城市绿地滞尘作用机理和规律的研究进展

城市绿地的滞尘作用是城市绿地重要的生态功能之一。综述了城市绿地的滞尘机理、变化规律。城市绿地的滞尘机理主要分为3种方式：滞留、附着和粘附;城市绿地滞尘能力与滞尘时间、城市环境、植物种、植物群落结构等因素存在密切的联系。不同植物滞尘能力的差异很大,总体规律表现为乔木植物〉灌木植物〉草本植物;但就单位叶面积来说,滞尘能力均以草本植物〉灌木植物〉乔木植物〉藤本植物;主要原因是垂直高度不同,灌草能有效截留地面的扬尘（城市中灰尘的主要来源）。研究表明,同种类植物种在封闭式环境条件下叶片滞尘量明显低于开敞式环境条件下的滞尘量,因此,在城市不同环境中的植物滞尘能力表现为工业区〉商业交通区〉居住区〉清洁区。随着季节和滞尘时间的变化,每种植物都存在一个滞尘限度,如果无雨水或人为干扰,最终达到一个动态平衡。从城市绿地群落的垂直结构看,乔—灌—草型的绿地具有相对较好的滞尘作用,是目前较为理想的绿地类型;另外,在城市绿地面积明显不足的情况下,以藤本植物为主的垂直绿化将成为城市绿化发展的新方向。同时,在城市绿地滞尘机理、规律以及植物滞尘能力评价等方面仍需要进一步深入研究。     

库布齐沙漠自然植被与人工植被土壤水盐的空间异质性比较研究

干旱半干旱地区土壤水盐的空间分布对土地利用和生态恢复具有重要作用。运用传统统计学和地统计学对库布齐沙漠5种自然植被和5种人工植被0～10和10～20cm深度土壤水分和盐分的空间异质性进行了小尺度比较分析。结果表明：9种群落的土壤水盐平均值下层大于表层,且盐分的空间相关性较水分更高;人工植被土壤水分（CV=5.3%～22.7%）和盐分（CV=15.7%～51.2%）具有空间分布均匀、层间差异不明显等特征,而自然植被水分（CV=9.9%～32.6%）和盐分的（CV=26.9%～180.0%）却与之相反;小尺度上,人工植被土壤不同层间的水分关系、盐分关系以及水盐关系可能随建植时间的增加会越来越不明显,格局强度将不断减弱,这也极有可能改变大尺度上的水盐运移状况,进而影响研究区生态系统的稳定性和安全性。     

辽河三角洲地区植被的地上净初级生产力格局及其制约因子

植被地上净初级生产力是监测和评价生态系统功能的重要指标之一,也是农业区划和生态资源分区管理的重要依据。通过实地调查,研究了辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力的空间分布格局及其制约因子。2008年9月末,在辽河三角洲地区设立79个调查点,调查了植被地上净初级生产力、土壤和水文特征。借助ArcGIS软件制作了植被地上净初级生产力的分层设色等值线图,并利用简单相关分析和无条件主成分分析方法探讨了植被地上净初级生产力与环境因子的关系。结果发现：辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力具有内部较低,外围较高的半环形分布格局。在三角洲内部,植被地上净初级生产力一般1 500 g.m-2.a-1左右;外围一般3 000 g.m-2.a-1以上。这种分布格局不仅与植被类型分布有一定的相关性,而且还与海拔高度、土壤含水量、土壤容重和土壤总磷等自然环境因子有明显的相关性。多种证据表明土壤含水量是决定辽河三角洲地区植被地上净初级生产力格局的最直接、最重要的自然环境因子。     

天山北坡典型退化草地植被覆盖度监测模型构建与评价

草地退化是当今世界面临的一个极为严峻的生态问题。植被覆盖度作为草地退化监测的重要指标之一,在草地退化、荒漠化治理方面起着重要的作用。为了构建适合于天山北坡典型草地植被覆盖度监测模型,便于对草地及时、快速的监测分析,研究利用新疆阜康市2008年9月Landsat TM遥感影像数据和相应的实测数据,分别探讨5种植被指数(NDVI、RVI、GNDVI、SAVI和MSAVI)与植被覆盖度的线性和非线性(二次多项式、指数、对数以及幂函数)关系,以便获得最佳监测草地状况的植被指数和模型。研究结果表明,MSAVI和GNDVI与植被覆盖度的相关性最好(P<0.01),而NDVI和RVI较差;通过5种植被指数和植被覆盖度进行回归分析,MSAVI和GNDVI与植被覆盖度分别建立模型最佳,即:y=138.45x-1.248 2(R²=0.502 7,P<0.01)和y=2 596.66x²-561.54x+38.488(R²=0.605 3,P<0.01),精度达到90%以上。该研究结果说明不同的植被指数适用的条件不同,为今后利用3S技术深入研究荒漠退化草地植被状况的快速监测和科学管理提供支持。     

山西省永定河流域林草植被生态需水研究

以山西永定河流域及周边17 个气象站点1957—2000 年的气象资料为依据,在GIS支持下,从时空角度定量分析了山西永定河流域林草植被生态需水及其在不同植被类型、流域不同地区及植被生长期内的分配。研究结果表明: 山西永定河流域植被建设最小生态需水量为1 628.5×10⁶ m³,对应的盈余水量为653.5×10⁶ m³,适宜生态需水量为2 709.5×10⁶ m³,对应的生态缺水量为427.5×10⁶ m³;降雨总体上能满足相应面积草、灌、乔植被生长期最小生态需水及草地适宜生态需水,基本满足灌木植被的适宜生态需水,不能满足乔木植被适宜生态需水;生态缺水较多的区域主要是大同、怀仁和左云等地,缺水时段集中在4—6 月。关键词:生态需水;林草植被;GIS;山西永定河流域     

塔里木河下游植被覆盖变化遥感定量分析

在RS与GIS技术支持下,采用空间模型分析法,以2 a为一研究时段,定量分析塔里木河下游输水后植被覆盖变化。结果表明:输水11 a来,Ⅳ级低覆盖植被、Ⅴ级裸地及沙地仍是研究区主要地类。与2000年相比,2010年Ⅰ级极高覆盖植被、Ⅱ级高覆盖植被、Ⅲ级中覆盖植被、Ⅳ级低覆盖植被均呈现逐级增加的趋势,分别增加了986.76、 681.84、 1 091.88、 8 641.89 hm²;Ⅴ级裸地、沙地减少了11 420.37 hm²。整个研究时段,Ⅲ级与Ⅳ级间、Ⅳ级与Ⅴ级间的转化为研究区主要转化类型。随着输水次数和年输水量的稳步增加,研究区植被覆盖类型将向覆盖度、面积稳步增长的平衡态发展,而随着输水量的减少,植被覆盖又转向类型变化频繁的非平衡态。植被覆盖度的增减变化客观反映了输水状况(输水量、输水持续时间),持续、稳定的输水是植被覆盖(覆盖度、面积)稳步增长的前提。     

高光谱植被覆盖度遥感估算研究

以北京大学"无人机遥感载荷综合试验场"为试验区,采集草地植被覆盖度(Vegetation Cover, VC)和相应样方冠层高光谱反射率数据,并对比研究了高光谱反射率三种变换形式(小波能量系数、主成分和植被指数)与VC之间的关系模型。结果表明:在三种变换形式中,植被指数模型(R²大于0.8,RMSE小于等于0.018 8)优于基于小波变换和主成分分析的VC模型;经过对高光谱数据进行小波分解获得的第二和第四小波能量系数与VC之间存在显著的对数相关(R²分别为0.811和0813;RMSE分别为0.019 9和0.019 8);以多个小波能量系数作为自变量的VC多元回归模型明显优于基于主成分的多元线性回归,R²和RMSE分别提高0.058和0.030;将高光谱EVI模型与TM-EVI数据相结合生成的试验区VC空间分布总体上呈北部和南部植被覆盖度高(分别>75%和>55%),中部相对低(15%~55%)的特征,与其土地利用/覆被特征相吻合。     

岩石边坡生境形态结构特征对植被自然恢复能力的指示性

构建植被恢复指数(IVR),对鲁中山区公路花岗岩边坡的植被自然恢复成效进行样方评价,识别影响植被自然恢复能力的关键生境因子,并建立基于岩缝与岩台面积指数和恢复年限的植被恢复成效预测模型.结果表明,不同生境条件下公路岩石边坡植被的自然恢复效果差异较大,样方IVR的最高值和最低值分别为1.89和0.29,恢复较差样方(A)组平均盖度为35.7％,平均地上生物量为147.7 g·m-2,分别不及恢复较好样方(C)组1/2和1/3;岩缝与岩台面积、恢复年限、岩台面积、平均土层厚度、岩缝面积、坡位和岩台土层厚度这7个生境因子与IVR密切相关,其参数值在A组和C组间差异显著(P＜0.05),表明岩石边坡植被自然恢复成效和恢复能力与生境形态结构特征有很大关联性,而岩缝与岩台发育程度和数量多寡对其影响最大.岩缝与岩台面积指数是指示边坡裸岩植被自然恢复能力和预测植被自然恢复成效的重要参数.     

基于MODIS的陕西黄土高原植被覆盖度变化特征及其驱动分析

基于MODIS数据,采用混合像元分解模型提取陕西黄土高原2000-2009年的植被覆盖度数据,研究其整体变化趋势,并根据植被覆盖类型、地形、气候和土壤因子进行特征分区,研究不同区域植被覆盖变化及其驱动因子.结果表明,整体而言,10a间研究区植被覆盖度呈增长趋势,2000-2009年共增长约10百分点.植被覆盖度为0 ～ 10％、＞10％ ～ 20％、＞20％ ～ 30％、＞30％～40％和＞40％ ～ 50％的区域面积年平均减少-1.05％、-8.63％、-7.04％、-7.20％和-3.49％,而植被覆盖度为＞50％～60％、＞60％ ～ 70％、＞70％ ～ 80％、＞80％～90％和＞90％ ～ 100％的区域面积年平均增长6.92％、10.53％、4.05％、0.87％和7.06％.地形和水热状况从宏观上决定植被覆盖类型,并且影响植被疏密程度,土壤侵蚀影响植被受破坏程度,植被覆盖度持续增长的主要原因是退耕还林(草)工程的实施.     

西南喀斯特典型土壤在不同植被类型下的土壤呼吸特征

为了研究喀斯特地区不同植被类型覆盖下的典型土壤呼吸变化规律,采取野外原位观测的方法,监测了2种典型植被类型（林地和灌草地）下的红壤、棕色石灰土、黑色石灰土在不同时刻的土壤呼吸过程。通过对土壤呼吸的日变化、季节变化和在旱季、雨季的差异的分析,探讨了喀斯特典型土壤的土壤呼吸规律。结果表明,3种土壤不同植被呼吸速率相比,旱季红壤和棕色石灰土的土壤呼吸速率均有：林地〉灌草地（P〈0.05）,黑色石灰土的土壤呼吸速率有：灌草地〉林地（P〈0.05）;雨季为红壤：灌草地〉林地（P〈0.05）,石灰土：林地〉灌草地（P〈0.05）。灌草地土壤呼吸速率对温度湿度的响应比林地敏感。西南喀斯特地区土壤呼吸特征的变化因植被类型不同而存在差异。不同的植被覆盖状况会影响到土壤呼吸对不同土壤类型的敏感程度。