基于rs和dem的艾比湖周邊灌叢沙堆空間分布格局的分析

《基于rs和dem的艾比湖周邊灌叢沙堆空間分布格局的分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、緒論1緒論1.1選題來(lái)源本文選題依托李志忠教授主持的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《艾比湖周邊灌叢沙堆發(fā)育模式及其在荒漠化監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用》（項(xiàng)目編號(hào)：40761004，項(xiàng)目執(zhí)行期：2008年1月至2010年12月）。項(xiàng)目研究區(qū)為北疆艾比湖周邊地區(qū)，行政區(qū)域包括精河縣、博樂(lè)市，涵蓋整個(gè)艾比湖濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。1.2選題背景及意義新疆艾比湖濕地是中國(guó)西部干旱地區(qū)土地侵蝕退化最為嚴(yán)重的地區(qū)之一[2]，被《中國(guó)林業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》確定為16個(gè)生態(tài)系統(tǒng)綜合治理區(qū)。艾比湖是內(nèi)陸干旱區(qū)的濕地，作為中國(guó)西部的國(guó)門湖泊，是準(zhǔn)葛爾盆地西南緣最低洼地和水鹽匯集中心，也是新疆最大的咸水湖。由于地廣人稀，大

2、部分仍然保持著原生狀態(tài)，為野生動(dòng)植物的生存、繁衍提供了豐富多樣的環(huán)境，是我國(guó)生物多樣性的重要組成部分和天然基因庫(kù)，對(duì)研究我國(guó)和世界植物分布區(qū)系的形成與演變具有重要的意義。由于地處阿拉山口大風(fēng)通道區(qū)，氣候極端干旱，生態(tài)區(qū)位極為重要，成為影響這個(gè)新疆北部乃至內(nèi)地生態(tài)系統(tǒng)的重要因素之一，是指征準(zhǔn)葛爾盆地生態(tài)環(huán)境變化的關(guān)鍵地區(qū)，在我國(guó)內(nèi)陸荒漠自然生[3]態(tài)系統(tǒng)中具有典型性和較高的保護(hù)價(jià)值。艾比湖湖濱廣泛分布著沙地化生物與風(fēng)力作用下形成的灌叢沙灘。灌叢沙[4]堆被吹揚(yáng)繼而沙堆與流沙相間分布是土地沙漠化過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，灌叢沙堆在半干旱草原和稀樹草原的沙漠化過(guò)程中扮演了重要的角色，沙漠化

3、過(guò)程實(shí)際上就是沙漠灌叢大范圍取代草原的過(guò)程。沙堆的形成不僅改變了風(fēng)速和風(fēng)向，[5]也在很大程度上優(yōu)化了當(dāng)?shù)氐男∩场Ｐ纬晒鄥采扯训奈锓N一旦侵入就標(biāo)志著在荒漠化過(guò)程中養(yǎng)分大量流失，土壤風(fēng)蝕加重。這些物種侵入的最終結(jié)果通常是形成一個(gè)灌叢沙丘分布區(qū)，并且是氣候更干旱和地表景觀沙漠化的前兆。自然植物資源是維系著整個(gè)荒漠化地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的，在沒(méi)有人類進(jìn)入到這里之前就已經(jīng)存在并且起著至關(guān)重要的作用，有了人類活動(dòng)的干擾，植物與自然和人類之間則需要通過(guò)各種復(fù)[6]雜的反饋機(jī)制調(diào)解著與人和自然的關(guān)系。灌叢沙堆的退化演替過(guò)程通常是自然因素和人為活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的壓力綜[7]合作用的結(jié)果。受

4、氣候變化和人類活動(dòng)的影響和控制，灌叢沙堆的形成與發(fā)育是群落演替過(guò)程中植被與環(huán)境相互作用的結(jié)果，對(duì)其地貌形態(tài)特征的研究分第1頁(yè)，共48頁(yè)緒論析不僅有利于進(jìn)一步結(jié)實(shí)灌叢沙堆發(fā)育過(guò)程中植被生態(tài)特征與沙堆演化的關(guān)[8]系，而且對(duì)研究區(qū)域的荒漠化防止有一定的現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)很多學(xué)者在這方面進(jìn)行了大量研究，積累了豐富的實(shí)測(cè)資料，但采用的方法是基于不同時(shí)期的森林資源清查，來(lái)反映分布在灌叢沙堆上的植物種類和蓋度，推算其阻沙基固沙的能力。由于地面監(jiān)測(cè)方法獲知的空間狹小，且工作量巨大，具有較強(qiáng)的局限性，難以對(duì)灌叢沙堆空間分布和形態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的描述。近20年來(lái)迅速崛起的遙感空間信息技術(shù)，為大尺度的計(jì)

5、算灌叢沙堆分布及演變提供了重要途徑。由于遙感具有瞬間覆蓋面積大，可周期性重復(fù)的特點(diǎn)，可持續(xù)性提供較大范圍的地表特征信息，這對(duì)于以稀疏離散的調(diào)查為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)對(duì)地觀測(cè)而言，具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。本文嘗試以點(diǎn)線面調(diào)查相結(jié)合的方法，以RTK為平臺(tái)重點(diǎn)對(duì)艾比湖周邊典型樣方內(nèi)灌叢沙堆的形態(tài)特征、植物生態(tài)學(xué)特征進(jìn)行了實(shí)測(cè)和采樣分析，利用GIS技術(shù)生成數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel，簡(jiǎn)稱DEM），結(jié)合對(duì)艾比湖的高分辨率遙感影像進(jìn)行目視解譯的結(jié)果，從灌叢沙堆的植被類型、密度、高度、面積和體積幾個(gè)方面進(jìn)行定量描述，從而研究艾比湖周邊灌叢沙堆的空間分布格局，并探討其成因。

6、為研究區(qū)荒漠化防治以及區(qū)域生態(tài)保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。1.3文獻(xiàn)綜述風(fēng)沙地貌是風(fēng)對(duì)地表松散碎屑物（沙質(zhì)土）的吹蝕、運(yùn)移和堆積過(guò)程所形[9]成的地貌。風(fēng)沙作用及其所形成地貌，雖然可出現(xiàn)在諸如大陸性冰川邊緣區(qū)，濕潤(rùn)區(qū)植被稀少的沙質(zhì)海岸、湖岸和河岸，但主要還是分布在干旱和半干旱地區(qū)，特別是其中的沙漠地帶。艾比湖周邊廣泛分布著湖濱沙地化生物與風(fēng)力作用下形成的灌叢沙堆。灌叢沙堆是干旱地區(qū)沙漠、半干旱半濕潤(rùn)沙地和沙質(zhì)海岸帶常見的風(fēng)積生物地貌類型，是反映生態(tài)變化和氣候演變的重要標(biāo)志之一，在判別土地沙漠化程度、建立土地沙漠化評(píng)價(jià)指標(biāo)體系方面具有重要作用。隨著風(fēng)沙地貌和沙漠化過(guò)程研究的不

7、斷深入，灌叢沙堆的研究在國(guó)內(nèi)外都受到了廣泛的關(guān)注。（1）國(guó)內(nèi)學(xué)者主要從灌叢沙堆的土壤特性、生理生態(tài)特性、空間格局、防沙效益、及灌叢水分利用等方面進(jìn)行了探討。（2）國(guó)外學(xué)者則對(duì)灌叢沙堆的形態(tài)、沉積學(xué)、生態(tài)學(xué)、動(dòng)力過(guò)程等方面進(jìn)[10]行了較系統(tǒng)的研究。第2頁(yè)，共48頁(yè)緒論1.3.1灌叢沙堆灌叢沙堆也稱作“coppice”“Coppicedune”“shrub-coppicedunes”“nebkhas”或“vegetationdunes”，是流動(dòng)碎屑（砂、粉砂、鹽晶粒和粘土）受植物叢的阻力，在植物叢附近產(chǎn)生沉積，形成的