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[期刊] 西南农业学报
[作者]
任安才 任国业 邓良基 石承苍 周华茂 刘卫东
本文基于TM影像,采用植被盖度作为草地沙化的遥感监测指标,分析了川西北理塘草地沙化的时空特征。研究结果表明:①研究区草地沙化比较严重,沙化草地面积占研究区总面积的34%;中度沙化与重度沙化占监测草地面积的12.3%与5.1%,轻度沙化占16.6%。②从空间上看,中度沙化与轻度沙化分布区域普遍,重度沙化区集中分布在东南部与西北部。从时间上看,1989年至2005年以来,沙化草地面积年增加为42.87km2,年增加率为2.1%,草地沙化不断增加的趋势明显。③采用遥感技术,通过提取植被指数转为植被盖度来监测草地沙化,是一种的简单、快捷、切实可行的方法。
关键词:
TM影像 草地沙化 时空特征
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘小丹 张克斌 王黎黎 杨晓晖
选取宁夏盐池封育5、10、20年及未封育(对照)的沙化草地,采用样线和样方结合法进行野外植被调查,运用重要值、Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数进行分析,以揭示不同封育年限沙化草地群落中种群生态位格局。结果表明,不同围封年限研究区群落组成均以多年生草本或半灌木为主,而未封育区以1年生草本植物为主。生态位宽度较大的物种之间具有较高的生态位重叠,而生态位重叠最大值却均出现在低生态位宽度物种之间,说明研究区植物的生态位宽度和重叠并不存在直接的线性相关关系。封育5、10年区通过围栏封育促进植被恢复效果明显,而封育20年区群落数量特征值出现下降趋势,这与土壤结皮的影响密切相关。结皮试...
关键词:
封育 沙化草地 群落特征 生态位
[期刊] 草业科学
[作者]
陈政融 杨雪梅 唐进年 张忠 李银科 张卫星 王景瑞 李学敏
高寒草地是黄河上游主要的生态屏障,受自然和人为的双重影响,草地沙化现象严重且监测和治理困难。因此,分析不同沙化程度的高寒草地光谱特征可为该区遥感监测及沙化程度精细识别提供充分的地面验证信息。研究基于玛曲县野外实测不同沙化程度高寒草地的高光谱信息,利用多种光谱变化方法对其光谱特征进行分析,结果显示:除极重度沙化的光谱曲线表现出典型荒漠化土壤的特征外,其他沙化程度草地的红谷、绿峰及三边参数均与绿色植被光谱特征保持一致,其中720-1 000 nm是区分不同程度沙化类型草地的最佳波段,而在510-560和650-690 nm波段范围内的红谷和绿峰区分度不理想。利用一阶微分和包络线去除的光谱转化方法,对草地光谱反射率曲线进行处理,发现较好的可用于不同程度沙化草地区分的特征波段和参数有510-560、650-700 nm、红边幅值以及包络线去除后600-700 nm处的吸收深度,经过波段运算后的比值植被指数、绿红植被指数指数在不同程度沙化草地区分作用明显,同时对植被指数进行阈值化处理,可作为识别不同沙化程度草地的提供判别依据,研究成果为高寒区沙化监测及沙化程度精细识别提供数据支撑和参考。
[期刊] 草业科学
[作者]
胡嗣佳 胡容 蒲玉琳 王奥博 向双 龙高飞 张世熔 贾永霞 徐小逊
生物学肥力是土壤肥力的重要构成部分,能够指示生态恢复措施下沙化草地的土壤质量变化。以围栏禁牧草本模式(enclosure plus grass,EG)、围栏禁牧灌草间作模式(enclosure intercropping shrub-grass,ESG)和围栏禁牧沙障+灌草间作模式(enclosure plus sand-barrier and shrub-grass,ESSG)3种恢复地为研究对象,以未恢复的沙化草地(desertification grassland without restoration,CK)为对照,采用调查采样法、综合评价法研究生态恢复措施及年限对沙化草地土壤微生物数量、微生物生物量及酶活性的影响。结果表明,3种恢复模式提高了沙化草地土壤中各项生物学肥力指标,ESSG模式下土壤质量的恢复效果最优,生物学肥力指数(biological fertility index,BFI)分别显著高出EG和ESG模式41.5%和43.1%(P<0.05)。EG和ESG模式下,土壤各项生物学肥力指标随恢复年限的增加而增加,≤5、7~9和≥15a恢复地的BFI值均显著高于未恢复地(0年)(P<0.05),且≥15a的恢复地又显著高于≤5和7~9a恢复地(P<0.05)。因此,在本研究的时间范围内,时间越长生态措施下土壤质量的恢复效果越好,但其最佳恢复期有待进一步研究确定。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
汪晓菲 何平 康文星
根据已有研究和野外考察获得的资料,对若尔盖草原沙化原因进行分析。结果表明:地质的变迁,河流频繁改道,母岩形成的土壤含沙量高,为该地区草原沙化提供了大的自然环境背景;气候干暖化为若尔盖高原土地沙化创造了条件;地表径流造成表土层流失,沙层裸露,风力的驱动作用,促进沙流蔓延,积沙及以沙丘的形成和移动等一系列沙化过程的发生、发展;疏干沼泽、扩大牧场,极大地加速了若尔盖湿地由沼泽→半沼泽→草甸→草原→沙漠化发展方向演变;不合理管理与过牧、超限度利用是导致草地沙化最主要的原因;若尔盖草原沙化过程不是一个单纯的自然过程,而是一个自然与经济、社会相关联,而以人为活动为诱导因素所引起的土地沙化过程,是自然因素和...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵廷宁 曹子龙 郑翠玲 孙保平 丁国栋
以草地严重沙化后形成的沙丘 ,且其上设置有不同年龄 (2~ 3a和 4~ 5a)平行高立式芦苇沙障的地段为研究对象 ,分别对沙丘不同部位 (迎风坡、背风坡和丘间低地 )及沙障不同位置 (沙障迎风面、背风面和两沙障中间 )土壤种子库进行了研究 ,以同类型未设沙障的地段作对照 ,并结合沙丘各部位地上植被特征 ,深入研究了平行高立式沙障对严重沙化草地的影响 .结果表明 ,在严重沙化草地设置平行高立式沙障 ,可使植被盖度及植物种类显著增加 ,有助于生物结皮的发育 .另外 ,还可有效拦截风沙流中所携带的植物种子 ,使土壤种子库中具有生命力的种子数量及种类明显增加
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
郭孟瑶
[目的]环境恶化,尤其是土壤沙化,已经严重制约了川西北地区的经济发展。对川西北沙化地区的生态补偿进行量化,有助于了解当地资源环境现状,对今后社会经济的发展提出可行性建议,以期实现资源环境与社会经济的协同发展。[方法]采用生态足迹模型,全面统计该地区主要消费品人均消费量,计算人均生态足迹。依据各生产性土地的面积数据,通过产量因子和均衡因子参数测算该地区的人均生态容量。在此基础上,依据生态服务价值理论,对川西北沙化地区2011~2015年的生态补偿进行了量化。[结果]该地区2011~2013年人均生态足迹呈上升趋势,2013~2015年呈下降趋势。2011~2015年人均生态容量明显降低。总体来看,该地区尚处于生态盈余状态,生态状况良好,但生态盈余额逐年减少。[结论]该地区今后需要从降低人均生态足迹和缓解生态容量降低的趋势入手,不断提高资源的利用效率,增强当地居民的节约意识,努力开发可再生资源,以维持川西北沙化地区资源环境和社会经济的可持续发展。
[期刊] 资源科学
[作者]
万华伟 高帅 刘玉平 臧春鑫 许时光
草地退化已经成为当前重要的生态环境和社会经济问题,遥感和地理信息系统技术的发展为草地退化问题的研究提供了新的手段和方法。本文利用长时间序列的MODIS数据,采用基于植被覆盖度的草地退化监测方法,对2003-2012年10年期间呼伦贝尔生态功能区草地进行了动态监测,并结合土地利用类型变化和气候数据对草地退化指数的年际变化进行了驱动力分析。结果表明:2003-2012年,呼伦贝尔草地生态环境表现较为脆弱,草地退化指数年际间变化剧烈;生态功能区草地退化等级全区呈差异分布,西部地区较中东部地区退化现象严重,但是近几年西部地区草地退化现象有所好转,东部地区有所加重;结合气象和人为因素综合分析表明,极端气...
[期刊] 草业科学
[作者]
王毅 刘碧颖 刘苗 孙建 曾涛
近年来,在不合理人类活动和气候变化的共同作用下,若尔盖地区高寒草甸沙化日趋严重,草地生态系统遭到严重破坏。土壤承载着植物、微生物和土壤动物等的生命活动,研究其理化性质、酶活性及二者的关系对草地生态系统的保护和恢复具有重要意义。本研究在若尔盖地区沙化草地设置样地,收集植物群落信息、采集土壤样品、分析土壤理化性质和酶活性,探讨不同沙化梯度下高寒退化草地的土壤理化性质和酶活性动态特征及其之间关系。结果发现:随着沙化程度的加剧,土壤容重、pH和碱性磷酸酶活性呈增加趋势,土壤6种营养元素(有机碳、全碳、速效氮、全氮、速效磷和全磷)及脲酶、木质素过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶呈递减趋势;土壤pH与碱性磷酸酶呈显著正相关关系(P<0.01),与木质素过氧化物酶、β-葡萄糖苷酶和N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶均呈显著负相关关系(P<0.01)。碱性磷酸酶与木质素过氧化物酶和β-葡萄糖苷酶均呈显著线性负相关关系(P
[期刊] 草业科学
[作者]
张文娟 薛娴 彭飞 尤全刚 潘晶 李成阳 赖炽敏
土壤微生物作为生态系统的重要组成部分,其群落变化可以反映土壤变化并有效指示退化土地的恢复成效。本研究以黄河源区沙化草地为对象,应用Illumina MiSeq测序技术对无任何人工干预措施的对照样地(CK)、播草种样地(P_1)、4年砾石方格沙障+播草种样地(P_2)和12年砾石方格沙障+播草种样地(P3)的土壤细菌和真菌群落进行了高通量测序,分析了不同干预措施(沙障+播草种/播草种)和干预时间(4年/12年)对沙化草地土壤细菌和真菌群落组成的影响。结果发现:1)细菌群落在CK和P_1样地聚为一组,P2和P3样地聚为另一组,真菌群落在CK、P_1和P_2样地聚为一组,P_3单独为一组;2)表层土壤有机碳和硝态氮含量在P_3样地中显著高于CK和P_2样地(P 0.05);3)植被盖度在P3样地中显著高于CK和P_2样地(P <0.05)。研究认为,砾石方格沙障+播草种的干预措施促进了黄河源区沙化草地表层养分的积累,改变了土壤微生物群落结构,有利于植被的定殖和生长,且随措施实施年限的延长,改善成效愈加明显,是高寒地区严重沙化土地治理的一种有效措施。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
涂军 石承苍
若尔盖县是四川省重要的牧业基地,该县草原地区由于过度放牧导致草地退化和沙化。本研究在已有研究的基础上,对80年代至90年代中期的草地沙化进行了遥感监测。研究证实,该地区1994年沙地面积已达7610.4公顷,比1985年扩大了3750.5公顷,草地沙化面积比1985年扩大了两倍。以该地区为代表的若尔盖高原“沼泽—草甸—沙地”十分脆弱的生态系统在进一步恶化。
关键词:
生态脆弱地区 草地沙化 卫星遥感监测
[期刊] 草业科学
[作者]
羊勇 曾晓琳 陈渤 刘金平 华绪
在红原县海拔3 497 m的4个沙化程度[未沙化(ND)、轻度(LD)、中度(MD)和重度沙化(HD)]草地中,通过测定补播3年处于花果期地八角(Astragalus bhotanensis)的构件含水量与配比、相对含水量、水分饱和亏及叶绿素a、b(Chl a、Chl b)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T-AOC)等指标,分析沙化程度对地八角水分吸收、水分分配和抗性生理差异,研究地八角对草地沙化的水分利用策略和生理响应机制。结果表明:1)土壤沙化对构件含水量影响表现为根>叶>茎>果>花,对分配比影响表现为叶>根>茎>果>花,LD降低茎含水量,MD降低叶含水量,水分优先向根、花和果分配,使根冠和生殖器官水分配比随沙化程度增加而增加。2)土壤沙化对构件水分饱和亏影响表现为果>茎>叶>花>根,果水分饱和亏对沙化最敏感,根水分饱和亏不受沙化影响。3)土壤沙化对叶绿素影响表现为Chl b> Chl (a+b)> Chl a/b> Chl a,LD仅降低Chl b,MD同步降低Chl a和Chl b,HD快速下降Chl b,沙化降低Chl (a+b)而增加Chl a/b。4)土壤沙化对抗性生理影响表现为SOD> MDA> T-AOC>H2O2,沙化程度越大SOD活性和MDA含量越高,使H2O2含量稳定,但降低了T-AOC活性。综上,地八角依沙化程度形成相应水分分配策略和生理响应机制,能在沙化草地存活且完成生活史,宜作为抗沙固沙草种,在高寒地区推广应用。
[期刊] 资源科学
[作者]
李刚 辛晓平 范闻捷 王道龙 杨桂霞 张宏斌 周磊 陈宝瑞
地球表面的瞬时光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)和植被吸收的光合有效辐射(Absorbed Photosynthetically Active Radiation,APAR)是许多集中于生物圈和大气之间交换过程研究的关键参量。光合有效辐射吸收比例(Fraction of Photosynthetically Active Radiation,FPAR)是APAR和PAR的比值,是许多气候模型及生产力模型的基本特征参量。因此,研究PAR/APAR/FPAR的时空变化规律,对准确估算草地NPP具有十分重要的作用。本文利用MODIS遥感影像...
[期刊] 草业科学
[作者]
黄文洁 曾桐瑶 黄晓东
植被物候是生态系统对气候变化反馈的重要感应器,研究青藏高原高寒草地植被物候变化对揭示高寒生态系统对全球气候变化的响应机制具有重要的科学意义。本研究选取2001–2015年MODIS植被指数(vegetation index,VI)16 d最大值合成产品MOD13A1,以TIMESAT 3.2平台为基础,采用阈值法提取青藏高原高寒草地植被物候期,包括返青期(start of growth season, SOG)、枯黄期(end of growth season, EOG)和生长季长度(length of growth season,LOG),分析青藏高原高寒草地2001–2015年植被物候时空变化及其驱动力。结果表明,1)随着水热条件的差异,青藏高原由东南向西北,返青期逐渐推迟,从儒略日第110天推迟到第170天;枯黄期逐渐提前,从儒略日第300天提前到第260天;生长季长度逐渐缩短,由170 d逐渐缩短为100 d。不同草地类型的物候期表现出明显的差异。2)青藏高原高寒草地植被物候年际变化中返青期呈提前趋势,枯黄期也呈提前趋势,整体上,生长季长度呈增长趋势。3)海拔是影响青藏高原高寒草地类型物候空间分布异质性的主要因素。在3 500 m以下,植被物候随海拔变化的波动较大,没有明显的规律;在3 500–5 000 m,物候与海拔的关系密切,随着海拔升高,不同草地类型的返青期逐渐推迟,枯黄期逐渐提前,生长期长度也逐渐缩短。
关键词:
物候 时空变化 气候变化 青藏高原
[期刊] 草业科学
[作者]
张军 陶华旸 李文杰 任珺
草地是陆地生态系统的主要类型之一,对全球碳循环、碳储存和气候调节有着重要作用,与区域经济发展和生态安全息息相关。本文基于2000–2010年甘肃省草地生态系统监测资料,采用变化热点和变异系数分析方法,研究了甘肃省草地生态系统的空间变化过程。结果表明,甘肃省草地植被覆盖度空间分异较大,河西走廊草地植被覆盖度较低,甘南高原草地覆盖度较高,说明甘肃省草地生态系统退化主要存在极重度和重度退化。研究结果表明,变化热点和变异系数可以用于分析草地生态系统的空间变化格局,为退化草地治理和保护提供依据。
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