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[期刊] 草业科学
[作者]
武红旗 范燕敏 靳瑰丽 夏小伟
不同地区荒漠草地群落组成差异较大,如何将这种差异提取出来进而能够快速、高效的识别物种和区分群落值得研究。本研究利用便携式地物光谱仪对伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)+叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)[W群落]和伊犁绢蒿+木地肤(Kochia prostrata)[S群落]两个群落进行光谱采集,分别测定群落及主要植物的反射光谱,通过分析植物光谱特征及归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)和比值植被指数(ratio vegetation index,RVI),探讨利用光谱特征和植被指数进行植被分类的可行性。结果表明,在两个时期,不同植物的绿光反射特征和红光吸收深度差异较大。伊犁绢蒿与涩芥(Malcolmia maritima)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)的NDVI接近。受植被季相的影响,物种与群落的RVI在5月差异明显,在9月受土壤背景的影响较大,致使物种和群落之间的RVI差异不明显,无法明确区分物种和群落。因此对于不同物种组成的伊犁绢蒿荒漠草地,可在5月牧草返青期利用RVI分类。
[期刊] 草业科学
[作者]
李文雄 靳瑰丽 刘文昊 马建 李嘉欣 王生菊 陈梦甜
机器学习算法广泛应用于光谱分类领域，不同算法模型的选择将直接影响地物的分类效果。本研究以伊犁绢蒿荒漠草地的3类主要地物伊犁绢蒿（Seriphidium transiliense）、角果藜（Ceratocarpus arenarius）及土壤为分类对象，在植被生长旺盛期采集草地植被群落高光谱数据，通过分析不同地物的光谱反射率差异，筛选出特征波段代入最佳指数因子（Optimum Index Factor，OIF）并合成假彩色图像，采用随机森林（Random Forest，RF）、支持向量机（Support Vector Machines，SVM）、人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN）3种不同机器学习算法建立分类模型进行研究。结果表明：1）植物光谱反射率在可见光波段呈现出倒“U”型趋势，在近红外波段开始骤升，出现“红边”现象；土壤的光谱反射率变化趋势较为稳定，随波长增加而逐渐上升。2）利用OIF计算出的最佳分类波段组合为：499.69、535.78、633.28 nm，OIF值为0.10。3）3种不同的机器学习算法的总体分类精度均大于90%，随机森林算法分类模型精度最高，总体精度达到97.54%，Kappa系数为0.95；不同算法下3类地物的分类精度表现为：土壤>伊犁绢蒿>角果藜。总体而言，采用随机森林算法对伊犁绢蒿草荒漠地主要地物分类效果最佳。
[期刊] 草业科学
[作者]
魏秀红 靳瑰丽 范燕敏 安沙舟 朱习雯 王惠宁
以地面实测数据为依据,通过获取其同步HJ-HSI影像光谱反射率,筛选出光谱变量、波段变量,对不同利用状态的退化伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地(围栏封育区N,围栏外重度退化区W_1,围栏外中度退化区W_2)的地上生物量进行估测。结果表明,1)各季节不同利用状态伊犁绢蒿荒漠草地群落HJ-HSI光谱反射率不同,春季为W_2>N>W_1,夏季为W_2>W_1>N,秋季为W_1>W_2>N;2)HJ-HSI可以实现对伊犁绢蒿荒漠草地地上生物量的估测,估测模型因群落类型和季节不同
[期刊] 草业科学
[作者]
李坤 董乙强 安沙舟 孔晓晶 杨娇 阿依敏·波拉提 关欣
本研究以新源县和呼图壁县典型的伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠为研究对象,采用野外调查的方法,测定封育区和放牧区伊犁绢蒿荒漠植被生态经济类群、群落特征及其多样性,研究不同气候区荒漠群落特征对封育的响应规律,为草地资源的合理利用提供一定的基础资料和科学依据。结果表明:1)封育围栏内,草原植物群落的高度、盖度、密度和生物量有大幅度提高,显著高于围栏外(P<0.05);2)在封育围栏内,草地群落Pielou均匀度指数增大,香浓指数和Patrick指数减小,伊犁绢蒿荒漠植被恢复明显。
关键词：
种群 封育 群落特征 多样性 伊犁绢蒿
[期刊] 草业科学
[作者]
杨静 孙宗玖 董乙强
为探究荒漠土壤有机氮组分对封育年限的响应规律,研究了不同封育年限(封育时间为0、1、4和11a)对中度退化伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地土壤全氮(total nitrogen,TN)、轻组氮(light fraction organic nitrogen,LFON)、颗粒氮(particulate organic nitrogen,PON)、微生物量氮(soil microbial biomass nitrogen,SMBN)及其分配比例的影响。结果表明,与封育0a相
[期刊] 草业科学
[作者]
李嘉欣 王惠宁 刘文昊 靳瑰丽 宫珂 韩万强 岳永寰 吴雪儿 马建
为探究覆盖度变化对植物光谱反射率的影响，实现覆盖度和生物量的高精度反演，以伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)为对象，通过室内控制试验获取不同覆盖度下植物光谱反射率，采用最大归一法、一阶微分和二阶微分变换分析其反射率变化，利用归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、增强型植被指数(EVI)和土壤调节型植被指数(SAVI)共4种植被指数对覆盖度与生物量进行反演，探讨反演精度对覆盖度变化的响应。结果表明：伊犁绢蒿植物种群的冠层光谱反射率在可见光波段随覆盖度增加逐渐减小，在近红外波段逐渐增加，在680 nm处形成植物特有的红边效应，最大归一化和微分变换突出了植物的光谱特征；光谱反射率差值在可见光波段随覆盖度增加基本稳定；利用植被指数逐级反演覆盖度与生物量时，精度随覆盖度增加整体呈上升趋势；利用土地利用/覆盖变化(LUCC)分覆盖度反演时，提高了覆盖度大于20%的伊犁绢蒿种群的数量特征反演精度，且最佳指数为SAVI。
[期刊] 草业科学
[作者]
魏怀东 陈芳 张勃 周兰萍 李亚 杨雪梅
植物体内水分是影响植物光合作用、呼吸作用、生物量及其他生理生化指标的主要因素之一,植物含水率的调查是植被研究的重要内容,利用高光谱进行典型荒漠植物含水率与冠层光谱的关系研究对荒漠区植被遥感监测具有重要意义。本研究借助ASD便携地物光谱仪实地测定了10种典型荒漠植物的冠层光谱曲线,并采用相关系数法和植被指数法,分析了不同荒漠植物光谱特征及其与冠层含水率的关系,结果显示:1)荒漠植物反射光谱曲线具有绿色植物在可见光-近红外波段的普遍特征,有明显的"绿峰"特征和"红边效应"。2)在954-973,1 184-1
[期刊] 草业科学
[作者]
汤丽斯 孙宗玖 李培英 周磊 江黎明
为提高野外补播伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)幼苗的存活率,研究不同稀释倍数下(10、100、1 000、3 000、5 000、10 000倍)微生物菌剂对其发芽率、发芽势、根长、芽长及单株幼苗重的影响,并结合隶属函数法筛选最适宜的种子处理方式。结果表明,除复合芽孢杆菌抑制发芽率、发芽势外,适宜稀释倍数的生物菌剂均可提高伊犁绢蒿种子的发芽率、发芽势、根长、芽长及单株幼苗重。隶属函数综合评价认为,菌剂对该种子发芽及幼苗生长的促进效果由大到小依次为地衣芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、复合芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、农用复合微生物菌、EM菌和放线菌。结合盆栽结果从微生物菌剂组合看,地衣芽孢杆菌稀释1 000倍、10倍、5 000倍及多粘类芽孢杆菌稀释1 000倍对伊犁绢蒿种子整体萌发生长提升效果较好,可作为补播前种子处理的首选措施。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
闫俊杰 黄辉 崔东 刘海军 陈晨
基于MODIS NDVI数据,利用像元二分模型反演植被覆盖度,结合DEM数据及差值分析方法对伊犁河谷2001年2015年草地植被覆盖度的时空变化特征进行了研究.得出如下结论:1)受持续畜牧超载及气候条件恶化影响,2001年2015年伊犁河谷草地盖度持续降低,15a内全区草地平均盖度降低11.09%,90.04%草地的植被盖度出现不同程度的降低,但主要为降幅
[期刊] 资源科学
[作者]
刘芳 张红旗 董光龙
作为西北干旱区的重要绿洲,伊犁河谷草地动态监测及其对降水的敏感性研究,对该区域草地应对气候变化带来的影响和实现可持续发展具有重要意义。基于2000-2010年的MODIS NDVI数据,采用像元尺度的线性回归方法,分析了伊犁河谷草地NDVI的时空变化特征,结合同期遥感降水数据产品,采用相关系数法和降水敏感性指数定量刻画不同类型草地NDVI的降水敏感性及其时空特征。结果表明,2000-2010年伊犁河谷草地植被整体呈显著的退化趋势,NDVI值下降速度为1.5%/10a,其中高寒草地和山地草甸的NDVI下降趋势显著,而改善区主要为温性草原、温性荒漠草原和温性荒漠。随着草地改善程度增加,草地覆被变化...
[期刊] 草业科学
[作者]
李娜娜 刘福元 鲁为华 陈乙实 孙海荣 靳省飞 张凡凡
为了明确绢蒿(Seriphidium)荒漠主要植物幼苗发生类型和数量动态,研究了绢蒿荒漠不同坡向的50个样方内土壤理化性质以及年内月平均降水、温度对主要植物幼苗数量发生类型和数量动态的影响。结果表明,凋落物与幼苗总数呈显著负相关关系(P 0.05)。依据土壤环境因子可将植物幼苗的发生类型划分为3种,其中2种为凋落物、粪便量、土壤有机质共同敏感型,1种为土壤紧实度和pH敏感型;坡向和时间对植物幼苗的分布有显著影响,各个坡向的主要植物幼苗数量会随着时间变化产生显著的动态变化。4种主要植物幼苗由于春季温度适宜、降水量丰沛,呈现爆发性出苗,随着时间的推移,温度不断升高,幼苗数量逐渐减少。绢蒿、角果毛茛(Ceratocephalus orthoceras)、庭荠(Alyssum desertorum)幼苗随秋季水热条件的改善会出现二次生长和秋季萌发,再次形成秋末冬初的第2个数量峰值。进一步对月平均降水、温度与各月份幼苗数量进行相关分析和回归分析,结果表明,降水和温度是影响幼苗数量动态变化的主要因素。
[期刊] 草业科学
[作者]
杨彦东 马静利 马红彬 周瑶 李成 董川
研究植物根系特征变化对进一步了解禁牧封育过程中的植被变化具有重要意义。以宁夏荒漠草原不同封育年限(0、3、7和15年)下短花针茅(Stipa breviliora)、沙芦草(Agropyron mongolicum)、牛枝子(Lespedeza potaninii)、甘草(Glycyrrhiza uralensis) 4种优势植物为研究对象，研究了封育对优势植物根性状特征的影响及其与植物地上部和土壤特性的关系。结果表明：1)封育措施下不同植物根性状变化不尽相同，短花针茅根表面积、平均根直径和根总体积封育后显著降低(P <0.05)。研究认为，封育在一定程度改善了荒漠草原植物根性状，但不同植物变化不一，单一的封育措施短期内较难取得显著成效，需结合其他措施以加速植被恢复进程。
[期刊] 草业科学
[作者]
吴彤 段媛媛 李捷 李婕娜 王小正 郭正刚
光伏电站建设时受损植物和土壤性质恢复是光伏电站建设的重要内容。本研究以陕西省靖边县建成的“伊当湾100 MW光伏电站”为试验区，分析了光伏建设及其不同光伏阵列类型对植物群落和土壤恢复的影响。结果表明：虽然植物群落盖度、地上生物量和Shannon-Wiener指数在板间和未干扰区（CK）没有显著差异，但植物群落的盖度、地上生物量和Shannon-Wiener指数表现为板下显著低于未干扰区（P<0.05）；土壤容重和含水量在板下显著提高（P<0.05），板间土壤有机碳和铵态氮含量显著提高（P<0.05）。盖度、地上生物量、Shannon-Wiener指数和Margalef指数表现为平单轴跟踪光伏阵列板下显著高于固定可调光伏阵列（P<0.05），而两类光伏阵列的板间表现无显著差异。有机碳含量表现为平单轴跟踪光伏阵列板下显著高于固定可调跟踪光伏阵列板下（P<0.05），但两类阵列在板间的有机碳含量无显著差异。植物群落恢复状况和土壤质量恢复综合评价均表现为板间高于板下。综上，光伏阵列的板下和板间应该依照恢复程度的不同分类施策，平单轴跟踪光伏阵列更有利于荒漠草地的生态恢复。本研究为荒漠草地光伏电站建设中光伏阵列的选择提供了科学依据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
杨峰 钱育蓉 李建龙 杨齐 杨智明
以天山北坡典型荒漠草地为研究对象,利用"点—线—面"的方法,结合景观生态学的原理,以人类活动频繁的城市和农业为主要研究点,设置横竖样带分析典型荒漠草地19 a间的动态变化,进而从自然社会因子角度探讨荒漠草地退化成因。结果表明:1990—2008年间,研究区域荒漠草地面积急剧下降,而农业及其它用地面积增加。同时,荒漠草地覆盖度也明显下降,特别是中覆盖度和高覆盖度草地植被变化较大。从自然因素和社会因素角度分析草地退化原因,起主导作用的是人类的活动和不合理的资源利用导致草地面积减少、覆盖度降低。因此,通过对天山北坡草地退化特征及其成因分析的研究,以期为合理利用、科学管理天然草地提供理论基础。
关键词：
荒漠草地 景观生态 新疆草地 遥感监测
[期刊] 草业科学
[作者]
郎鹏 王勇辉 徐海量 赵万羽 刘星宏 金额斯别克·木哈德勒 哈勒哈什·唆坦哈机 库丽沙依拉·吾那提汗
为明确温性荒漠草地群落对围栏封育及土壤环境的响应，采取野外采样和室内试验相结合的方法，研究了不同禁牧年限(未禁牧、禁牧5年和禁牧9年)对春秋牧场草地群落特征及土壤养分特征的影响，为合理利用与管理春秋牧场提供理论依据。结果表明：随着禁牧年限的增加，草地群落的平均高度、平均盖度和生物量均显著高于未禁牧草地群落(P<0.05)；未禁牧的草地群落平均密度显著高于禁牧5年和9年的草地群落(P禁牧5年>未禁牧，但禁牧5年草地群落空间分布较为均匀，而禁牧9年草地群落物种丰富度较高。典范对应分析(CCA)结果表明，影响不同禁牧年限草地植被生长特征的主要土壤因子是土壤含水量(39.7%)，其次为土壤pH (9.6%)。围栏禁牧可以显著提高草地生产力，并且对物种多样性有一定的促进作用，是应对退化温性草地群落恢复的有效措施。
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