论文部分内容阅读
农田防护林生态系统作为农林复合系统的一种重要类型,对于提高作物产量、增加农田生态系统的生物多样性发挥着重要作用,农田防护林系统工程建设对生态安全、粮食安全和人类生存环境质量的提高具有十分重要和长远的意义。我国的农田防护林建设已经取得了显著的成就,但是由于大面积农田防护林进入成、过熟林阶段,面对未来的粮食持续增产需要,防护林可持续经营的问题显得十分突出,农田防护林的更新和持续经营显得日益重要。因此,更加需要研究和及时掌握农田防护林的结构和效应发挥的程度,为农田防护林体系的建立、完善和经营管理提供重要依据。
当前针对农田防护林的结构、功能和经营已有大量的研究,而且其研究已经从单个林带或林网扩展到景观或区域尺度中,但是目前所使用的研究方法还多是基于地面实验和数理统计的方法,这无疑无法解决农田防护林在更大尺度上的问题。为此,本文在GIS技术支持下,探索基于遥感的农田防护林遥感监测方法,并据此建立了农田防护林林带结构的波形特征识别方法和年龄结构的时间序列判定方法,据此为防护林经营和管理提供有力的技术支持,本文主要包括以下几个方面内容:
(1)通过分析农田防护林生长规律及遥感影像光谱响应,模拟出农田防护林三段式生长模型,确定了农田防护林年龄结构判定模式。利用中分辨率的TM/ETM遥感影像,以NDVI作为主要指标,划分农田防护林生长阶段类型,通过时间序列分析方法,结合农田防护林年龄结构判定模式,形成了基于中分辨率的农田防护林年龄结构的遥感判定方法,获取了研究区农田防护林的林带年龄。
(2)通过分析农田防护林林带结构参数对林带覆盖度波形的影响机制,确定农田防护林林带结构的波形特征识别模式。利用中高分辨率的SPOT5遥感影像,进行林带覆盖度的遥感定量反演,利用波形采集器生成林带波形,结合农田防护林林带结构波形特征识别模式,形成了基于中高分辨率的农田防护林林带结构参数的遥感识别方法,完成了研究区农田防护林林带结构参数识别。
(3)在上述研究工作的基础上,选择林带结构综合指标——疏透度、林带定向经营指标——林带经营阶段作为评价标准,依据防护能力的大小,对研究区农田防护林的结构状态进行评价。并得到以下结论:该区农田防护林林带总体状态较好,林带结构较为合理,并且林带多处于防护能力较强的阶段。但仍有部分农田防护林的结构不够完善,需要改造或更新。对于老龄化严重或林带结构非常差的林带要及时更新;对紧密型林带要适当减少种植密度,增加其疏透性;对防护成熟期的较差的林带结构要尽量提高其完整性。