张家口崇礼区植被覆盖变化及景观格局分析

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植被能有效消减降雨击溅侵蚀,减缓地表径流,保水保土,调节大气,维持生态系统的稳定,因此,植被覆盖度是区域水土流失和生态环境研究的重要参考指标。崇礼处于我国北方农牧交错区,是京津风沙源区、水源涵养区及2022年冬奥会主要举办地之一,该区域生态环境脆弱、植被建设意义重大。在华北地区气候逐渐暖干化及人类活动日益频繁的情况下,研究崇礼区植被覆盖变化、植被覆盖景观格局变化及驱动因素对该区域乃至京津地区的水土保持、防风治沙、生态建设具有重要的参考价值。  本文基于Landsat TM/OLI数据、利用像元二分模型估算了崇礼区1990年、2004年和2015年的植被覆盖度;运用转移矩阵法、差值法、重心偏移法及景观格局指标指数法等方法,分析了研究区植被覆盖度和植被覆盖景观格局的变化特征;结合实地调查数据、气象数据和社会经济数据,从气候、立地因子及人类活动三个方面探讨了植被覆盖变化的驱动力。得到结论如下:  (1)研究区植被覆盖度整体表现为东高西低,自1990年生态治理以来,这种分布差异逐渐缩小,高植被覆盖重心由东部向中西部偏移,低植被覆盖重心向县城及西南部收缩。1990-2004年,研究区植被覆盖变化幅度较小,植被改善区域主要分布在实施生态治理的中西部,植被退化区域主要分布在坝缘地区,改善和退化比例为27.35%和27.99%。2004-2015年,研究区植被覆盖变化幅度较大,植被整体明显改善,改善和退化比例为64.91%和7.37%。  (2)3个驱动因素中,人类活动是引起研究区植被覆盖变化的主要因素,大范围、多种类等综合性生态工程的实施能显著提高区域植被覆盖度(2004-2015年)。海拔、坡度、坡向是影响研究区植被覆盖分布及变化的决定性立地因子。海拔越高,植被覆盖越趋向变好,但海拔对植被覆盖时间上变化的影响规律性不强;坡度<28°,坡度越陡,植被覆盖越好,坡度>28°,坡度越陡,植被覆盖越差,坡度可以通过限制人类活动影响植被覆盖时间上的变化,这种限制作用在坡度>15°时表现明显;坡向越偏向阴坡,植被覆盖越好,但坡向对植被覆盖时间上的变化几乎没有影响。  (3)生态工程对研究区植被覆盖的景观格局优化作用明显,尤其是禁牧政策的实施。各景观指标分析可得,景观破碎度下降,连通性变好,斑块聚合度提高,在高植被覆盖占据明显景观优势的同时其余植被覆盖混杂度更均匀,斑块抵抗干扰能力提高。  (4)生态脆弱区、控制区可作为下一步生态建设中人工修复和保护的重点区域,生态协调区、稳定区可作为植被结构优化调整的重点区域。
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