唐家河保护区主要植被类型景观格局的梯度分析

在遥感图像基础上,利用GIS技术从景观指数方面定量分析了唐家河自然保护区主要植被类型在东西、南北和西北至东南3个方向上的梯度变化。结果表明：次生落叶阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、针阔叶混交林与针叶林的梯度变化明显,并且在各方向上具有不同的变化特征。其中,常绿落叶阔叶混交林从西北至东南方向的梯度变化最为复杂, 斑块数量与面积分别呈“升-降-升-降”与“升-降-升”的波动变化趋势,而边界密度与平均最近距离呈先升后降的变化趋势,两端破碎度高但连接性好,中部相反。针叶林从北至南的梯度变化最为简单,斑块面积减少,破碎度与复杂度降低,南北两端分布较多,中部较少。唐家河自然保护区植被景观格局在不同方向上的梯度变化研究为地震后该地区的植被保护与管理提供重要指导意义。     

基于C5.0决策树和时序HJ-1A/B CCD数据的神农架林区植被分类

我国神农架林区海拔高、气候复杂,森林类型多样,结构破碎,森林遥感分类难度较大。将2013年时间序列HJ-1A/B CCD遥感影像作为数据源,计算出植被指数(NDVI、DVI、RVI)和主成分第一分量(PC1),使用DEM数据生成地形因子(高程、坡度、坡向),构建植被分类时序因子集。运用C5.0决策树分类法将神农架林区植被细分为七类:针叶林;针阔混交林;落叶阔叶林;常绿和落叶阔叶混交林;常绿阔叶林;灌丛和草甸。结果表明:该方法的总体精度为72.7%,Kappa系数为0.67;在6~8月,针叶林、草甸和灌丛的植被指数明显低于常绿阔叶林、常绿和落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和针阔混交林,对分类的贡献较大,称为植被分类的"窗口期"。PC1、NDVI和高程因子对神农架林地的区分度较高,而坡度、坡向和RVI因子对分类帮助不大。作为一种智能分类方法,C5.0决策树分类方法应用于30m分辨率的时间序列HJ-1A/B CCD数据,能够将地貌复杂的神农架林区植被分为七类,提高了类别精度,具有更高的应用价值。     

嘉陵江流域植被景观的空间格局特征

在遥感影像基础上利用景观指数从斑块特征、景观异质性、多样性与均匀性以及空间相互关系4个方面比较和分析了嘉陵江流域植被景观的空间格局特征。结果表明：“一年一熟作物田及耐寒经济作物田、落叶果树园” 在流域中的分布面积最大,是整个流域的基质,其它景观要素镶嵌其中。“亚热带常绿、落叶阔叶混交林”分布面积最小,分化程度最弱,异质性最低。 “裸地/城镇”的斑块间距最大,相似性程度低,聚合性弱,异质性最高。 “温带落叶阔叶林”的斑块间隔小,分布紧密,相似性程度高,聚合性强,但自然连接性较低。整个植被景观体现出要素众多、间隔紧密、自然连接性好、景观破碎化程度较高的分布特征,同时也反映出类型丰富、比例协调、均匀性和多样性程度较高的总体特点。     

基于时序NDVI数据的鄱阳湖流域常绿覆被季节性变化特征

选择位于红壤丘陵区的鄱阳湖流域作为研究对象，利用1 km×1 km分辨率的时序SPOT4 VEGETATION数据，对流域内典型土地覆被--常绿覆被的绿度值、峰值、谷值、年均NDVI(NDVI-I)和NDVI年内极差(NDVI MM)等特征值进行了提取。在此基础上，探讨了不同常绿覆被类型的NDVI指数年内季节变化规律。结果表明：时序NDVI指数基本上能够较好地刻画不同常绿覆被类型之间的差异性，植被指数NDVI特征值随覆被的类型及其生长状态有规律地变化，即NDVI年均值和最小值基本上按“常绿阔叶林＞常绿针阔叶混交林＞常绿针叶林＞常绿针叶-落叶混交林”的顺序变化；典型常绿阔叶林的NDVI指数年内变化曲线基本上没有大的起伏波动；常绿针叶林以及常绿针阔叶混交林占主导地位的常绿混交林NDVI指数年内变化比较和缓，但常在8月和11月有所波动；以常绿针叶林为主、但有较多落〖JP2〗叶林混杂其中的常绿混交林，其NDVI指数年内变化曲线基本上呈和缓的单峰型波动。     

基于MODIS数据的安徽省植被水分利用效率时空变化及影响因素

水分利用效率是衡量生态系统碳水循环耦合程度的重要指标。基于MODIS数据、土地覆盖类型数据和气象数据,估算安徽省植被水分利用效率(WUE）,采用趋势分析法和相关分析法对安徽省2000~2014年植被WUE的时空格局、变化趋势及影响因素进行研究。研究表明:（1）不同植被类型的WUE年均值差异明显,常绿阔叶林和常绿针叶林的WUE均值较高,分别达到1.66和1.69 gC?mm-1?m-2,而耕地的年均WUE最低,各植被类型的年均WUE按照“常绿针叶林>常绿阔叶林>灌木>草地>落叶阔叶林>针阔混交林>耕地”的顺序递减。植被年均WUE具有较强的空间分异性规律,整体上呈现南北高中间低的趋势,植被WUE的高值区主要分布在大别山区和皖南山区,分布范围与常绿针叶林、常绿阔叶林的分布范围基本一致。（2）安徽省2000~2014年植被WUE年内变化呈现出“增加-减小-增加-减小”的M状“双峰型”趋势,具有明显的季节差异,呈现出春季＞秋季＞夏季＞冬季的特征,各季节植被WUE的均值分别占植被WUE的32.58%、24.91%、29.27%、13.24%。（3）安徽省植被WUE动态变化受到降水影响显著的区域占比3.88%;气温显著影响的区域占比2.19%;降水显著影响的地区主要分布在林地范围内,温度显著影响的地区则位于耕地范围内,降水和气温综合显著影响所占面积最小,为0.11%;而植被WUE受气温和降水影响均不显著占比为93.82%;整体上,安徽省大部分地区的植被WUE变化主要受非气候因素影响。     

江西庐山自然保护区主要森林植被水土保持功能评价

随着环境压力的与日俱增以及森林过度采伐带来的生态危机的加剧,森林生态系统控制水土流失与涵养水源功能的量化及机理研究已成为各国生态学家、林学家、水土保持学家共同关注的课题。以江西庐山自然保护区的6种主要森林植被为研究对象,基于野外调查和室内实验获取的相关数据,采用层次分析法,选取郁闭度、丰富度指数、土壤容重、毛管孔隙度、土壤稳渗速率、枯落物储量、枯落物分解强度、海拔、坡度等15个指标构建多层次多指标的水土保持功能评价体系,根据层次总排序结果,分别计算出各指标的权重,并利用线型评分函数求出各森林植被类型水土保持功能的综合评价值,即6种主要森林植被类型水土保持功能排序为:常绿阔叶林玉山竹林常绿-落叶阔叶混交林落叶阔叶林黄山松林马尾松林。     

人类活动影响下喀斯特区域景观格局梯度分析

在ARCGIS和景观结构分析软件FRAGSTATS 3.3的支持下,分析了喀斯特区域广西环江县不同人类活动强度样带1988年和2005年2个时期的景观格局变化特征,以及2005年研究区4种主要景观类型的格局特征随人类活动强度的梯度变化规律。研究结果表明,环江县景观分布不均匀,林地是研究区的基质景观类型;在景观水平上,随着人类活动强度的降低,样带景观的破碎化程度降低,形状复杂程度升高,景观斑块的分布趋于集中;在景观类型水平上,研究区4种主要的景观类型在梯度带中能够很好的反映出格局的变化特征,其中,各景观类型的面积比重、破碎度和分维数随人类活动强度的梯度变化趋势较为明显,聚集度和连通性的梯度变化幅度相对较小。研究揭示了景观格局沿人类活动强度的梯度变化规律,可为研究区自然资源的合理开发及可持续发展提供参考。     

升金湖自然湿地越冬鹤类生境适宜性变化研究

升金湖湿地位于安徽省长江中下游区域,是鹤类重要的越冬地之一,湿地景观的变化影响越冬鹤类的生境质量。研究湿地内越冬鹤类生境变化地对湿地生态恢复有着重要的研究意义。以升金湖国家级自然保护区为研究对象,利用ERDAS软件将1986年到2015年间8个年份冬季的TM影像数据将景观类型分为8种类型,用FRAGSTATS软件计算出各个年份的景观指标。选取干扰程度、食物丰富度、植被覆盖和水文条件4种因子作为影响越冬鹤类生境的主要因子。建立越冬鹤类生境适宜性评价模型,用ArcGIS生成鹤类生境适宜性评价图。用皮尔逊相关分析研究鹤类数量与生境适宜性的相关性。结果表明：升金湖保护区的景观格局变化明显,湿地斑块数量增加,景观的破碎度程度增加,景观斑块差异在逐渐变小,多样性指数和均匀度指数逐渐变大。越冬鹤类生境适宜性综合指数从0.845下降到0.465,总体的生境明显恶化。越冬鹤类的生境适宜性面积从1986年的 13 577.11 hm2 下降到2015年的 7 424.42 hm2,进而导致越冬鹤类数量在1986年到2015年总体呈下降趋势。鹤类数量与生境适宜性呈正相关。 关键词： 生境影响因子;生境适宜性评价模;越冬鹤类;景观格局     

秭归县植被结构演变及土壤侵蚀评价

为详细了解水库建设期秭归县植被结构演变及土壤侵蚀风险情况,使用TM和SPOT等中高分辨率遥感数据获取的秭归县1992、2007年1〖DK〗∶50 000土地利用分类、植被覆盖度、土壤侵蚀风险及1999～2007年SPOT VEGETATION NDVI等。利用景观格局方法研究植被景观格局演变,分析植被结构与土壤侵蚀风险变化特点。结果表明：1992～2007年,植被景观格局更加破碎,斑块离散程度变大,多样性提高,乔、灌等仍是优势类型,受不同人类政策的影响,不同类型植被类型景观特征响应表现出差异性。植被覆盖度得到改善,其中秭归中南部植被水平密度结构得到明显改善,对降低土壤侵蚀风险起到了积极作用。水库周边地区作为人类活动扰动的集中区,水土保持任务依然艰巨。通过遥感和GIS手段分析区域土地景观格局演变及其生态环境效应,分析变化背后的驱动机制和限制因素,甄别人类活动影响力,为研究三峡人地关系和谐发展提供借鉴和参考     

崇明岛种子植物区系及植被资源

崇明岛共有区系植物55科157属198种，区系组成复杂，地理成分多样，涵盖全部15个分布区类型，具有明显的热带-温带过渡性质，落叶树种占木本植物种类的90．5％，属于北亚热带常绿落叶阔叶混交林地带。群落外貌及属的相似性系数分析表明，崇明岛植物区系更接近江苏宜兴，而与临近的大金山岛和佘山差别略大。此外，岛上还有栽培植物和外来植物共235种，其中蔷薇科、菊科、禾本科、豆科、木犀科等科的种类较丰富，以加拿大一枝黄花、臭荠、刺果毛莨、一年蓬、空心莲子草、大米草、互花米草等对当地植被资源和生态系统的影响最大。崇明岛植物群落结构单一，缺乏灌木层，草本层多为广布杂草，其植被资源可以根据功能划分为江防海防林、湿地植被、道路绿化带、庭院景观林、游憩林、大田作物及经济林、水源涵养林等7大类，其中江防海防林及湿地植被是崇明岛植被生态系统的关键成分。提供了崇明岛新纪录野生及外来种子植物名录。     

环太湖景观生态格局变化研究--以苏州市吴中区为例

在RS和GIS支持下,通过对1984和2002年TM影像解译,分析了研究区景观格局动态变化,并利用逐步回归方法研究了景观变化的人文驱动力。结果表明,研究区景观发生剧烈变化,特别是耕地向水域、城镇用地和其它非农建设用地转变迅速,其中耕地的减少占土地利用总减少面积的79.3%,建设用地和水域的增加分别占土地利用总增加量的63.5%和36.5%。城镇、工矿等人文景观斑块面积增大,并趋向集中;林地与耕地等自然、半自然景观类型斑块破碎度增加,分布趋于分散;耕地与城镇景观类型的斑块形状日趋复杂;耕地的突出优势变小,整体景观异质性程度上升。受区位和地形的影响,在苏州城区附近和东部平原区耕地流失强度较大,18年耕地重心向西南方向偏移了4.74 km。景观变化的人文驱动因素是人口增加、基本建设投资扩大、大量外资涌入和以旅游业为主的第三产业增长。     

2000～2018年中国植被生态质量时空变化特征

监测植被变化对评价中国生态环境质量和生态过程具有重要意义.以MODIS数据反演得到的中国总初级生产力、叶面积指数、植被覆盖度、温度植被干旱指数和陆面温度5项指标为基础,构建了植被生态指数(VEI),并利用SEN+Mann-Kendall、Hurst指数及变异系数等方法对2000～2018年中国植被生态质量的时空变化特征、可持续性及稳定性等方面进行了分析.结果 表明:(1)从空间分布看,植被生态质量差和较差区面积占全国植被覆盖区总面积的25.46％,主要分布在新疆的大部分地区、甘肃西北部、青藏高原中西部及内蒙古中西部地区,优良区占比42.91％,主要分布在东北的东部和北部地区、华东的中部及南部地区、华中和华南以及秦岭地区;(2)从年际变化看,植被生态质量呈现出较为明显的增长趋势,年增长率为0.1％;(3)从空间格局变化趋势看,植被生态质量呈增加、基本不变和降低的面积分别占植被区总面积的34.82％、54.19％和10.99％;(4)从稳定性和未来变化趋势看,在过去的近20年我国植被生态质量的变化幅度较小,稳定性较好;我国植被生态质量未来的变化趋势与过去近20年一致,即将保持继续改善的趋势;(5)从不同植被类型看,13种植被类型的生态质量均呈改善趋势,且常绿阔叶林、落叶阔叶林和稠密灌丛的生态质量最优,永久湿地、草地和稀疏灌丛的生态质量较差.     

中国城乡一体化水平的时空特征与门槛效应

基于中国省域2007～2016年面板数据,重构了城乡一体化水平评价指标体系,运用熵值法对中国城乡一体化水平进行了测度,并通过趋势面分析、空间自相关、门槛模型研究了中国各个省市城乡一体化水平的时空格局演变特征与影响因素。研究发现:中国城乡一体化水平在"城乡空间、城乡经济、城乡社会、城乡文化、城乡生态"5个维度中稳步上升,区域差异呈现出"两升一降"的"N"型变化趋势;地区间发展不平衡,即在东西方向上存在较为稳定的"东高西低"的空间趋势,在南北方向上存在"两端低中间高"的空间趋势;城乡一体化水平全局上表现出空间集聚特征,局部上城乡一体化水平热点区和次热点区主要集中在中国的东部地区和东南沿海的省市,冷点区主要集中在中部和西部地区;城乡收入差距和政府行为均对城乡一体化水平具有显著的双门槛效应。     

长江上游向家坝库区鸟类多样性研究及生境价值评估

2011年利用样线法对长江上游向家坝库区夏、秋季鸟类进行了实地考察，共记录110种鸟类，隶属15目39科。通过5个调查点、2个对照点不同生境鸟类的多样性研究发现：（1）夏、秋季库区不同生境鸟类的Shannon Wiener 指数较低，几乎均未超过1.5，鸟类物种多样性相对贫乏；（2）库区各生境鸟类Pielou指数均超过了0.75，说明库区环境虽以人工植被为主，但并不单调；（3）阶地疏林灌丛、竹林与常绿落叶阔叶混交林的鸟类相似性差异最小〖JP2〗，而二者与芦苇、荩草丛滩地的差异最大，库区鸟类在不同生境中的分布存在着显著不同。在上述研究的基础上，从物种多样性和河流景观保护的角度，对库区鸟类的不同生境类型进行多要素综合分析，结果显示: 山地森林生境的物种多样性相对丰富，生态价值最高，而河滩和阶地疏林灌丛、竹林生境具备一定的景观特色,也有相当的生态价值     

我国亚热带东部山地森林植被垂直带谱气候界限研究——以浙西南山地为例

山地垂直带谱研究是当前全球变化的前沿课题。利用浙西南山地自动气象站和全国基本气象站资料,综合运用因子分析法和曼-惠特尼U检验方法,提取影响浙西南山地森林植被垂直带谱的主要气候因子,并选取具有相似气候特征的亚热带东部39个山地探讨带谱的气候界限问题。结果表明:气温、季节强度和风是形成浙西南山地垂直带谱的主要气候因子;最冷月均温与落叶阔叶林带、常绿落叶阔叶林带低海拔分界线最为相关,最优区间分别为-0.8℃~-1.2℃和2.1℃~2.9℃,在浙西南山地高程1 600~1 700m和1 200~1 300m附近;年均温与暖性、温性针叶林带的分界最相关,分界区间为13.3℃~13.6℃,在浙西南山地高程800m附近;风对森林上界有影响,但程度尚不能定量。     

基于土地资源结构演进的区域生态系统健康评价

土地资源结构演进直接导致各类生态系统类型、面积以及空间分布格局变化,对区域生态系统健康水平和发展趋势有着重要影响。本文运用景观生态格局指数分析方法,对新疆阿克苏市12年土地利用变化进行研究;通过对土地资源类型赋予相应的相对生态价值,从测算区域总体生态价值变化的角度评价土地资源结构演进对区域生态健康状况的影响,其目标是为西北生态脆弱地区的区域土地利用总体规划和土地资源的可持续利用提供科学依据。研究结果表明,区域各土地资源类型间相互转移,在不同土地资源结构下,各子生态系统的相对生态价值变化明显,对区域生态健康的贡献程度表现不一;各分区域生态子系统的生态健康水平变化可划分为为持续提升区、先升后降区、先降后升区3种类型;总体而言,区域生态健康状况趋势由较健康型向健康型转变。研究认为,土地利用类型生态价值的精确赋值对区域生态健康水平评价非常关键,可通过生态系统长期定位研究、结合实验观测与系统模拟获得。     

河南省汛期极端降水事件分析

利用河南1961～2006年50个气象站台站汛期（6～8月份）逐日降水量资料，定义95%降水分位数为极端降水事件的阈值，建立不同站近46年汛期极端降水事件发生频次的时间序列。在此基础上采用趋势分析、最大熵谱分析等统计技术方法，对河南降水事件发生频次的空间分布及年际变化特点进行了分析。结果表明：空间变化上总体具有北多南少的特点，而且汛期降水量的比重与极端降水事件发生频次的高低存在着很好的一致性；空间分布上主要有全省一致型、西北 东南型、南阳盆地型和中部分布型等4种类型，其中全省一致分布型为最主要的空间模态；年际变化趋势各地有所不同，豫西、豫南区为减少趋势，而豫中、豫北、豫东和豫西南区表现为增加趋势，而且在振荡形态上各有同异，以2~8年和10年左右的年代际变化最为普遍。     

青藏高原NPP时空演变格局及其驱动机制分析

青藏高原植被生态系统对全球变化的响应较为敏感。该研究引入重心模型等方法分析和探讨了2000～2015年青藏高原NPP时空变化格局及其驱动机理,并定量区分了NPP变化过程中气候变化和人类活动的相对作用。结果发现:(1)2000～2015年,青藏高原NPP年均值总体上呈现从东南向西北递减的趋势。在年际变化方面,近16年青藏高原不同生态子区的NPP均呈现不同程度的增加趋势。(2)近16年青藏高原NPP重心总体向西南方向移动,表明西南部NPP在增量和增速上大于东北部。(3)NPP与降水显著相关的区域主要位于青藏高原中部、青藏高原东南部及雅鲁藏布江流域中下游,而NPP与气温显著相关的区域主要位于藏南地区、横断山区北部、青藏高原中部和北部。(4)气候变化和人类活动在青藏高原NPP变化过程中的相对作用存在显著的时空差异性,在空间上呈现"四线-五区"的格局。研究成果可为揭示青藏高原区域生态系统对全球变化的响应机制提供理论和方法支撑。     

三峡库区建坝前后森林生态系统服务动态

基于六期Landsat TM/ETM+/OLI影像数据,利用生态系统服务功能评估规范及GIS空间统计方法,对三峡库区1990~2015年间森林生态系统服务价值动态变化进行分析。结果表明：三峡库区森林面积与森林覆盖率逐年增加,森林面积增长率71.04%,森林覆盖率由31.27%增加到53.48%。库区整体的森林类型结构比较稳定,表现为针叶林>混交林>灌木林>阔叶林。时间上,三峡库区森林生态系统服务价值呈上升趋势,具体表现为快-慢-快的增长特征。三峡库区单位面积森林生态系统服务价值在总体增长趋势下出现局部负增长趋势,各森林类型的单位面积价值与三峡库区整体的单位面积价值有着相同的变化趋势,均表现为增加-减少-增加的变化特征。三峡库区各类型服务价值的贡献表现为：涵养水源>固碳释氧>生物多样性保护>保育土壤>净化大气环境>积累营养物质>森林防护。空间上,1990~2015年,三峡库区森林生态系统服务价值的地域分布大致以巫溪至武隆一线为界,呈现出东南高、西北低的特征。1990~2015年三峡库区森林生态系统服务价值变化幅度呈现出“西增加快,东增趋缓”的格局特点。     

三峡库区典型消落带淹水后草本植被的自然恢复特征

消落带是影响水库生态环境安全的关键区域。利用生物调查方法,对三峡库区典型缓坡型消落带草本植被的自然恢复情况进行了初步研究。结果表明：（1）研究区植被主要为一年生和多年生草本植物,共有29种,其中空心莲子草、狗牙根、稗草、苍耳、狗尾草、鬼针草和马唐是消落带的优势种类,且空心莲子草和狗牙根是消落带成陆初期的建群种。消落带植物群落多呈斑块状集中分布,沿145～175 m高程梯度从下往上大致可分为4条植物带：空心莲子草 狗牙根带、稗草带、苍耳 马唐 狗尾草带和一年生杂草带。（2）淹水后消落带草本植物群落在没有人为干预的情况下可自然恢复,只是群落结构趋于简单,植物物种多样性显著降低。（3）植物群落的物种多样性、地上生物量和盖度均沿水位梯度带从下往上呈先增后减的抛物线状变化,即消落带下部＜消落带上部＜消落带中部。三者的变化趋势有着高度的相关性,并且都与淹水时间呈负相关。（4）沿水位梯度带植物群落的均匀度指数差异不显著,其他物种多样性指数以及地上生物量差异显著