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

采用野外定位实测和室内分析相结合的方法,基于结构方程模型研究了西南典型红壤土石山区4种公路边坡护坡植物根系特征及其对同空间内土壤水分的影响.结果表明:灌木植物根系属V type垂直构型,草本植物为散生须根属M type团网构型,4种植物根系呈浅层化分布,代表根径均为细根,草本植物根系长度、干质量、表面积均大于灌木植物,且分布趋势均随土层加深而减少;根系分布与同空间内土壤水分显著正相关(P<0.01),根系表面积和根系干重等特性对土壤含水率呈极显著的正相关影响,结构方程路径总系数达0.99,根系结构由粗根含量决定,且对土壤含水率存在系数-0.39的显著负相关,对根系特性和根系延伸范围存在总系数-1.50和-1.54的极显著负影响.草本植物对较浅或贫瘠的土壤边坡的适应性更好,其保持土壤水分的作用更好,而土层较深边坡建议选择灌草搭配的方式来达到保水固土的目的.

【目的】探明荒漠盐生植物冠下土与叶片生态化学计量特征沿盐分梯度的变异及影响叶片元素计量特征的主要土壤因子,为干旱盐渍化区域生态保育提供理论依据。【方法】以新疆艾比湖流域2种典型荒漠盐生植物骆驼刺和白刺为研究对象,按照盐分梯度对2种植物分别选取3个10 m×10 m样方,基于216个冠下土和植物样品,综合分析不同盐分梯度下骆驼刺(轻度、中度和重度)和白刺(中度和重度)冠下土与叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,并利用冗余分析探究影响盐生植物叶片生态化学计量的主要土壤因子。【结果】盐分适度增加能明显

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。

以民勤荒漠区1974年以来的36种植物的物候观测资料,运用物候频数的统计方法,划分5个物候相,分析物候相的持续特征和组合特征。结果表明:植物的活动期物候相持续日数平均为212天,绿色期物候相持续日数较长,花色期物候相持续日数最短;花色期、挂果期和绿色期3个物候相不同植物之间相互重叠;旱柳的活动期物候相最长,火炬树和芦苇的活动期物候相最短,胡杨和火炬树的绿色期物候相最短,芦苇的秋色期物候相最短;荒漠区不同植物的花色期以及挂果期差异很大。在花色期物候相中,开花始期较早的植物开花末期也相对较早。

在新疆尉犁县的天然荒漠河岸林里,选择了3个土壤盐度不同的样地,测定了胡杨和柽柳叶片的脯氨酸含量、K+/Na+、氯离子(Cl-)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量等5个生理指标,并利用模糊数学隶属函数法对二者的耐盐性进行了综合评价。结果表明:随着土壤盐胁迫的增强,胡杨叶片的脯氨酸含量总体上呈增加趋势;K+/Na+变化不明显,Cl-含量和SOD活性则先增加后减少,MDA含量则呈减少趋势;而柽柳叶片的脯氨酸含量、K+/Na+、SOD活性与MDA含量呈增加趋势,Cl-含量逐渐减少。在3个样地中胡杨叶片的脯氨酸含量均显著高于柽柳(p<0.05),其中,样地1胡杨和柽柳叶片的脯氨酸含...

【目的】分析加拿大火险等级系统中湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率的适用性,为该地区含水率研究提供基础数据以及更好的理解湿度码在我国的适用性。【方法】以江西省南昌市茶园山林场典型林分马尾松林(MWS)、杉木林(SM)、柳杉林(LS)和毛竹林(MZ)下地表细小死可燃物为研究对象,在2018年10月23日—2019年1月20日(江西省防火期)以非破坏性采样方法对其含水率动态变化进行监测,并同步监测气象要素,利用Spearman偏相关分析地表细小死可燃物含水率动态变化与气象要素和湿度码的相关性,选择气象要素回归法和湿度码回归法建立地表细小死可燃物含水率预测模型,并进行模型外推分析,得到预测模型精度和外推能力,分析湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率的适用性。【结果】监测共进行90 d,主要得到以下结果:1)地表细小死可燃物含水率动态变化主要受相对湿度和降雨的影响,此外,马尾松还受空气温度极显著影响,柳杉和杉木含水率与风速呈极显著负相关;2)地表细小死可燃物含水率与细小可燃物湿度码、腐殖质码和干旱码都呈极显著负相关,且相关性逐渐降低;3)直接使用细小可燃物湿度码得到的含水率值与所有地表细小死可燃物含水率实测值均有极显著差异,平均绝对误差和相对误差范围分别为43.717%～80.377%和49.576%～151.698%;4)气象要素回归模型的平均绝对误差和平均相对误差范围分别为20.395%～40.765%和37.417%～59.175%,湿度码回归模型的平均绝对误差和平均相对误差范围分别为19.366%～34.372%和33.895%～47.258%,湿度码回归模型误差显著低于气象要素回归模型;5)气象要素回归模型和湿度码回归模型的外推绝对误差均值分别为50.244%和45.824%,湿度码回归模型外推能力要优于气象要素回归模型。【结论】直接使用湿度码预测江西典型地表细小死可燃物含水率并不适用,选择回归法对其校正,虽然较气象要素回归法显著提高了预测精度,但依旧无法满足火险需要。在今后研究中,还需对湿度码中关键参数:平衡含水率和失水系数等进行校正,提高基于湿度码预测地表细小死可燃物含水率的精度。

采用动态密闭气室分析法,对荒漠草原4种典型植物群落(蒙古冰草群落、赖草群落、甘草群落、沙蒿群落)土壤呼吸进行了测定,运用数理统计的方法得到了枯落物输入对土壤呼吸的贡献量及其与环境因子的关系。结果表明:土壤呼吸日变化呈"单峰"曲线,有枯落物输入的土壤呼吸速率显著高于无枯落物输入的土壤呼吸;4种群落枯落物对土壤呼吸CO2的贡献量依次为:甘草群落(0.095g/(m2·h))>蒙古冰草群落(0.083g/(m2·h))>赖草群落(0.076g/(m2·h))>沙蒿群落(0.041g/(m2·h)),枯落物呼吸日贡献量与地表温度呈线性正相关。枯落物呼吸贡献量的季节变化规律呈"双峰"曲线,2次峰值分别出...

黑龙江省平原和山区交错带植被受长期的人为破坏,林相差,人为活动频繁,火险等级高,火灾频发。加强该区域可燃物含水率动态和预测研究,有利于提高火险预报准确性。以处于该交错区的黑龙江省庆安县典型地表死可燃物为研究对象,对其含水率和气象要素进行了动态观测,分析了影响含水率的因子,并以气象要素、FWI指标及两者的混合为预报因子分别建立了地表死可燃物含水率的预测模型。结果表明,可燃物不同含水率时,其影响因子不同,低含水率时,受湿度影响大;高含水率时,受降雨影响大。FWI指标,主要是FFMC与全范围的含水率相关,但与≥35%的含水率相关差。该指标可用于预测全范围的含水率,但误差大于气象要素回归法,不适合降雨...

以毛竹光谱特征为研究对象,通过对光谱曲线和一阶导数曲线进行分析,探明了不同季节毛竹林的光谱特征及其与典型树种的光谱差异,为毛竹林的遥感监测提供了理论依据。研究结果表明:1)毛竹光谱曲线在可见光波段出现1个反射峰和1个吸收谷,这2个峰的对应波长分别为556和680nm,近红外波段的反射率明显增大。2)大年毛竹林春季和夏季的一阶导数曲线的红边波段呈"双峰",秋季和冬季呈"单峰",夏季的红边位于700nm,其他季节红边位于718nm;小年毛竹林秋季的一阶导数曲线的红边波段呈"双峰",冬季呈"单峰",红边均位于718nm;不同季节毛竹林红边振幅大小依次为:春季>夏季>冬季>秋季。3)毛竹林与其他典型植...

采用线性光谱混合分析模型对Landsat TM遥感影像进行混合像元分解,获取植被、裸土和水体组分的相对丰度分布;在反演地表反照率的基础上,构建了基于Albedo-Vegetation特征空间的土地荒漠化遥感监测模型;以黑河中游部分区域为例,进行了实证研究,并利用实地调查数据进行精度验证。结果表明:此方法充分利用了多维遥感信息,反映了荒漠化土地地表覆盖、水热组合及其变化,具有明确的生物物理意义,而且指标简单、易于获取,精度较高,有利于荒漠化的定量分析与监测。

亚热带针阔混交林是我国南方重要的植被类型,森林火灾发生次数多。对该植被类型的典型可燃物含水率将有助于提高火险预报的准确性。以位于该区域内的南昌市茶园山林场5种典型林分地表死可燃物为研究对象,通过对其含水率的连续观测,分析了死可燃物含水率与气象因子的关系。采用气象要素、FWI因子和两者的结果,区分不同含水率范围,分别建立的各可燃物3种预测模型。结果表明:研究地区防火期内可燃物含水率从11.8%到276.6%,只有1/4的时间低于35%,具备发生森林火灾的条件,其余的时间燃烧性都很低,平均火险不高。但最小含水率已低到10%左右,具备发生大火的潜在可能性。3种预测方法中,FWI模型误差最大,气象要素...

【目的】对塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落进行土壤粒度分析可为区域植被恢复以及水资源有效利用提供依据。【方法】通过野外调查和室内分析对渭干河-库车河三角洲绿洲-荒漠过渡地带典型植物群落的土壤粒度的空间分布特征进行研究。【结果】①研究区土壤以粗砂粒、砂粒和粉砂粒为主,不同植物群落土壤粗砂粒和粉砂粒含量存在明显差异。②土壤分形维数只与黏粒含量存在显著正相关(P﹤0.01),相关系数为0.764。芦苇群落和芦苇+骆驼刺群落土壤分形维数较大,而柽柳群落和盐节木群落土壤则相反。③研究区土壤平均粒径较粗,分选性较差,粗偏程度较大,粒度较分散,土壤粒度特征在靠近绿洲的植物群落与靠近荒漠的植物群落间差异明显。④研究区土壤各粒径含量与分形维数和粒度特征值之间存在一定的显著相关性。【结论】造成不同植物群落土壤粒度差异的因素主要是土壤水分含量,其次植被覆盖度、风蚀因素、有机质含量以及人为因素等。

【目的】本文探索了绿洲-荒漠过渡带典型植物群落空间格局分布及其土壤环境特征,揭示二者之间的响应关系,为保证绿洲的稳定发展与区域水土资源的可持续发展提供理论指导。【方法】以塔里木盆地北缘绿洲-荒漠过渡带典型植物群落作为研究对象,通过野外调查、样品采集和室内分析,运用丰富度指数、多样性指数、均匀度指数以及优势度指数,对典型植物群落物种多样性进行统计分析。【结果】(1)典型植物群落的物种多样性在不同区域上,按低盐区>中盐区>高盐区的顺序依次递减。(2)柽柳、盐节木和盐穗木等乔灌木群落的丰富度指数、多样性高于芦苇

准确地模拟地表可燃物含水率动态变化规律,对于预测预报林火发生或林火行为具有重要意义。应用Nelson模型和Simard模型,以5种典型林型(分别为阴坡落叶松林、阴坡落叶松-白桦混交林、阴坡白桦林、阳坡樟子松林和阳坡白桦林)的地表可燃物为研究对象,分析了气象因子与地被可燃物含水率的相关性,用2015年春季防火期实测数据构建了5种不同林型的可燃物含水率预测模型,并用2016年春季防火期监测数据对预测结果进行验证。结果表明:Nelson模型得出5种林分预测结果为:阴坡落叶松林>阳坡白桦林>阴坡白桦落叶松林>阴坡白桦林>阳坡樟子松林。Simard模型得出5种林分预测结果为:阴坡落叶松林>阴坡白桦林>阳坡白桦林>阴坡白桦落叶松林>阳坡樟子松林。2种模型预测阴坡落叶松的含水率准确率均高于其他4种林分。Nelson模型给出的阴坡落叶松平均绝对误差为0.09,平均相对误差(MRE)为0.09,Simard模型给出的平均绝对误差为0.10,平均相对误差为0.10,Nelson模型略优于Simard模型。研究结果可为该区的森林防火提供快速和准确的火险预测预报,进而为有效防控森林火灾提供重要的技术支撑。