晋西黄土区不同林龄人工刺槐林下植被及土壤水分特征

以晋西黄土丘陵沟壑区10、15、20a人工刺槐林为研究对象,原生荒草地为对照,采用时空互代法,调查分析坡面刺槐人工林植被恢复过程中林下植被演替和0~400cm土层土壤水分分布情况.结果表明:随着人工刺槐林林龄的增加,林下灌草植被物种丰富度变大,植被结构发育变好;不同林龄刺槐林地与荒草地土壤平均含水量由大到小顺序为荒草地(16.61%)、20a刺槐林地(10.08%)、15a刺槐林地(9.54%)、10a刺槐林地(8.52%);随着刺槐林龄的增加,土壤水分随坡位下降而增大的趋势有所改变,成熟刺槐林对坡面土壤水分空间分配的调节作用明显;人工刺槐林土壤水分沿垂直剖面变化方式与原生荒草地差异明显,15a以上刺槐林对100cm以下土壤水分的影响已基本稳定;人工刺槐林的生长造成了严重的林地土壤水分亏空,随着林龄的增长0~200cm土层土壤水分条件有所改善,但深层土壤(200~400cm)没有明显的恢复迹象.研究结果为黄土区植被恢复和刺槐林的经营管理提供了科学依据.     

陕北黄土区林分空间点格局分析

林分空间分布格局对陕北黄土丘陵沟壑区近自然植被恢复具有重要意义.在陕北吴起县阴坡坡向选取约5.0hm2的林地测得山杏、小叶杨以及榆树等乔木树种的树高、胸径等指标.分析林分的树高与胸径分布特征,并采用空间点格局方法分析山杏、小叶杨、榆树等种群的空间分布格局以及种群间的空间关联性.结果表明:(1)山杏、小叶杨及榆树均以中树和大树为主,幼树较少;(2)山杏、小叶杨及榆树种群在0—100m空间尺度内均为聚集分布,但山杏种群在r=70m时达到最大聚集强度,小叶杨与榆树种群在r=40m时达到最大聚集强度;(3)山杏与小叶杨种群在0—20m空间尺度内关联性不显著,在20—100m内呈显著正关联性,榆树与山杏、小叶杨种群在0—100m空间尺度内均呈显著负关联性.因此,该区近自然造林时小叶杨可混交在山杏林隙内,且山杏造林规模的最大半径为70m,混交在林隙内的小叶杨造林规模的最大半径为40m.山杏与榆树不可混交.     

晋西北黄土区不同植被春季土壤水分动态变化特征研究

以晋西北黄土丘陵区为背景,对当地有代表性的植被(乔木类小叶杨林、灌木类沙棘林和柠条、油松-小叶杨混交地及撂荒地)为主要研究对象,系统地对5种不同植被土壤水分含量状况、垂直分布特征及变异情况进行分析,结果表明:在0~600 cm土层深度范围内,不同类型植被的平均土壤水分含量高低依次为撂荒地油松-小叶杨混交林沙棘林柠条小叶杨,且总体都呈现出先增加后减少然后趋于恒定的变化趋势;其中乔、灌木的土壤水分含量最大值均出现在150 cm~220 cm之间,而撂荒地在320 cm处出现最大值,5种植被类型的最小值大都出现在0~20 cm的表层土壤。最后,根据不同植被的土壤水分分布分层的定量分析,将土壤剖面划分为:易变层(0~100cm)、活跃层(100 cm~200 cm)、次活跃层(200 cm~300 cm)和相对稳定层(300 cm~600cm)。因此,根据本区域土壤水分变化特点,在进行植被恢复建设过程中,依据因地适宜原则,实行乔-草或乔-灌-草相结合的植被配置模式。     

陕北黄土丘陵区土壤碳氮库对人工植被恢复的响应

为揭示陕北黄土丘陵区深层土壤碳氮含量及储量对不同人工植被恢复的响应特征,在典型退耕还林区,选择恢复30年的人工刺槐、柠条林地、撂荒地及坡耕地,分析0～200 cm土层有机碳和全氮剖面分布和数量的变化状况.结果表明:不同植被类型有机碳和全氮含量均在0～100 cm土层随土层加深呈下降趋势,而100～ 200 cm趋于平缓.较坡耕地,3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳密度平均增加7.93 Mg/hm2,全氮密度平均增加0.65 Mg/hm2.且3种植被下100～200 cm深层土壤有机碳和氮密度平均分别占到0～200 cm深土壤的24.4％和26.7％,分别是坡耕地的1.52倍和1.85倍.因此,长期人工植被恢复下能够增加土壤深层(0～ 200 cm)有机碳和全氮储量,并且以刺槐林提升土壤碳氮储量潜力较高.     

煤矿采空区复垦造林树种选择研究

通过调查煤矿复垦下不同树种的成活率、保存率及生长情况,得出人工造林的最佳种植模式为刺槐和榆树混交、山桃和杏树混交,其次为杏树纯林、刺槐纯林和榆树纯林。建议采煤区土地复垦使用刺槐和榆树混交、山桃和杏树混交。     

Landsat 9卫星影像预处理方法及应用——以南京市植被生态遥感监测为例

植被状况对生态环境有重要影响,特别是在城市生态环境中。该文以Landsat 9卫星特征为切入点,研究Landsat 9卫星影像的预处理方法及植被覆盖度定量反演方法。以江苏省南京市为例,利用Landsat 9陆地成像仪(OLI-2)影像反演植被覆盖度空间分布情况。监测统计结果显示,南京市植被覆盖度均值为60.17%。分区域统计显示,浦口区植被覆盖度最高,江宁区植被覆盖度次之,而六合区、市区(包括栖霞区、鼓楼区、秦淮区、玄武区、雨花台区和建邺区)和高淳区植被覆盖度相对较低。     

1995—2014年北洛河流域植被恢复的地形分布特征

以1995， 2007和2014年Landsat TM影像为数据源，计算归一化植被指数(NDVI)，分析退耕还林政策下北洛河流域植被的恢复程度.结果表明，流域三年平均植被覆盖度分别为:46.4%， 63.4%和73.4%.上游吴起、志丹等县所在丘陵沟壑区增加态势最明显，三年平均植被覆盖度分别为20.2%， 41.64%， 51.2%.系统分析流域上游丘陵沟壑区植被恢复在地形上的趋势变化.结果表明:不同高程、坡度和坡向分布带上均表现出植被覆盖度随着时间进展呈现明显好转态势.     

坝上高原不同土地利用类型耕层土壤含水量对比——以康保县为例

分别在坝上高原康保县3个综合农业区相互毗邻的耕地、草地、灌木林地和乔木林地4种不同土地利用类型地块进行土壤采样,测定距地表约20 cm、30 cm耕层土壤水分百分比,结合野外考察、农户走访,对比分析了不同土地利用类型地块耕层涵养土壤水的能力.结果表明:耕地和草地土壤含水量普遍高于乔木林地,灌木林地居中;留茬耕地高于春翻耕地;留茬耕地和草地约20 cm深土层土壤含水量普遍低于30 cm深处,乔木林地与之相反,灌木林地无明显规律.建议在生态恢复重建中重点还草还灌植被,注重草灌乔混交模式;耕地采用保护性留茬,晚翻耕或免耕.     

秦皇岛市2001—2020年植被覆盖动态变化及预测

本研究基于谷歌地球引擎(Google Earth Engine,GEE)遥感数据云端运算平台,利用1443景的Landsat Surface Reflectance(陆地卫星地表反射率数据)长时间序列遥感影像数据,使用归一化植被指数、像元二分模型、变异系数、线性回归分析和CA-Markov模型等方法监测秦皇岛市2001—2020年间植被覆盖度的动态变化,并预测了2025年的植被覆盖情况。研究表明：(1)2001—2020年,秦皇岛市20年间的植被覆盖度总体良好,整体上以中高植被覆盖度和高植被覆盖度为主,二者面积之和均达到总面积的65%以上;低植被覆盖度与中低植被覆盖度的面积之和均未超过20%。(2)河流、湖泊以及城区周边的植被覆盖度波动性较大,变异系数范围在0.8到3.2之间。(3)20年间秦皇岛市植被覆盖度明显变化的区域占57.7%,其中减少的区域占17.7%,增加的区域占40%,植被覆盖度基本保持不变的区域占42.3%,且人为因素仍是影响植被覆盖度变化的主要因素。(4)预测结果表明,秦皇岛市2025年仍以高植被覆盖度为主,占比达到47.4%,增长了0.9%,低植被覆盖度和中植被覆盖度分别减少了0.8%和0.4%,中低植被覆盖度和中高植被覆盖度均增长了0.1%。此研究可为秦皇岛市的环境治理、城市规划等工作提供数据参考和理论依据。     

1990—2010年间我国北方农牧交错带植被覆盖度变化归因

以我国北方传统农牧交错带为研究区,以植被归一化指数(NDVI)表征地表植被覆盖度,对土地利用数据和降水量、气温等气象数据两大类影响因子进行相关性分析.研究发现:1990—2010年该地区主要土地利用类型发生了显著的相互转化,但占优势的仍是草地、耕地和林地,土地利用和景观结构未发生重大变化.研究期间,北方农牧交错带耕地、林地和未利用土地植被覆盖度均有所增加,草地植被覆盖度有所减少.植被覆盖度与年均降水量呈极显著相关性,1990—2010年农牧交错带降水呈减少趋势,植被覆盖度上升趋势明显.植被覆盖度与同期年均气温数据也呈现一定的正相关性,1990—2010年农牧交错带气温变化属于升温趋势,植被覆盖度上升趋势明显.研究表明北方农牧交错带植被覆盖度变化是在全球气候变化和人类活动的双重影响下发生的,土地利用变化和降水、气温气象数据两种因素对植被覆盖度的影响具有明显的地域性特征,土地利用变化因子的影响由于受政策和人类活动的参与而正逐渐占据着主导地位,而气候条件中,气温升高对植被覆盖度具有一定的正相关性,降水量因子在径流量充沛地区影响作用较弱,但在水源缺乏,人类活动干预较少农牧交错带西北地区仍然有着重要的影响作用.     

基于高分六号数据的东海县植被覆盖度分析

为了对中国连云港市东海县地区植被进行植被覆盖度的研究及分析,以高分六号(GF-6)卫星数据为原始数据源,在归一化植被指数(normalized vegetation index, NDVI)和像元二分模型分析方法的传统研究基础上,进一步通过不同置信度法来获取像元二分模型数据中所对应的纯土壤像元(S_soil)值和纯植被像元(S_veg)值,从而对植被覆盖度进行遥感估测分析。结果表明：植被覆盖度的估测结果对置信度的取值非常敏感,在选取置信度时,应结合数据源的卫星特征、影像特征、地域特征等合理选择,置信度应控制在2%～10%;高分六号卫星影像能较好的估测出植被覆盖度,东海县植被覆盖等级主要呈西高东低的空间状态,这也为后续高分六号卫星在林业应用方面提供价值参考。     

山西省土地覆被景观格局分析

基于2000年山西省1∶10万土地利用数据,在ArcView和Fragstats软件支持下,对山西省土地覆被景观格局特征进行了分析.结果表明,在区域内6大景观类型中,以耕地(39.16%)、草地(29.25%)和林地(27.90%)为主;区域景观多样性偏低(1.234),破碎度指数偏高(0.92),平均斑块形状指数偏大(2.18),说明人类活动对土地利用/覆被格局产生了深刻影响.就耕地、林地和草地3类植被景观而言,平原旱地为耕地的主导类型,分布较为连续,其它旱地面积较大,但质量较差;林地较为完整,疏林地破碎度指数(1.33)和平均斑块形状指数(2.13)较大;低覆盖度草地(48.8%)在草地中占优势.     

1991-2009年南流江流域植被覆盖时空变化及其与地质相关分析

以1991、2000、2009年3期TM影像为数据源,通过基于NDVI的像元二分模型,分析南流江流域19年来的植被覆盖时空特征,同时将这3期植被覆盖度图与流域地质图进行叠加,进而分析地质地层对植被覆盖度的影响。结果表明:(1)19年来南流江流域植被覆盖度变化显著,前10年间流域植被质量有所下降,自2000年来流域平均植被覆盖度呈上升趋势。(2)植被覆盖度与流域内地质地层联系紧密,流域内花岗岩(γ)地层,植被覆盖度较高,优于其他地层;岩溶区植被覆盖度较低,植被易发生退化,但恢复缓慢;该流域内的第四系地层植被覆盖度最低。(3)南流江流域植被以稳定、恢复为主,植被覆盖得到较大好转,在空间分布上变化较为显著。     

结合植被覆盖度指数的土地覆盖分类方法研究

基于Landsat 8 OLI反射率数据,结合定量遥感反演植被覆盖度（fractional vegetation cover, FVC）提取的植被物候特征数据,对比了神经网络、支持向量机和随机森林3种土地覆盖分类方法．结果表明:随机森林分类方法具有较好的结果,反射率结合植被特征数据的分类方法的总体精度为85.52%,Kappa系数为0.8212,比仅用反射率的土地覆盖分类总体精度提高了3.45百分点,Kappa系数提高0.0429;植被覆盖度提取的植被特征数据能有效改善耕地、草地和裸地的制图精度和用户精度,对林地与水体的用户精度分别提高了7.79百分点与1.81百分点,灌木与人造地表的制图精度分别提升了7.69百分点与0.59百分点．整体来看,结合植被覆盖度及其派生植被特征进行土地覆盖信息的提取,在简单易行的同时,为提高分类精度提供了有效支持．      

基于无人机高光谱影像的植被覆盖度遥感估算模型比较

为了探寻光谱解混模型估算植被覆盖度的精度及适用性,对广东省中山市民众镇义仓村内的一块香蕉林地,利用无人机高光谱数据,比较了3种植被覆盖度估算的经典模型(像元二分模型、Carlson模型和Baret模型)以及目前较为常用的3种光谱解混模型(线性光谱混合模型(Linear Mixed Model, LMM)、后验多项式非线性混合模型(Polynomial Post-nonliner Mixing Model,PPNMM)和考虑光谱变异的正态组分模型(Normal Compositional Model,NCM))估算植被覆盖度的效果. 实验结果表明:像元二分模型高估了植被覆盖度;Carlson模型低估了植被覆盖度;Baret模型在低植被覆盖度区域内高估了植被覆盖度、在高植被覆盖度区域内低估了植被覆盖度;LMM模型在高植被覆盖度区域有较好的估算效果;PPNMM模型在低植被覆盖度出现小幅度高估;NCM模型估算的效果最佳.     

黄土高原退耕区土地利用变化及土壤侵蚀分析——以宁夏泾源县为例

以黄土高原典型退耕区宁夏泾源县为研究对象,基于2000及2016年的土地利用和NDVI数据,运用地理信息系统方法,分析当地土地利用及林草植被覆盖的时空变化特征,在此基础上评估县域土壤侵蚀变化情况.研究结果表明:①2000～2016年泾源县耕地、草地面积减少,林地面积增加并成为区域优势土地利用类型,同时"草地-林地""耕地-林地"是最主要的土地利用变化类型,且其变化主要发生在8°～15°及15°～25°区域.②研究期内,泾源县林草植被覆盖度增加,植被覆盖度 75%的林草地面积增加了77%,且植被覆盖度变化最大的区域为15°～25°区域.③退耕还林工程实施后,泾源县土壤侵蚀面积减少了47%,年均土壤侵蚀量减少119. 64×10~4t,其中61%源于林草地土壤侵蚀量的减少.     

陕北黄土坡面微地形对乔木生长特征的影响

近自然植被恢复是陕北黄土丘陵沟壑区生态修复的主要方法.为了使人工整地等近自然植被恢复方法更为科学,选取陕北吴起县0.12km2的阴坡和0.06km2的阳坡作为研究区,利用相关分析与方差分析等方法比较黄土坡面缓台、陡坎、切沟和塌陷微地形上乔木树种的树高、胸径和枯落物厚度等生长指标及树种组成结构.结果表明,(1)阴坡所有树种的生长指标与坡位指数呈显著正相关,与坡度指数呈显著负相关;阳坡所有树种的树高、枯落物厚度与坡度指数呈显著负相关;(2)同一树种在不同微地形上的生长差异显著,相对陡坎,缓台与切沟上树种的生长状况较好;(3)阴坡造林陡坎以榆树、缓台以山杏、切沟以刺槐为宜,缓台和切沟可混交小叶杨、杜梨等树种,阳坡造林缓台以刺槐、切沟以榆树、陡坎以山杏为宜.     

阜新海州露天煤矿排土场植被与土壤环境关系

为研究煤矿排土场植被恢复与重建过程中植被与土壤的关系,以阜新海州排土场为例,应用DCCA排序分析方法研究植被和土壤环境关系,排序图显示第一排序轴与pH和速效K呈负相关关系,而与速效P、速效N、有机质、全N、电导率呈正相关关系,第二排序轴与速效P、电导率和速效N呈正相关,与其他土壤因子负相关.植被种类的分布象限表明刺槐(Robinia pseucdoacacia)排土场较为恶劣的土壤环境中生长良好.综合分析认为:在阜新海州排土场植被恢复初期适合种植的乔木物种为刺槐(Robmia pseucdoacacia),随着植被恢复和停止排矸年限延长,土壤环境改善,植被种类增多,猪毛蒿(Artemisia scoparia)等草本植被生长良好.     

黄河流域中段植被覆盖时空变化特征及影响因素分析

黄河流域植被保护与生态治理至关重要，探究植被变化特征及因素影响机制，对黄河流域生态修复及高质量发展具有重要应用价值。基于1981—2020年植被覆盖度数据、气候数据、地形数据及土地利用数据，利用趋势分析、Hurst指数、相关分析等研究方法，定量分析黄河流域中段植被覆盖度变化特征、未来发展趋势及影响因素。结果表明：1)1981—2020年黄河流域中段植被覆盖度呈波动上升趋势，增加速率为0.045/10a,空间格局呈现为东南部及中部高，西北部低的特征；2)近40年来研究区植被覆盖度改善情况良好，其中改善区域面积占比为87.50%,未来持续改善区域面积占比为96.65%;3)研究区植被覆盖度与降水、气温均以正相关为主，地形因子对植被覆盖度的影响主要体现在高程及坡度上，随二者的增加植被覆盖度表现为先增长后减少的趋势，且在不同地形条件下，植被覆盖度受温度影响大于降雨。     

基于像元二分法的白龙江流域植被覆盖度与滑坡时空格局分析

白龙江流域影响滑坡形成的主要因素包括地质构造、地形地貌、水文、气象、植被和人工干扰等,其中地表植被作为滑坡形成的主要外在因素对滑坡的形成和发展具有重要的作用,已引起学术界的广泛关注.以植被覆盖度为主要度量指标,选择2002,2005,2008,2011年4个时段的遥感NDV I值,在改进像元二分法的基础上,探讨了近10年来该流域地表植被覆盖度及其变化特征,并分析了其与滑坡点空间格局的关系.结果表明:该流域植被覆盖度总体变化微弱,但区域内部植被覆盖度变化具有明显的空间异质性,其中低覆盖区域覆盖度呈明显的增加趋势;而历年来,该流域植被覆盖度高的地区滑坡点密度均较低,滑坡点占总滑坡的20.6%,空间分布呈离散状态,而植被覆盖度低的地区滑坡密度较高,滑坡点占总滑坡的34.5%,空间分布主要呈聚集状态,说明白龙江流域植被覆盖度与滑坡点密度呈现负相关关系,植被覆盖度的高低是滑坡发生的一个主要影响因素.研究表明,近10年来,该流域低植被覆盖区域的植被覆盖度增加较快,说明在国家实施退耕还林还草政策后,该流域植被恢复较快,生态脆弱程度减轻,这将为地方防治滑坡灾害的发生起到积极的推动作用.本研究结论可为全流域制定宏观尺度上的滑坡生态防治策略提供科学依据.