北京市公园绿地树冠覆盖及其植物多样性空间变化

公园是城市森林的主体,其生态服务能力对整个城市森林的生态效益有重要影响。城市林木树冠覆盖是城市森林生态服务程度的指示器,物种多样性是城市森林管理的关键组成部分,对二者从城市发展、空间分布、公园类型等方面进行综合研究,不仅可以为城市森林之间的比较提供资料,也可以为未来城市森林规划指明方向。以北京市0.5 m的World View 2遥感影像为基础,计算其树冠覆盖率及其他土地类型比例,并分层抽样调查了77个公园物种构成。结果表明,(1)北京市六环内公园现实林木树冠覆盖率为81.46%,远远高于城市总体水平,郊野公园与森林公园树冠覆盖率高于其他类型。公园林木树冠覆盖在数量上以中、高覆盖度为主,在面积上则是极高覆盖度占比最大。由于经营管理措施不同,树冠覆盖率、水体率随着公园级别的降低而降低。(2)共记录北京市公园木本植物35科、64属、78种,以本地种为主,丰富度不高,多样性水平较低,群落以少数物种为主导,各环路、行政区植物景观有较高的相似性。(3)北京市六环内公园沿城市发展方向由城内向城外表现出规律性的梯度变化:树冠覆盖逐步增加;不透水地表比例降低;物种数、多样性、均匀度逐渐降低,以3环为分界线,其内常绿针叶树应用频度较高,其外落叶阔叶树应用频度较高。     

气候变化背景下近15 a乌梁素海流域植被动态变化

以内蒙古乌梁素海流域为研究对象,利用SPOT-VGT NDVI、数字高程模型(DEM)和气象数据,分析了1999—2013年流域植被覆盖变化及其海拔效应,并结合年平均气温和年降水量变化,探讨了流域植被变化对气候变化的响应。结果表明,乌梁素海流域植被覆盖度总体较低,NDVI多年平均值仅为0.213;1999—2013年乌梁素海流域94.8%的区域植被覆盖呈明显增加趋势,2013年NDVI年平均值比1999年增加22.4%;乌梁素海流域的植被覆盖表现为随高程增加而减少的趋势,1999—2013年NDVI年变化率随高程的变化趋势显著,仅在海拔梯度1 000 m处出现显著减小趋势(Mann-Kendall检验的统计值Z-1.64),在其余海拔高度均呈显著增加趋势(Z1.64);1999—2013年乌梁素海流域NDVI年平均值变化与年降水量呈显著正相关(P0.05),与年平均气温呈负相关(P0.05)。     

昆明市主城区热环境及其影响因素的时空演化特征

为了明确城市化发展所导致的城市地表变化对城市热环境时空变化的影响,基于2002年、2008年和2014年的三期遥感影像,采用辐射传输方程法和ISODATA非监督分类法对城市地表进行了地表温度反演和土地利用分类,同时利用NDVI像元二分线性模型法计算了地表的植被覆盖度,最后,通过对研究区域的土地利用、植被覆盖和热环境进行时空变化的统计分析和对比分析,得到如下结果,(1)2002—2014年,城镇用地面积共增加了295.18 km~2,相比2002年,2014年城镇用地面积增加了1.62倍,所占比重增长了10.98%;(2)大量中低植被覆盖度区域转换为中高植被覆盖度区域,植被覆盖度大于0.6的区域面积共增加了220.26km~2;(3)较高温区面积持续增加,共增加841.78km~2,与之相反的是低温区和较低温区面积持续减少,共减少701.71 km~2;(4)城市热环境虽然受到植被覆盖度等地表特征因素的影响,但是城市热环境的持续增高并非完全由于城市化导致的城市地表特征变化所致,全球变暖大环境的影响也是其均温大幅增高的主要原因之一。研究结果可作为改善城市热环境和缓解其负面效应的空间优化与规划的重要科学依据,也可为将来昆明城市发展战略提供科学参考。     

三江源土地利用变化特征及因素分析

根据三江源地区1980年、1990年、1995年、2000年、2005年、2010年、2015年7期1∶10万土地利用数据集,运用Arcgis 10.0空间统计分析与数理统计方法定量研究了该区土地利用变化特征、规律及趋势,阐明了影响土地变化的主要因素,为三江源地区土地资源的可持续利用及土地管理决策提供科学依据。结果如下,(1)2015年三江源土地利用类型以草地、林地和水域为主,分别占总面积的71.20%、4.28%、5.47%。低覆盖草地主要分布在研究区西北部,中高覆盖度草地以及林地集中分布在东南部,水域在整个源区都有分布。(2)根据土地利用变化重要性指数(C_i),得知35年间三江源土地利用类型之间的转变主要以低中高覆盖度草地、未利用土地与水域之间的转化为主。1980—2015年,低、高覆盖度草地,水域,建设用地面积波动增加,未利用土地面积有明显的减少趋势,35年间减少了17.61%,中覆盖度草地和林地基本保持不变,草地面积总体增加了13.45%。(3)从土地利用变化来看,建设用地增加最快,1980—2015年,建设用地增加了89.54%,它的开发程度也最大,为2.63%;未利用土地的耗减程度最大,耗减率为0.66%。(4)人口、经济结构变化及政策的实施是土地利用变化的主要驱动机制。     

基于像元二分法和强度分析方法的内蒙古植被覆盖度时空变化规律分析

以GIMMS NDVI3g数据为基础,利用像元二分模型和Intensity analysis方法,从时间间隔、植被覆盖度等级变化和转换3个层面分析了1982─2010年内蒙古植被覆盖度的变化。结果表明:由像元二分模型估算的植被覆盖度与实测值有较高的相关性(0.914)。1980s─1990s植被覆盖度增加的面积(49.2%)大于其减少的面积(43.3%),而在1990s─21世纪初植被盖度减少的面积(57.1%)大于增加面积(35.6%),表明1990年代的植被长势比其他两个年代好。1990s─21世纪初的植被年平均变化速率相对1980s─1990s较快。1980s─1990s,高植被覆盖度的增加活跃,减少较平缓,而低植被覆盖度的增加和减少均较平缓;1990s─21世纪初,高覆盖度和低覆盖植被的增加较平缓,而减少变化较为活跃。研究期内低覆盖度植被以向高一等级转变为主,而高覆盖度则以向低级转换为主。     

基于Landsat影像下广州市植被覆盖变化对城市热岛的影响

城市化在给人类社会带来进步的同时也给城市带来一系列环境问题,城市热岛效应是城市化进程带来的较明显的副产品.文中用1990、2000和2002年Landsat TM/ETM 遥感影像研究城市植被覆盖变化对城市热岛的影响,研究区选广州市中部七区.首先对遥感影像进行精几何校正,用支持向量机对影像进行分类并计算出各区植被覆盖率.其次,用Landsat波段6反演地表亮温,计算出各区平均亮温值并转换为符合正态分布的亮温偏移值;最后对各区不同年份的植被覆盖率和亮温偏移值的关系进行研究.比较研究区3年内植被覆盖率发现,由于城市的快速发展,1990年到2000年植被覆盖率减少了7%,而2000年到2002年植被覆盖率增加了3%,区亮温偏移值与植被覆盖率呈负相关,相关系数为-0.86;比较各区不同年份亮温偏移值可以发现,越秀区的亮温偏移值在1990和2000年均高于各区,但在2002年由于该区近两年内植被覆盖率的增加而有所降低.2002年除萝岗区和白云区外,其它5区的亮温偏移值较接近,说明2002年各区的热岛强度得到有效控制.     

新疆和田地区土地荒漠化时空特征分析

以干旱区土地荒漠化防治和生态环境修复为目的,对新疆和田地区土地荒漠化时空演变过程进行研究。基于RS和GIS技术,利用和田地区MODIS13Q1-NDVI遥感数据,以植被覆盖度作为荒漠化评价指标,对和田地区2000—2018年土地荒漠化时空变化特征进行分析。结果表明:(1)研究区植被覆盖度呈减少趋势的区域面积占总面积的0.38%,其中极显著减少区域面积占0.10%,显著减少区域面积占0.28%;植被覆盖度呈增长趋势的区域面积占12.88%,其中极显著增长区域面积仅占1.10%,显著增长区域面积占11.78%。(2)2006—2012年重度荒漠化区面积呈减少趋势,2012—2018年呈增加趋势,总体以年均0.59%的速率递增;中度荒漠化区面积呈减少趋势,平均每年以1.43%的速率减少,而轻度和非荒漠化区面积一直保持增加趋势,年均增速分别为2.19%和3.70%。(3)由面积转移矩阵可知,近20 a来,研究区土地类型未发生变化的面积为19.841×10~4 km~2,非荒漠化区转移面积最少,中度荒漠化区转移面积相对较多。由于气温、降水和人类活动等因素的影响,近20 a来和田地区重度荒漠化区面积略有增长,轻度和非荒漠化区面积增加显著。     

东北典型黑土区农村居民点对水土流失影响研究

从人地关系视角探究典型区域农村居民点布局对生态环境的影响,对合理优化农村居民点分布格局、保障粮食安全具有重要战略意义。以东北典型黑土区克山县为例,综合运用分散度统计、核密度估计、空间关联测度模型等空间分析方法,揭示1988—2018年克山县农村居民点时空演变规律;结合修正通用RULSE模型,采用景观指数分析和广义变异系数的灰色关联度量化模型,探讨农村居民点分布特征对水土流失的影响。结果表明:(1)近30 a来,克山县农村居民点数量急剧增加,分散化趋势明显,以高密度多核心集聚、低密度广泛分布为主要空间分布特征,分布重心向东北部迁移。(2)研究区水土流失以微度、轻度和中度侵蚀为主,水土流失强度空间分布格局与农村居民点的空间分布格局呈现一致性。(3)研究区农村居民点分布特征因子与水土流失面积的关系存在差异,农村居民点分布范围与密度对水土流失具有较强作用。     

近代黄河三角洲植被覆盖度时空变化分析

为了深化研究近代黄河三角洲植被演化规律与机理,指导该地区合理开发和保护植被资源,选用Landsat等卫星遥感数据结合野外调查数据,利用像元二分模型估算并分析了该地区1986—2015年长时间序列植被覆盖度时空变化过程及影响因素(水分条件、盐分条件、人类活动)。结果表明,该地区近30年植被覆盖度时空变化明显,(1)空间变化上,植被覆盖度呈现由西南向东北递减,由河流两岸向沿海递减的趋势,并且随着时间变化,这两种趋势越来越明显。随着人类活动加强,植被覆盖破碎化显著。(2)时间变化上,1986—2015年该地区植被覆盖度总体呈上升趋势,由1986年的36.77%上升为2015年的37.83%。中高、高植被覆盖面积增幅最大,达到314.96 km~2。低植被覆盖度区逐渐转为高植被覆盖度区,特别是2001—2015年,随着研究区生态环境逐渐变化,转化速度逐渐加快。(3)环境因子与植被覆盖度具有一定的相关性,采用基于像元的空间分析法分析不同时滞月降水量与近代黄河三角洲植被覆盖度相关性,发现月降水量与植被覆盖度有较大关系。通过遥感指数构建土壤反演模型,得到盐分空间分布,并进行相关性分析,发现土壤盐分与植被覆盖度相关性系数为-0.331(P0.02),近代黄河三角洲盐碱化对植被生长有一定阻碍作用。人类活动对植被覆盖度的影响主要以农业为主,通过对植被覆盖度与耕地进行相关性分析,得相关性系数为0.452(P0.02),近代黄河三角洲耕地的开发,在一定程度上促进了该地区植被覆盖度的恢复。     

1982—2006年京津冀地区植被时空变化及其与降水和地面气温的联系

利用NOAA/AVHRR归一化植被指数（Normalized difference vegetation index,NDVI）,分析过去25年（1982—2006年）京津冀地区生长季（4—10月）植被覆盖时空变化、趋势及其与降水和地面气温的联系。经验正交函数展开（EOF）、奇异值分解（SVD）及相关分析,结果表明：过去25年京津冀地区植被总体呈增加趋势,其中,河北中部地区增长速率超过3%/10 a。植被覆盖年际变化与气温变化呈正相关,但与降水变化的正相关更加显著。1989年和1999—2002年的干旱导致当年NDVI显著减少,而1990、1998年和2003—2005年降水增加使得研究区NDVI明显增加。     

甘肃省植被覆盖变化及其对退耕还林工程的响应

利用2000—2015年MODIS-NDVI数据,基于遥感和地理信息系统技术,采用像元二分法和一元线性回归分析法,定量探讨了甘肃省近16 a植被覆盖的时空变化特征,并在此基础上评估退耕还林面积与植被覆盖的相互关系。结果表明:(1)2000—2015年甘肃省年均归一化植被指数(NDVI)值呈增加趋势,年增长速率为0.43%,说明甘肃省植被覆盖总体呈改善态势。(2)16 a间,全省植被覆盖虽有局部恶化趋势,但改善区域面积远大于植被退化区域。其中,明显改善、中度改善和轻微改善区域面积分别占总面积的20.62%、14.67%和33.05%,退化区域面积仅占2.87%。(3)总体上,甘肃省植被覆盖度仍然较低,全省16 a平均植被覆盖度为50.98%,低、中低植被覆盖区面积占总面积的50%以上,且分布不均,其中东南地区平均植被覆盖度最高,为75.43%,中部次之,为47.84%,西北最低,只有31.77%,空间差异显著。(4)退耕还林面积能较好地解释植被覆盖度的变化。退耕还林工程集中区即黄河以东地区累计退耕还林面积与2000—2015年年均植被覆盖度明显相关,其决定系数R2为0.721 8。     

基于MLP-ANN与Markov Chain的土地利用变化预测方法——以锡林郭勒盟为例

以北方草地典型地区—内蒙古锡林郭勒盟为案例区,在1995年到2000年的土地利用变化与驱动力分析的基础上,利用土地利用转换类型和驱动力模型,采用多层感知人工神经网络模型分析了各种土地利用类型未来的转换潜力;利用马尔可夫链模型,预测了2005和2010年土地利用格局。预测结果显示：高覆盖度草地减少幅度最大,中覆盖度草地减少相对和缓,高、中覆盖度草地的减少造成了未利用地和低覆盖度草地的增加,尤其是前者增加的幅度最大;从空间分布看,高覆盖度草地的减少集中在西北部地区,主要转变为中低覆盖度草地,中覆盖度草地的减少主要集中在西南部地区,其流向主要是以沙化土地为主的未利用地;案例研究表明,多层感知人工神经网络模型与马尔可夫链模型的结合与应用能够在很大程度上预测稳定驱动力作用下的土地利用变化趋势,从而为生态干预提供指导。     

地质灾害易发区农村居民点布局优化研究:以浙江洞头为例

以浙江洞头为例,开展地质灾害易发区农村居民点布局优化研究,选取森林覆盖率、高程、地质岩组、坡度、降雨量、现状地质灾害点密度、人口密度和公路密度8个因子作为评价指标,运用灰色关联分析模型和GIS空间分析方法,划分地质灾害易发性等级,得到研究区不同地质灾害易发区分布状况。结果表明,研究区地质灾害易发性等级分区的中易发区和高易发区面积占研究区陆地面积的42.46%,包含了研究区91.36%的历史地质灾害点;居民点位于地质灾害中、高易发区面积占各居民点总面积比例超过50%的有豆岩村、西浪村和潭头村等45个行政村和居民区,占比超过70%的有潭头村、桐岙村和正岙村等27个行政村和居民区。基于研究区各行政村地质灾害易发性情况和居民点空间分布现状,提出相应的布局优化方向,为优化地质灾害威胁下的农村居民点布局、制定防灾减灾规划提供科学依据。     

江西省农村居民点时空特征及其影响因素研究

利用2005、2010、2015年江西省农村居民点矢量数据,借助网格统计、样带分析及地理探测器等方法,结合网格和县域2种尺度,刻画了农村居民点数量及规模的时空格局特征;并利用地理探测器定量识别县域层面农村居民点用地面积的影响因素。研究表明,江西省农村居民点数量多、规模小,呈现出在大尺度空间离散而在局部区域集聚的特征,农村居民点数量和面积均具有北多南少的空间分异特征,城市周边、平原地区、中心村镇等是农村居民点高度集聚和扩张的主要区域。在乡村人口持续向城镇转移背景下,农村居民点斑块数量和面积不降反增,细碎化特征更为突出,空间变化上以围绕城镇与交通线的居民点扩张和土地整治及生态移民导致的居民点收缩并存。在农业发展及人口增长、县域经济发展及投资带动、地形制约3类因素综合作用下,形成了江西省农村居民点用地面积格局。     

生态补水前后永定河两岸植被覆盖度变化及驱动力分析

植被是生态系统的重要组成部分,在能量交换、水土保持、防风固沙等方面具有重要作用。为了研究生态补水对永定河两岸植被覆盖度的变化的影响,基于Landsat-8卫星影像数据,利用影像图差值比较法、皮尔逊相关系数、残差分析等方法对永定河生态补水前后植被覆盖度时空变化及其驱动力进行分析。结果表明,（1）2014—2020年永定河两岸植被覆盖度总体上呈现西北高、东南低的分布格局,植被覆盖度变化呈现优化趋势,改善区域面积大于退化区域面积。（3）植被覆盖度与年气温的平均相关系数为-0.17,与年降水量的平均相关系数为0.15。植被覆盖度总体上与气温呈负相关,与降水量呈正相关,但具有显著性（P<0.05）的面积分别仅占23.03%和16.26%。（4）生态补水前,人类活动对植被覆盖度的影响主要是负面影响,而在生态补水后,人类活动对植被覆盖度的影响逐渐向好,发挥正面影响的面积占比63.04%。2014—2020年期间人类活动变化的趋势向促进植被覆盖度增长的方向发展。（5）气候变化和人类活动对于植被覆盖度改善和轻改善区域相对贡献在60%以上的面积占比分别为16.98%和68.09%,人类活动对于植被覆...     

基于景观格局分析的青岛市海岸带生态脆弱性评价

为研究城市海岸带景观类型脆弱度变化特征,揭示海岸带生态脆弱性的时空分布规律,以青岛市2009和2018年遥感影像数据为基础,选取聚集度、分维数倒数、斑块密度、植被覆盖指数和生态适宜度等指标,计算景观类型脆弱度并构建生态脆弱性指数模型,进而对青岛市海岸带生态脆弱性进行评价。结果表明:(1)2009—2018年青岛市海岸带景观类型中,林地、水域和城乡工矿用地景观类型面积呈增加趋势,耕地、草地和未利用地景观类型面积趋于减少,其中,未利用地减少幅度最大(55.18%),城乡工矿用地大幅度增加(58.99%);(2)未利用地和草地的景观类型脆弱度较大,极易受到人为因素和外界环境的干扰,林地景观类型脆弱度次之,水域最小;(3)青岛市海岸带生态良好区和重度脆弱区面积减少,每年比上一年的年平均减少率分别为16.24%和16.83%,而轻度脆弱区、一般脆弱区、脆弱区都呈增加趋势,每年比上一年的年平均增长率分别为0.95%、10.74%和11.24%。生态脆弱性整体呈东部和西南部高、中部低的格局,轻度脆弱是青岛市海岸带的主要脆弱性等级。     

东南沿海经济发达地区农村居民点景观格局变化研究

以我国东南沿海地区农村工业化典型地区晋江市为研究区,利用1985年、1995年、2000年、2005年4期的LandsatTM影像及1997年、2001年的1:5万土地利用现状图作为数据源,通过影像月视解译提取晋江市农村居民点用地空间信息,然后运用景观生态学原理和定量分析方法,对晋江市20 a来农村居民点景观格局动态变化及其驱动因子进行分析.结果表明:(1)从1985到2005年间,晋江市农村居民点用地增加了5 325.93 hm2,年均扩展率为266.30 hm2·a-1;(2)20 a来农村居民点规模不断扩大,平均规模增长了77.74%;在空间形态上,农村居民点边界越来越破碎;在空间分布上,斑块间邻近距离不断缩短,平均最邻近距离缩短了37.44%,呈现出集中连片、密集分布的特点;(3)驱动力分析结果表明,20 a来晋江市农村居民点景观格局动态变化主要受到区域经济发展、农村工业化、农村居住环境、国家政策制度等因素共同影响.     

绿化覆盖率对城市绿地破碎度与地表温度的关系的影响

优化绿地空间配置（如破碎度）是改善城市热环境的有效途径。然而绿地破碎度对城市热环境的影响可能随绿化覆盖率的变化而变化,对改善城市热环境提出了巨大挑战,但相关研究十分缺乏。以长沙市为例,利用Landsat地表温度表征城市热环境,使用解译于高分2号遥感影像的城市绿地图在1 m像元尺度量化绿化覆盖率和绿地破碎度（用绿地边界密度表征）。以419个1 km格网为分析单元,应用分段线性回归揭示绿化覆盖率与绿地破碎度间的非线性关系,识别绿化覆盖率阈值并以此为标准将419个1 km格网划分为高绿化覆盖率区和低绿化覆盖率区。以1 km格网平均地表温度为因变量,绿化覆盖率、绿地破碎度、水体覆盖率和裸地覆盖率为自变量从研究区、高绿化覆盖率区和低覆盖率区3个方面建立多元线性回归模型阐明绿地破碎度对地表温度的影响。最后进行方差分解分析绿化覆盖率、绿地破碎度和其他土地覆盖率对地表温度的独立和联合影响。结果显示,1）绿地破碎度随绿化覆盖率的增加先增加后降低,阈值为44.9%。2）整个研究区,4个指标可解释69.1%的地表温度变异,地表温度随绿化覆盖率、水体覆盖率、裸地覆盖率和绿地破碎度的增加显著降低。3）低绿化覆盖...     

广州市1990-2005年植被覆盖度的时空变化特征

植被是生态系统的最重要组成部分,以植被覆盖度为指标研究区域植被的时空动态特征,是生态系统健康评价的前提和必要基础。以1990、1995、2000和2005年4个时相的TM遥感影像为数据源,对其进行大气辐射校正以及进行空间图像运算,生成广州市不同时序的植被覆盖度图,以此分析广州市植被覆盖度的时空变化特征。结果表明,广州市过去15a植被覆盖度变化很大,从58.75%下降到46.06%,特别是中心城区和番禺区内的植被覆盖度变化更显著。植被覆盖度下降最多的时间段是1990—1995年,恢复阶段是2000—2005年间。但是,从空间分布上看,植被恢复的区域主要是从化市,市区仍然处于继续下降状态,值得各方面关注,因为市区是人口密度和经济高度集中的区域,也是生态元素最缺乏的区域。     

山东凌河乡村人居林特征及变化研究

以鲁中南乡村代表地区凌河镇为研究对象,选择13个新村与11个旧村作为研究样点展开实地植物调查与植物文化访谈,并对乡村人居林树冠覆盖率、植物景观和人文特征进行分析。结果表明:(1)2016年凌河镇所调查村庄整体树冠覆盖面积为1 213 875. 7 m~2,树冠覆盖率为10. 05%,较2012年有所下降,且新村下降幅度较大,新村平均树冠覆盖率由2012年的16. 86%下降至2016年的11. 18%,旧村平均树冠覆盖率由2012年的12. 50%下降至2016年的9. 07%。(2)新村与旧村的乡村人居林整体上呈现以杨树、日本樱花、白花泡桐、柿树、香椿、木瓜海棠和刺槐为主的植物景观,其中杨树为优势景观树种。与旧村相比,新村水岸林景观差异不大;庭院林杨树、白花泡桐、刺槐、国槐和垂柳景观减少,日本樱花、二球悬铃木、木瓜海棠和香椿景观增多,柿树景观保持稳定;道路林杨树、国槐、刺槐、垂柳和合欢植物景观减少,日本樱花、广玉兰、木瓜海棠、紫薇和二球悬铃木景观增多,柿树景观保持稳定。(3)乡村人居林整体人文特征包括审美观赏、食用补给和情感寓意3种类型,其中审美观赏和食用补给类型为新村与旧村庭院林首要需求,而情感寓意类型在庭院林、道路林和水岸林中逐步减少。