MODIS NDVI饱和性对高寒草甸草地生物量遥感估测的影响——以青藏高原东缘为例

自20世纪70年代开始,归一化植被指数(NDVI)在天然草地地上生物量估测研究中得到了广泛应用。然而,NDVI对高密度植被生物量遥感估测存在饱和现象,使草地生物量遥感估测有较大的不确定性。以青藏高原东缘高寒草甸为例,基于比值植被指数(RVI)探讨了NDVI的饱和性,并评估了NDVI饱和性对高寒草甸地上生物量时空动态变化分析的影响。结果表明:(1)虽然基于中分辨率成像光谱仪(MODIS)NDVI构建的草地地上生物量估测模型精度较基于RVI构建的估测模型高,但模型对高寒草地地上生物量(生物量大于2314.627 kg/hm^(2))灵敏度较RVI估测模型低,即NDVI阈值大于0.73时,估测模型呈现饱和现象(低估了草地地上生物量);(2)结合RVI和NDVI的相关关系,对饱和部分NDVI遥感植被指数进行校正,校正后最优地上生物量遥感估测模型为线性模型(y=5908.5x-2198.9,R=0.6190,RMSE=902.41 kg/hm^(2)),较调整前RMSE降低了11.72 kg/hm^(2);(3)就NDVI饱和性空间分布而言,从全年6月—9月初(全年第161—257天)饱和性呈现先自东南向西北延伸,后自西北向东南消退的变化趋势,平均低估值介于158.45—293.92 kg/hm^(2)之间,最大低估值出现在8月初(全年第225天),超过600 kg/hm^(2);(4)此外,NDVI饱和性对草地地上生物量年际动态变化趋势分析具有较大的影响,去除饱和性影响后草地地上生物量基本不变的区域减小了21.44%,而年际变化小于-10 kg/hm^(2)和大于30 kg/hm^(2)的区域分别增加了8.48%和16.19%。研究探讨了NDVI饱和性对草地地上生物量遥感估测的影响,以期为精确评估高寒草地地上生物量提供理论依据,同时也为高寒草地资源可持续发展提供科学依据。

青藏高原东缘地质环境对植被覆盖度的影响研究:以冕宁县为例

研究地质环境对植被覆盖度的影响,有利于认识地质本底对生态环境的影响,促进生态保护与修复。本文选择2003-2018年的MODIS归一化植被指数(NDVI)与增强型植被指数(EVI)的多年平均值与年际变化率作为植被覆盖度的静态和动态刻画指标,应用Pearson相关性统计揭示地质因素、地形因素、气象因素和人类活动因素对植被指数的静态相关影响,使用地理加权回归模型(GWR)分析影响因子与植被覆盖度在空间尺度的回归关系。研究结果表明:高程、年均气温和年蒸散发在Pearson分析中对NDVI/EVI平均值有较强相关性,而起伏度、年均气温、年蒸散发和地质复杂度等因子对NDVI/EVI年际变化率有较好的解释作用;GWR分析显示,靠近断层的位置有利于植被发育和改善;当地质复杂度处于中等水平时,更易形成中高植被覆盖,同时利于植被覆盖度提高,当地质复杂度过高时植被覆盖度更易出现中低值;海拔较低、地势平坦和阴坡等地形条件利于植被发育和植被覆盖度升高。

青藏高原东边缘冕宁—宜宾剖面电性结构及其构造意义

在青藏高原东边缘沿冕宁宜宾进行了大地电磁探测研究,剖面西起康滇地轴,向东穿过大凉山地块,终止于四川盆地.利用带地形的NLCG(非线性共轭梯度)方法对资料进行了反演,得到沿剖面的二维电性结构.康滇地轴和大凉山地块地壳中存在向上拱起的高导层(HCL),顶面埋深为10～1 5 km,最浅处不足10 km,厚度大约15～25 km,最小电阻率小于10 Ωm.四川盆地中下地壳不存在高导层.和该剖面北侧的石棉乐山剖面的地壳电性结构对比分析表明,高导层在南北方向上可能连续延伸,长度大于100km.壳内高导层的高导电性与岩石的部分熔融有关,并可能含有百分之几的含盐流体,易于流动和变形.青藏高原东部地壳内的可流动层在向东或东南方向流动过程中,由于受到四川盆地的阻挡,转向南或南南东方向,大体沿着大凉山地块的走向.在东西方向,壳内高导层自川滇地块向东运动,穿过大凉山地块西边界的安宁河断裂和则木河断裂,在大凉山地块东部,向四川盆地深部倾俯.本文对于壳内可流动层的存在及其与青藏高原东边缘的变形和地震活动性的关系进行了探讨.

青藏高原东缘新构造与活动构造研究新进展及展望

新构造运动与活动构造对人类的出现、演化、生存和发展都产生着深刻影响。近年来在青藏高原东缘部署开展的活动断裂调查与活动构造体系研究、川滇地块旋扭变形的古地磁学研究、西秦岭地区新构造与活动构造研究、滇西盆谷区的新构造幕划分、腾冲火山活动特征及其新构造背景调查等都取得了一系列重要进展与成果。这些成果对于深入认识和理解青藏高原东部地区现今地壳变形特征及其动力学机制和探索活动构造体系控震作用都具有重要意义,并可为该区的重大工程规划建设与国土规划利用的科学决策和城镇化发展等提供重要的地质依据。

阿坝—简阳地学剖面深部温度及热结构

在青藏高原东部到四川盆地这两个构造单元进行了稳态钻孔温度测量和岩石热导率测试,确定了相应钻孔的大地热流数据。应用这些可靠的热流数据,对横穿这两个构造单元的阿坝—简阳地学断面进行了2-D温度场研究,获得其深部热结构的认识。模拟结果显示,松潘—甘孜地块地表为高热流区域,达到80～110mW/m^2,四川盆地地表为中低热流区域,为50～60mW/m^2。莫霍面的温度有较大变化,松潘—甘孜地块为1100～1210℃,四川盆地西部减小为750～820℃。热岩石圈表现为西部向东部变厚,松潘—甘孜厚度为120～130km,四川盆地西部增加到130～140km。

青藏东缘岷江上游亚高山针叶林人工恢复过程中物种多样性动态

通过对不同林龄 (1 0～ 70年 )的人工云杉 (Piceaasperata)林及自然恢复的桦木 (Betulautilisvar.sinensis)林和天然原始冷杉 (Abiesfaxoniana)林的调查研究 ,采用Margalef指数、Simpson指数、McIntosh指数、Shannon_Wiener指数、Pielou的均匀度指数、Hurlbert均匀度指数等多样性指数及物种数、个体数和盖度分析了群落乔木层、灌木层、草本层及总体的物种多样性 ,结果发现 :1 )人工云杉林的物种多样性随着林龄的增加逐渐上升 ,林冠郁闭前后上升最快 ,在 50～ 70年间下降 ;其中 :乔木层物种多样性先上升 ,郁闭后下降 ;灌木层物种多样性郁闭前下降 ,郁闭后骤然上升 ,后来缓慢下降 ;草本层物种多样性在早期阶段很高 ,随着郁闭度的增大而下降 ,郁闭后又缓慢回升。 2 )均匀度的变化幅度不大 ,变化的趋势基本上与物种多样性相反。3)次生桦木林与同林龄的人工云杉林及天然原始林相比 ,原始冷杉林的物种丰富度、群落总体、乔木层、草本层优势度 (Simpson指数和MacIntosh指数 )和多样性 (Shannon_Wiener指数 )最高 ,灌木层均匀度最低 ;人工云杉林的物种丰富度、优势度、群落总体、乔木层、草本层多样性最低 ,但灌木层的均匀度和多样性最高。4)物种多样性的变化与群落盖度特别是乔木层盖度呈负相关 ,影响人工云杉?

青藏高原东缘草地生态系统动态定位监测与可持续发展要素研究 Ⅲ 8个重点草地类型植物优势种营养含量季节变化动态

分析研究了青藏高原东缘 8个重点草地类型的 8个优势植物种异针茅、金露梅、藏嵩草、珠芽蓼、高山柳、垂穗披碱草、窄叶鲜卑花、短柄草各个生育期粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维和粗灰分等营养成分的含量。结果表明 ,牧草中各种营养成分的含量动态与生长发育阶段密切相关。粗蛋白质含量随生育期逐渐减少 ;粗纤维和粗灰分含量随着生育期逐渐增加。比较分析几种优势牧草和灌木的营养成分 ,发现灌木蛋白质含量高 ,利用价值大 。

岷江上游生态系统服务与居民福祉的空间关联及其动态特征

厘清区域尺度生态系统服务与居民福祉的空间关联特征是生态系统管理服务于可持续发展的重要前提。借助生态系统服务价值当量评估法,引入校正参数和购买力指数,基于土地利用及统计数据测算了青藏高原东缘岷江上游乡镇尺度近11年来的生态系统服务价值(ESV),并探讨了生态系统服务与居民福祉的空间关系及其变化。结果表明:(1)研究期内人均ESV和居民福祉均呈不断增加趋势。人均ESV空间分布呈干流沿线较低、支流沿线较高的格局,人均ESV缓慢上升与生态保护政策的实施密不可分;居民福祉空间分布呈北部、南部高,中部低的局面,在黑水和理县-茂县交界(杂谷脑河入汇岷江处)形成一个持续性居民福祉"洼地",福祉水平相对降低的乡镇基本位于高山峡谷。(2)利用Delaunay三角聚类将研究区89个乡镇分为6种空间关系模式:高服务高福祉、中服务高福祉、中服务低福祉、低服务高福祉、低服务中福祉和低服务低福祉。研究期内研究区大部分乡镇的居民福祉得到提升,居民福祉长期低水平徘徊乡镇主要位于黑水县中部、东部;研究区整体生态系统服务水平呈现先降后升的变化过程。(3)研究区生态系统服务状况虽整体趋好,但岷江源头区生态系统服务却出现明显的下降态势。依据生态系统服务与居民福祉的空间关系类型,尝试提出生态系统服务管理的针对性建议。研究结果有望为岷江上游生态系统服务与居民福祉协同发展及生态屏障建设提供科学参考。

青藏高原东缘深部速度结构远震层析成像

本文利用FMTOMO层析成像软件以及远震P波走时数据,获得青藏高原东缘地区300km深度范围内的P波速度结构,得到以下结果:①在60～140km深度范围内,102°E～104°E、29°N～31°N,四川盆地西南部存在一个相对低速区域;②在60～140km深度范围内,沿着龙门山断裂带,在龙门山断裂带的西北侧区域出现相对高速的现象;③在190～290km深度范围内,青藏高原东缘西南区域存在着高速现象,龙门山断裂带、安宁河断裂带不再是高低速区域的分界带。

雪被对川西高山植被坡向性分异的影响

在青藏高原东缘的松潘地区海拔4000m的高山地带设置5条宽1m、长40～70m的跨山脊南北样带,相邻样带间距为50m。按1m×1m面积划分为251个调查样方,于2004～2005年分别进行了地植物学调查、土壤理化性质分析和冬季雪被厚度监测。以物种的相对频度为群落指标,以雪被厚度、土壤厚度、有机质含量、土壤湿度(0.25mm及2mm)、全磷、全钾、铵态氮、水解性酸、pH及坡度等参数为环境指标,运用PC-ORD软件的TWINSPAN对植物群落进行分类、CCA进行排序。结果表明,由南坡向北坡可以划分为亚菊——金露梅高山灌丛草甸、细柄茅——苔草高山草甸、细柄茅、苔草——矮柳高山灌丛草甸群落和杜鹃高山灌丛群落等4种群落类型。由南坡向北坡草本植物盖度由75%下降为39%,灌木盖度由25%增加到54%,在山脊附近50m左右的局地范围内植被类型表现为明显的南北坡向分异格局。2005年冬季南坡平均雪厚度21cm,山脊处为26cm,北坡34cm,由南坡向北坡雪被厚度逐渐增加;雪被厚度与灌木盖度呈正相关(r=+0.40,p<0.01,n=248),与草本植物盖度呈负相关(r=-0.45,p<0.01,n=248)。ANOVA的分析结果显示,土层厚度、风干土含水量、土壤酸度、有机质含量和全磷含量的南北坡向分异明显,由南坡向北坡逐渐增加,与雪被平均厚度存在显著的相关关系,相关系数分别为0.267、0.286、0.199和-0.183(n=119,p<0.05);土壤全钾和铵态氮含量的坡向差异不明显,与雪被厚度的相关性也不显著,相关系数分别为-0.068和0.104(n=119,p>0.05)。显示土壤特征的坡向分异规律在某种程度上与雪被的梯度变化存在着共轭关系。群落CCA排序及排序轴与环境指标的相关性分析也表明,坡度、雪被厚度、有机质含量和土壤湿度是导致植物群落坡向分异的主要环境因子,土壤铵态氮和全钾含量对植被坡向分异的影响不明显。

青藏高原甘南地区唇形科藏药植物资源调查研究

采用查阅文献资料、实地调查和标本采集相结合的方法,对青藏高原甘南地区唇形科藏药植物资源的区系及药用价值进行调查研究,结果表明,青藏高原甘南地区唇形科藏药植物共有16属24种.

青藏高原东缘黄土与环境变化研究进展

系统分析了青藏高原东缘黄土地层研究的主要内容和方法,指出了该区黄土与环境变化研究中存在的问题及未来研究方向。青藏高原东缘山原峡谷地带呈不连续分布的黄土地层,是1.15 MaB.P.以来冰缘物质风成沉积的结果。黄土沉积和成壤特征反映了沉积以来的古气候演变特征,也为青藏高原隆升和冰川研究提供了证据。黄土台地的形成与早期人类活动有关。今后应在剖面选择和考察、多指标运用、定量恢复古气候、标准剖面的建立以及不同黄土间的对比等方面加强研究。

青藏高原东缘景天科藏药植物资源调查研究

目的调查青藏高原东缘景天科藏药植物资源,为合理保护与开发利用提供参考。方法采用野外实地调查、标本采集鉴定、走访相关人员和查阅文献资料相结合的研究方法,对属种组成、属的分布型、生活型、生境及其药用价值进行调查。结果确定青藏高原东缘景天科藏药植物资源共有2属7种,具有重要的药用价值。结论本调查可为青藏高原东缘景天科藏药植物资源保护、开发利用和深入研究提供一定的依据。

青藏高原东缘蒲公英属藏药植物资源调查研究

本文调查研究青藏高原东缘蒲公英属藏药植物资源的种类组成、利用价值及开发现状,为其合理开发利用提供依据.采用野外实地调查、标本采集鉴定、走访相关人员、查阅文献资料等方法.结果表明,青藏高原东缘蒲公英属藏药植物共有白花蒲公英、蒲公英、大头蒲公英、川甘蒲公英、白缘蒲公英、藏蒲公英、锡金蒲公英、灰果蒲公英8种,具有较高的药用、食用、观赏等多方面的利用价值,但资源的可持续利用问题亟待解决.为青藏高原东缘蒲公英属藏药植物资源保护、开发利用和深入研究提出了一些建议.

近57年来El Nino/La Nina事件对鄂尔多斯高原东缘气候的影响

根据1955年～2011年期间发生的El Nino／LaNina事件和鄂尔多斯高原东缘3个站点（兴县，绥德和榆林）的气象资料，利用统计分析的方法研究了1955年以来该区的降水量、温度、旱涝灾害与El Nino／LaNina事件之间的关系，揭示了El Nino／LaNina事件对鄂尔多斯高原东缘气候的影响.结果表明，鄂尔多斯高原东缘近57年降水量呈减少趋势而气温呈升高的趋势；厄尔尼诺年降水量比正常年平均降水量少87.6mm，年平均气温比正常年高0.2℃；拉尼娜年降水量比正常年均降水量少22.3mm，年平均气温比正常年低0.1℃，且其年降水量递减率和增温率略高于全国.厄尔尼诺事件对鄂尔多斯高原东缘降水量减少的影响和气温上升的影响要大于拉尼娜事件对鄂尔多斯高原东缘的影响.由小波分析可知，鄂尔多斯高原东缘降水变化在30a尺度内存在2a、8a、20a、27a的变化周期，而气温变化在30a尺度内存在3a、5a,7a、29a的变化周期.El Nino／LaNina事件对该区的旱涝灾害影响显著，旱灾年份出现厄尔尼诺的概率为63％，出现拉尼娜的概率为25％，厄尔尼诺年易于发生旱灾.

青藏高原东缘草原的管理与利用——以四川阿坝藏族羌族自治州红原县为例

草原既是广大牧民群众赖以生存的生产资料,又是草原畜牧业发展的物质基础。本文以阿坝藏族羌族自治州红原县为例,从其生态环境、牧民对草场资源的传统管理与利用、现代科技的运用等,说明随着社会的进步与发展,传统的草原管理与利用仍发挥着作用。只有重视传统与现代的有机结合,才能促进草原可持续利用和生态、经济、社会的协调发展。

甘肃临夏农牧交错区牦牛、犏牛易地育肥试验

在甘肃临夏农牧交错区开展了牦牛、犏牛舍饲育肥试验,研究不同精粗比(0∶10、2∶8、3∶7、4∶6)的日粮(Ⅰ组和Ⅱ组日粮)饲喂家畜的效果。结果表明,在临夏地区2011年10月底至次年3月进行牦牛、犏牛易地育肥,家畜适应性强,育肥效果明显。饲喂Ⅰ组日粮的牦牛日增重比对照(传统精料配制方式饲喂)提高了32.43%,增重率提高了5.04%,增重效果显著(P<0.05);饲喂Ⅱ组日粮的牦牛日增重比对照提高了26.98%,增重率提高了3.81%,增重效果显著(P<0.05);饲喂Ⅰ组日粮的犏牛日增重比对照提高了29.26%,增重率提高了6.94%,增重效果显著(P<0.05);饲喂Ⅱ组日粮的犏牛日增重比对照提高了28.82%,增重率提高了6.21%,增重效果显著(P<0.05)。因此,在临夏地区推行农牧系统耦合、易地育肥牦牛和犏牛的产业发展模式,不仅可以增加农耕区居民的经济收入,而且可以减轻草原牧区的载畜压力,实现生态和经济的良性耦合。

岷江上游土地利用变化下的生态系统敏感性研究

为研究岷江上游土地利用变化对生态系统敏感性的影响,首先利用土地利用动态度分析了青藏高原东缘岷江上游近11 a来的土地利用变化趋势;其次基于生态系统服务价值当量测算了研究区的生态系统服务价值,并借助生态系统传统敏感性系数对测算结果进行检验;最后利用交叉敏感性系数定量评估了土地利用变化对生态系统服务价值的影响程度及方向。结果表明:(1)2000~2005年研究区的土地利用变化主要是耕地转为森林、灌丛和草地,生态系统服务价值增加约0.46亿元;2005~2010年的土地利用变化主要是森林、耕地转为灌从、草地和荒漠,生态系统服务价值减少约0.57亿元。(2)研究期内森林的生态系统服务价值最高,其次是灌丛和草地;各生态系统服务功能类型中气候调节和水文调节的生态系统服务价值最高,食物生产和维持养分循环的生态系统服务价值最低。(3)研究期内岷江上游生态系统传统敏感性系数均小于1,大小依次为:C_(森林)>C_(灌丛)>C_(草地)>C_(水域)>C_(耕地)>C_(荒漠)>C_(裸地)。(4)导致岷江上游生态系统交叉敏感性最高的土地利用变化是森林和水域、草地和水域的相互转换,交叉敏感性系数均大于1,大部分土地利用转换的生态意义并不明显,但水域和其他地类相互转换的生态意义略有上升。研究结论有望为岷江上游土地利用宏观调控及生态系统综合管理提供一定科学依据。

市场、商号与口岸:近代青藏高原东缘麝香的贸易流通

鸦片战争后,中国沿海、沿江、沿边的诸多地方被辟为通商口岸,通过口岸外销成了近代青藏高原东缘麝香贸易流通的显著特点,同时国内市场的麝香贸易也趋于频繁。在口岸与原产地之间,商号将各级市场连接成广泛的营销网络,促进了青藏高原东缘与外部世界的联通以及中华民族经济共同体的构铸。青藏高原东缘麝香的流通受国内外形势、产量、价格等因素的明显影响,洋行、买办控制和垄断了麝香出口贸易,从事麝香外贸的国内各民族商号大多成为洋商的附庸,由此折射出近代中国半殖民地半封建社会经济的特征。

1963-2012年青藏高原东缘极端气温变化特征及趋势

利用1963-2012年青藏高原东缘23个站点逐日最高气温、最低气温及日平均气温资料,选取11个极端气温指数,采用线性倾向估计、曼-肯德尔(Mann-Kendall)突变检验及小波分析法对该区域近50a极端气温的时空变化趋势进行分析,结果发现:1年内日最高气温、年内日最低气温、夏日日数、暖昼日数、暖夜日数及生物生长季的变化均为上升趋势,结冰日数、霜冻日数、冷昼日数、冷夜日数及气温日较差的变化均为下降趋势;2三个区域的极端气温指数空间差异明显,且极端高低温、冷暖指数及昼夜指数的变化趋势呈现一定的不对称性;3各个极端气温指数在不同的年份发生了突变,且存在13a左右的震荡周期。