喜马拉雅山脉中段土地覆被的垂直分异特征

喜马拉雅山脉中段的珠穆朗玛峰等地,海拔高差巨大、生境复杂多变、土地覆被类型多样且植被垂直带谱完整,是全球范围内研究土地覆被垂直变化的理想场所。本文基于30 m空间分辨率的土地覆被数据(2010年)和DEM数据,在ArcGIS和Matlab平台的支持下,提出并运用脊线法、样带法和扇区法3种山地南北坡划分方法,研究了喜马拉雅山土地覆被垂直分布与结构差异。结果表明:①山地土地覆被分布具有明确的垂直地带性结构特征,喜马拉雅中部土地覆被垂直带谱为南六北四式,土地覆被垂直带谱中具有人类活动的特点。②南北坡之间的土地覆被垂直带谱差异明显,南坡土地覆被类型完整多样,北坡相对简单;对同类型土地覆被而言,南坡较北坡分布高程低、幅度宽。③依据各类型分布面积比随海拔变化情况,土地覆被类型在南北坡上的垂直分布可分为4种模式:冰川雪被、稀疏植被和草地为单峰分布型,裸地为南单峰北双峰分布型。④3种划分方法中,南坡的土地覆被垂直带结构具有相似性,而北坡的土地覆被垂直带结构存在差异,扇区法较好地反映了土地覆被自然分布格局。     

中国典型土地覆盖类型地表反照率的年内变化特征(英文)

Surface albedo is a primary causative variable associated with the process of surface energy exchange. Numerous studies have examined diurnal variation of surface albedo at a regional scale; however, few studies have analyzed the intra-annual variations of surface albedo in concurrence with different land cover types. In this study, we amalgamated surface albedo product data(MCD43) from 2001 to 2008, land-use data(in 2000 and 2008) and land cover data(in 2000); quantitative analyses of surface albedo variation pertaining to diverse land cover types and the effect of the presence/absence of ground snow were undertaken. Results indicate that intra-annual surface albedo values exhibit flat Gaussian or triangular distributions depending upon land cover types. During snow-free periods, satellite observed surface albedo associated with the non-growing season was lower than that associated with the growing season. Satellite observed surface albedo during the presence of ground snow period was 2–4 times higher than that observed during snow-free periods. Surface albedo reference values in typical land cover types have been calculated; notably, grassland, cropland and built-up land were associated with higher surface albedo reference values than barren while ground snow was present. Irrespective of land cover types, the lowest surface albedo reference values were associated with forested areas. Proposed reference values may prove extremely useful in diverse research areas, including ecological modeling, land surface process modeling and radiation energy balance applications.     

黄河三角洲新生湿地土地覆被演替图谱

本文根据黄河三角洲新生湿地盐生、湿生、中生以及人工等不同生境的生态景观类型 ,将本区土地覆被类型分为 9类 ,即研究区海域、滩涂、柽柳 -翅碱蓬群落、獐毛 +白茅群落、芦苇 +荻群落、有林地、天然河流与人工水体、耕地和居民工矿用地。从遥感影像数据 (包括LandsatTM432、CBERS 1CCD432 )和专题矢量数据中提取了 1 984、 1 991、 1 996和 2 0 0 0年四期土地覆被数据 ,采用区域质心函数计算四个时期 9类覆被的分布重心 ,并合成土地覆被重心演替过程图谱 ,通过图谱分析 ,归纳出湿地植被演替的三种模式 ,即陆进模式、海退模式以及人类活动影响模式 ,为认识新生湿地植被演替规律以及人类活动的影响、制定湿地保护措施提供参考依据。     

乌兰布和沙漠不同土地覆被类型粒度特征及空间分异

对中国沙尘暴源区之一的乌兰布和沙漠进行系统采样,分析不同土地覆被类型的地表沉积物粒度特征及其空间分异规律。结果表明：乌兰布和沙漠地表沉积物以中沙和细沙为主,平均粒径为2.84 φ。沙漠地表沉积物的粒度特征在不同土地覆被类型和不同空间存在明显的分异规律,表明该沙漠的地表沉积物粒度分布是由物源、地形和搬运营力共同作用的结果。乌兰布和沙漠内部最可能成为沙尘暴尘源的有沙漠中部的盐碱地、东北部的耕地和广泛存在于沙漠中的沙丘。根据不同区域的土地覆被类型因地制宜地选取先锋植物种群改善区域地表覆盖状况和地表沉积物粒度组分,是该区域尘源治理的主要手段。     

广州市土地覆被格局异质性的尺度与等级特征

基于SPOT遥感数据源形成广州市土地覆被类型图,在中心城区选取互相垂直的南北和东西两条样带,用Fortran编程计算各样带在125m、250m、500m和1000m 4个幅度下的景观多样性指数,以及Moran I、Geary C系数和半变异函数。再将样带分别自北向南和自西向东等间距划分,形成一系列面积相等的区域,计算各区域以及样带整体上的多样性指数的尺度方差。结果表明,土地覆被景观多样性在不同的研究幅度下都存在正的空间自相关性,并具有方向性。尺度方差结果显示,尺度方差与尺度和幅度都有关,随着研究尺度增大,尺度方差都呈下降之势,而随幅度增大,尺度方差并非单调变化。如125m和250m两种幅度时,方差随着尺度增大而减少。尺度方差结果进一步揭示研究样带上土地覆被存在多尺度等级结构,并且具有方向性特点,同时也反映尺度方差不失为景观异质性研究的一种有效方法。     

快速城市化过程中城市土地覆被的时空动态特征

1990～2005年间,是广州市经济快速发展和城市景观变化最大的时期,以同时段TM影像解译得到广州市的土地覆被类型图,从数量结构、空间信息及位置转移和景观等方面,分析了广州市土地覆被的动态特征.数量结构的研究结果显示:在快速城市化过程中广州市的耕地、林地等自然资源的利用程度在加大,自1995年起,这种变化的趋势开始减缓;土地覆被类型之间的信息与位置的转移变化频繁,并且表现出空间位置分异的特征.景观特征指数分析结果表明:广州市城市土地覆被向破碎化方向发展,城市建设用地呈扩展之势.     

快速城市化过程中城市土地覆被的时空动态特征

1990~2005年间,是广州市经济快速发展和城市景观变化最大的时期,以同时段TM影像解译得到广州市的土地覆被类型图,从数量结构、空间信息及位置转移和景观等方面,分析了广州市土地覆被的动态特征.数量结构的研究结果显示:在快速城市化过程中广州市的耕地、林地等自然资源的利用程度在加大,自1995年起,这种变化的趋势开始减缓;土地覆被类型之间的信息与位置的转移变化频繁,并且表现出空间位置分异的特征.景观特征指数分析结果表明:广州市城市土地覆被向破碎化方向发展,城市建设用地呈扩展之势.     

坦桑尼亚土地利用变化生态环境效应的空间分异特征研究

坦桑尼亚是“一带一路”倡议辐射非洲内陆的重要门户,面临着生态环境恶化及气候变化威胁加剧等问题。基于全球30米空间分辨率地表覆盖数据集及多源社会经济与自然环境数据,综合运用生态环境质量指数、重心迁移分析、热点分析、地理探测器等研究方法,分析了坦桑尼亚2000—2020年土地利用变化及其生态环境效应的空间分异特征。结果表明：(1)坦桑尼亚土地利用变化速度有所减缓,耕地和人造地表面积持续增加,林地和水体面积不断减少,耕地、林地、草地、灌木地四种地类的相互转化是土地利用变化的主要形式。(2)生态环境质量指数不断下降,以中央铁路线为界,呈现“南高北低”的分布特征,空间格局相对稳定,重心始终位于首都多多马省域范围内。(3)生态环境质量变化空间集聚特征显著,2000—2010年间冷点和热点区域分布范围和集聚面积较大,2010—2020年有所减小。耕地、林地和草地之间的相互转化是影响生态环境质量最主要的用地转换类型。(4)不同影响因素对不同区域生态环境质量的影响程度和显著性均有所差异。社会经济因素大于自然环境因素的影响,而自然环境因素之间的协同增强作用则大于社会经济因素,人口分布明显加强了各自然环境因素对生态环境质量的影响程度。     

改革开放40 a来新疆土地覆被变化的空间格局与特征

改革开放40 a以来,新疆土地利用和地表覆被发生了巨大变化,在产生巨大社会经济效益的同时,也产生了许多生态与环境问题。为了给未来新疆土地利用、水资源开发及社会经济可持续发展国土空间规划提供依据,通过采用分区分层的决策树方法和向量相似度的变化检测方法,完成了新疆2015年、2010年、2000年、1990年、1975年的土地覆被1∶100 000矢量数据集,准确反演了过去40 a(改革开放40 a)来新疆地表覆被变化过程,分析了新疆土地覆被变化与国家改革开放政策相互关系,从垦荒(1975—1990年)、农业资源开发(1990—2000年)、西部大开发(2000—2010年)、对口援疆(2010—2015年)4个阶段,阐述了国家政策力度和导向对土地覆被变化的影响。分析表明:新疆土地覆被变化由耕地开垦、人工表面增长的高速发展模式开始向兼顾生态文明建设的可持续发展方向转型,各主要地类的变化也由急剧发展转向基本可控。近40 a新疆耕地面积增加了128%(50 414.02 km²),新增耕地依照水土资源配置特征,遵循空间规律分布;人工表面(建设、交通、工矿用地)面积增加了1...     

不同防沙措施的风沙流及其携沙粒度垂直分异特征

为揭示不同防沙措施影响下风沙流结构及其携沙粒度变化规律,采用木质和尼龙网2种材料制作方格沙障、单行沙障、双行沙障与挡沙墙4种防沙措施模型,利用风洞实验对防沙措施前后风沙流结构进行测定,并结合Mastersizer3000激光粒度分布仪对沙样进行粒度组成分析。结果表明：（1）不同防沙措施迎风侧风沙流垂直分布与未设置防沙措施时基本相似,输沙量随高度的增加而减小,88%以上的输沙量集中在0～10 cm高度层;而背风侧输沙量随高度表现为先增大后减小的变化规律,且随着沙障规格的减小、高度的增加、行间距的变窄、孔隙度的降低输沙量集中范围逐渐向上偏移,输沙量峰值出现的位置由高度较低的透风型方格沙障（7 cm）上移至高度较高的不透风型挡沙墙（26 cm）,且近地表0～10 cm高度层积沙量越少。（2）受不同防沙措施影响,不同高度层沙粒粒度特征差异显著,整体表现出随着高度的增加沙粒的平均粒径逐渐减小的变化规律,细沙和中沙主要分布在近地表5～25 cm层,而近地表0～5 cm层则分布有细沙、中沙和粗沙,峰值出现在0.300 mm附近,平均含量约为12.09%;粒度参数变化受防沙措施规格变化影响较小,更多表...     

近30年珠穆朗玛峰国家自然保护区冰川变化的遥感监测

利用1976、1988和2006年的3期陆地卫星遥感数据,采用面向对象的解译方法并结合专家知识分类规则自动提取珠穆朗玛峰国家自然保护区(以下简称珠峰保护区)3个时期的冰川信息,并利用遥感、地理信息系统和图谱的方法对冰川时空分布特征和变化及其原因与不确定性进行了分析。结果如下:(1)2006年珠峰保护区内冰川面积为2710.17±0.011km²,为研究区总面积的7.41%,主要分布在研究区南部海拔4700～6800m的高山区;(2)1976-2006年,珠峰保护区冰川持续退缩明显,总面积减少501.91±0.035km²,冰湖扩张迅速(净增加36.88±0.035km²);研究区南坡子流域冰川退缩率(16.79%)高于北坡子流域(14.40%);珠峰保护区冰川以退缩为主,退缩冰川主要分布于海拔4700～6400m,退缩区上限海拔为6600～6700m;(3)1976年以来,气温显著上升和降水减少是冰川退缩的关键因素。     

1981-2001年珠穆朗玛峰自然保护区植被变化

Based on the NOAA AVHRR-NDVI data from 1981 to 2001, the digitalized China Vegetation Map （1：1,000,000）, DEM, temperature and precipitation data, and field investigation, the spatial patterns and vertical characteristics of natural vegetation changes and their influencing factors in the Mt. Qomolangma Nature Reserve have been studied. The results show that： （1） There is remarkable spatial difference of natural vegetation changes in the Mt. Qomolangma Nature Reserve and stability is the most common status. There are 5.04% of the whole area being seriously degraded, 13.19% slightly degraded, 26.39% slightly improved, 0.97% significantly improved and 54.41% keeping stable. The seriously and slightly degraded areas, which mostly lie in the south of the reserve, are along the national boundaries. The areas of improved vegetation lie in the north of the reserve and the south side of the Yarlung Zangbo River. The stable areas lie between the improved and degraded areas. Degradation decreases with elevation. （2） Degeneration in the Mt. Qomolangma Nature Reserve mostly affects shrubs, needle-leaved forests and mixed forests. （3） The temperature change affects the natural vegetation changes spatially while the integration of temperature changes, slopes and aspects affects the natural vegetation change along the altitude gradients. （4） It is the overuse of resources that leads to the vegetation degeneration in some parts of the Mt. Qomolangma Nature Reserve.     

穆珠朗玛峰地区土壤中稀土元素的含量和分布

本文论述了珠穆朗玛峯地区土壤中稀土元素的含量,以及它们在土壤中的分布模式,并发现土壤中稀土元素的含量水平在很大程度上受土壤母质的制约。     

珠穆朗玛峰国家自然保护区南北坡植被覆盖变化

利用2000-2009年MODIS NDVI数据,基于每个像元的生长季NDVI峰值进行了像元水平的线性趋势分析,研究珠穆朗玛峰自然保护区南坡和北坡的植被覆盖的空间分布和变化特征.结果表明:①保护区内植被覆盖显著改善区域和轻微改善区域NDVI-Max的年平均增加率分别为3.06%和1.25%;显著退化区域和轻微退化区域NDVI-Max的年平均减少率分别为2.82%和1.09%a 22000-2009年,保护区南坡的植被覆盖整体上呈现上升趋势,22.59%的区域显著改善,19.05%的区域轻微改善,24.75%的区域保持稳定;北坡的植被覆盖整体上呈现下降趋势,19.5%的区域严重退化,24.43%的区域轻微退化,38.12%的区域保持稳定.③南坡有植被覆盖的8种土地利用类型中,山区旱地植被覆盖呈现退化趋势,其余土地利用类型都呈现上升趋势;北坡有植被覆盖的10种土地利用类型中,植被覆盖都呈现退化趋势.     

穆珠朗玛峰地区土壤中稀土元素的含量和分布

本文论述了珠穆朗玛峯地区土壤中稀土元素的含量,以及它们在土壤中的分布模式,并发现土壤中稀土元素的含量水平在很大程度上受土壤母质的制约。     

Glacial change in the vicinity of Mt. Qomolangma （Everest）, central high Himalayas since 1976

Glaciers are one of the most important land covers in alpine regions and especially sensitive to global climate change. Remote sensing has proved to be the best method of investigating the extent of glacial variations in remote mountainous areas. Using Landsat thematic mapping (TM) and multi-spectral-scanner (MSS) images from Mt. Qomolangma (Everest) National Nature Preserve (QNNP), central high Himalayas for 1976, 1988 and 2006, we derived glacial extent for these three periods. A combination of object-oriented image interpretation methods, expert knowledge rules and field surveys were employed. Results showed that (1) the glacial area in 2006 was 2710.17 ± 0.011 km² (about 7.41% of the whole study area), and located mainly to the south and between 4700 m to 6800 m above sea level; (2) from 1976 to 2006, glaciers reduced by 501.91 ± 0.035 km² and glacial lakes expanded by 36.88 ± 0.035 km²; the rate of glacier retreat was higher in sub-basins on the southern slopes (16.79%) of the Himalayas than on the northern slopes (14.40%); most glaciers retreated, and mainly occurred at an elevation of 4700–6400 m, and the estimated upper limit of the retreat zone is between 6600 m and 6700 m; (3) increase in temperature and decrease in precipitation over the study period are the key factors driving retreat.