了解中国北方典型植被类型表土主要花粉类型与植被间的数量关系,通过205个表土样品分析与植物样方植被调查结果显示:不同生态类型植被的花粉组合差别明显,温带落叶阔叶林中乔木花粉多大于30%;温带草原花粉组合中草本花粉一般高于90%,其中蒿属、藜科是最主要的花粉类型,蒿属一般高于30%;荒漠植被孢粉组合中藜科花粉百分比一般大于蒿属,蕨类孢子较少出现;亚高山或高寒草甸花粉组合中莎草科花粉百分比多大于20%.花粉百分比与植被盖度间关系研究表明:多数乔木花粉与植被盖度间表现出较好的相关性,灌木花粉表现出一定的相关性,草本花粉相关性较差.乔木花粉中以云杉属花粉与植被盖度相关性最好;其次为栎属和鹅耳枥属;桦属、落叶松属、胡桃属花粉与植被盖度间也具有较好的相关性,桦属花粉为超代表性类型,桦林中桦属花粉高于40%;落叶松属和胡桃属花粉为低代表性类型,花粉含量超过10%,可肯定当地有落叶松或胡桃林;松属花粉与植被盖度间有一定的相关性,为超代表性类型,只有松花粉含量高于30%以上时,周围才有可能有松林存在;榆或杨属花粉与植被盖度的相关系数较低,当这两种植物与其他乔木混生时,花粉不易被记录到,但只要花粉含量超过1%,周围存在该植物的可能性很大.灌木花粉中,以荆条与植被盖度关系最密切;其次为榛属、柽柳及白刺,这些植物不出现时,花粉百分比一般小于1%;锦鸡儿和绣线菊花粉与植被盖度有一定的相关性;蔷薇科、虎耳草属花粉与植被盖度关系不明显.草本花粉中,莎草科花粉与植被盖度关系最密切,当莎草科占优势时(盖度高于30%),随盖度的增大,花粉百分比增高,植被盖度低于30%时,花粉百分比多低于5%;蒿属和藜科花粉含量主要与所在区域有关;禾本科、豆科、菊科与植被盖度关系不明显.

祁连山北坡5类天然草地地上部数量特征及其与环境因子的关系

利用祁连山北坡5类天然草地调查数据和同期的气象资料,分析其地上部数量特征及其与环境因子的关系。结果表明,5类草地的地上生物量、植被盖度均存在显著差异(P<0.05),表现为山地草甸>山地草甸草原>山地草原>高寒草原>山地荒漠草原;各草地群落地上生物量、高度和盖度的季节变化均呈单峰型,且峰值均出现在8月下旬;地上生物量与植被盖度显著相关(P<0.05),与群落高度(除山地草甸外)极显著相关(P<0.01),说明地上生物量随植被盖度和高度的增加而增大;各草地群落高度在达到最大值之前,均基本符合Logistic生长模型(P>0.01);地上生物量与同期水热因子的相关性均不显著(P>0.05),各草地群落高度和植被盖度对水热因子的敏感性存在差异。