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黄土高原天然林林地时空变化及其驱动力研究
  • 项目名称:黄土高原天然林林地时空变化及其驱动力研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:30972296
  • 申请代码:C160201
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:赵鹏祥
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:西北农林科技大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

林地是森林资源的载体和重要组成部分,它不仅是林业发展的基础,而且是控制森林资源消耗,增强森林生态防护效益,实现国民经济可持续发展的根本与保障。林地的变化关系到国家的生态安全格局并影响到全球环境变化。实时了解和掌握林地的时空动态特征具有重要的现实意义。本研究选择黄土高原黄龙山天然林为研究对象,在遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术的支撑下,采用土地利用动态变化模型以及主成分分析、逐步回归等数学模型对该林区20年来林地时空变化特征及驱动力因素进行了定量化、可视化研究,分析该区域林地变化的规律,确定主要的驱动力因素和影响机理,开发林地时空变化与驱动力分析系统,为黄土高原区域林地变化监测、生态环境影响评价以及森林可持续发展奠定基础。

结论摘要:

本研究选择黄土高原黄龙山天然林为研究对象,在遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术的支持下,采用土地利用动态变化模型、主成分分析以及逐步回归等数学模型对该区20年来林地时空变化特征及驱动力因素进行了分析,开发林地时空变化与驱动力分析系统,为该区林地变化监测、生态环境影响评价以及森林可持续发展奠定基础。研究获得以下主要结果(1)通过对遥感图像分类方法的研究表明,若采用TM数据作为该区林地信息提取的信息源,选用TM R(5)(4)B(3)波段组合的影像效果最佳;若采用SPOT5数据作为信息源,运用SVM分类器的面向对象方法进行遥感图像分类效果比运用KNN和CART分类器好,总精度可达78.5%。 (2)运用林地变化率模型和Markov模型对林地变化分析表明,1986-2006年黄龙山林地经历了较大幅度的波动变化。主要表现为有林地和其他林地面积持续增加;林地内部存在相互转化,主要是灌木林、疏林地向有林地转化所占比重大。林地变化率顺序由大到小依次为有林地>灌木林地>疏林地>其他林地。1997年以后,针叶林地面积增加较多,今后该区阔叶林面积将会减少,针叶林面积和针阔混交林面积有所增加。林地变化驱动力分析表明,研究区有林地变化受当地国民生产总值影响较大,灌木林地变化主要受社会固定资产总投入影响,疏林地变化主要受农业人口比重影响,均呈现显著性线性相关。 (3)采用景观指数法对研究区景观格局动态变化分析表明,20年间,研究区各树种的龄级结构也发生了很大的变化,硬阔叶林由三种龄级均匀分布发展为以近成过熟林为主,松类林由以中龄林为主发展为以近成过熟林为主,柏木林由以幼龄林为主发展为以中龄林为主,软阔叶林较稳定,均以近成过熟林占多数。在景观水平上,研究区景观斑块数和边界密度呈增加趋势,平均斑块面积、多样性指数和均匀度指数呈现降低趋势,表明研究区景观多样性水平减少,破碎化程度增加,斑块类型在景观中呈团聚状分布;景观正在趋于稳定,森林资源得到了一定程度的恢复。 (4)对该区主要森林类型地上部分碳密度变化进行初步分析表明,1986至1997年,森林总碳储量减少9.65%,森林平均碳密度增长3.38%。 (5)开发的“黄龙山林区森林资源时空变化分析系统”(ForTSS V1.0)可为研究区林地变化快速监测、生态环境影响评价等提供技术支持。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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