论文部分内容阅读
围栏封育是普遍被采用的退化草地的修复方式,实时掌握恢复特征是实现其科学管理的基础。本研究以伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)荒漠草地为对象,从植被群落、地面光谱和环境减灾卫星A星的高光谱成像仪(HJ-HSI)光谱数据3个方面,在春季、夏季和秋季3个季节,对围栏内外(围栏封育区N,围栏外重度退化区W1,围栏外中度退化区W2)草地群落特征进行研究,以期明确该类草地围栏恢复特征,提高HJ-HSI光谱数据对围栏草地群落监测的精度。主要研究结果如下:(1)围栏封育促进了草地群落特征的恢复,群落高度、盖度和地上生物量呈增加趋势,密度表现为W1>N>W2;植物物种多样性增加,趋于均匀。在围栏外重度退化区W1,一年生叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)处于绝对优势地位,围栏外中度退化区域W2和围栏内N区域的优势种均为伊犁绢蒿;围栏促进了伊犁绢蒿的恢复,该种群数量特征也大都表现为围栏内优于围栏外。从春季到秋季,围栏内外草地群落各指标整体表现为增加趋势。(2)各区域围栏内优势种地面光谱反射率均低于围栏外,季节间表现为春季:W1叉毛蓬>W2伊犁绢蒿>N伊犁绢蒿;夏季无明显规律;秋季W2伊犁绢蒿>W1叉毛蓬>N伊犁绢蒿。草地群落地面光谱反射率表现为春季、秋季W1>W2>N,夏季N>W2>W1。优势种和草地群落均表现为秋季反射率最高,围栏内红边位置相对于围栏外出现红移,同样证明了围栏内植被长势优于围栏外。在春季,地面光谱变量、波段变量与草地群落盖度、地上生物量具有较高的相关性,所构建的估测模型决定系数均大于0.5,精度均大于80%。(3)围栏内外草地群落HJ-HSI光谱反射率在季节间与地面光谱反射率存在不一致性,春季W2反射率最大,500~700 nm波段时N>W1,700~870 nm波段则相反;夏季N的草地群落反射率最低,500~720 nm波段时W2>W1,720~870 nm波段则相反;秋季W1>W2>N。围栏内群落光谱红边位置相对于围栏外也出现红移,反映出围栏内植被长势优于围栏外。运用HJ-HSI光谱估算草地群落盖度、地上生物量的较适宜季节也为春季;利用地面光谱对具有较低决定系数的群落盖度和地上生物量估测模型进行纠正,精度有一定的提高,但最佳估测模型在区域间存在差异性。在春季,估测盖度的最佳模型精度均在85%以上:N以669.21 nm、765.11 nm的归一化指数构建,y=4730.2x~2+183.11x+24.735;W1以DVI构建,y=9.955x~2-58.712x+129.3;W2以R_n构建,y=3.8826x-48.97。估测地上生物量的最佳模型的精度均在75%以上:N以DVI构建,y=42.805x~2-77.061x+120.64;W1以R_n构建,y=0.6618x~2-30.871x+386.25;W2以652.09 nm、732.01 nm的归一化值构建,y=2206.9x+28.313。