删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

气候、植被和地形对大兴安岭林火烈度空间格局的影响

本站小编 Free考研考试/2021-12-31

摘要:在北方森林中火干扰是森林景观变化的主导因素。林火烈度作为衡量林火动态的重要指标,较为直观地反映了火干扰对森林生态系统的破坏程度,其空间格局深刻地影响着森林景观中的多种生态过程(如树种组成、种子扩散以及植被的恢复)。解释林火烈度空间格局有助于揭示林火干扰后森林景观格局的形成机制,对预测未来林火烈度空间格局以及制定科学合理林火管理策略均有重要意义。基于LandsatTM/ETM遥感影像,将2000-2016年大兴安岭呼中林区的36场火的林火烈度划分为未过火、轻度、中度、重度4个等级。采用FRAGSTAT景观格局分析软件从类型水平上计算了斑块所占景观面积比、面积加权平均斑块面积、面积加权平均斑块分维数、面积加权边缘面积比、斑块密度5个景观指数,以对林火烈度空间格局进行了定量化描述。并且采用随机森林模型,分析了气候、地形、植被对林火烈度空间格局的影响及其边际效应。通过研究得出以下结果:(1)相对于未过火、轻度、以及中度火烧斑块,重度火烧斑块的面积更大、形状更简单;(2)海拔对重度火烧斑块的空间格局起着至关重要的作用,其次是坡向、坡度、植被覆盖度、相对湿度、温度等;(3)随着海拔的升高,面积加权平均斑块面积和面积加权平均斑块分维数的边际效应曲线呈上升趋势,而面积加权边缘面积比和斑块密度呈下降趋势;除了面积加权平均斑块面积外,都受到火前植被覆盖度的影响,且植被覆盖度为0.2-0.3范围内,重度火烧斑块在景观中所占比例最大。总的来看,2000-2016年大兴安岭呼中森林景观中重度火烧斑块与未过火、轻度以及中度火烧斑块存在显著差异性。相对于气候,地形和植被对于塑造重度火烧斑块空间格局具有重要作用。因此,应针对重度火烧区域进行可燃物处理,从景观层面上合理配置森林斑块,从而降低高烈度森林大火发生的风险。



Abstract:Fire is a major driver of forest landscape change in boreal forests. Burn severity is one of the main indexes for measuring the damage degree of fire on forest ecosystems. Spatial patterns of burn severity affect numerous ecological processes (e.g., species composition, seed dispersal, and vegetation restoration). Explaining spatial patterns of burn severity is conducive to reveal the formation mechanism of forest landscape patterns after fire, which is of great significance for predicting spatial patterns of burn severity in the future and formulating scientific fire management strategies. Based on Landsat TM/ETM remote sensing images, we mapped the burn severity of 36 fires that occurred between 2000 and 2016 in Huzhong forest region of the Great Xing'an Mountains by calculating the post-fire Normalized Burn Ratio index (NBR) and classified the fires into unburned, low, moderate and high severity classes. For each fire, we calculated five landscape metrics to quantitatively describe spatial patterns of burn severity at the class level using the FRAGSTATS program. The landscape pattern metrics were percentage of landscape (PLAND), area-weighted mean patch size (AREA_AM), area-weighted mean fractal dimension index (FRAC_AM), perimeter-area ratio (PARA_AM), and patch density (PD). Using Random Forest models, we analyzed the relative importance and marginal effects of weather, topography, and vegetation variables on determining spatial patterns of burn severity. The results showed that:1) compared with unburned, low-, and moderate-severity patches, the high-severity patches were more larger and simpler in shape. 2) Elevation played an important role in shaping spatial patterns of burn severity, followed by aspect, slope, vegetation coverage, relative humidity, and temperature. 3) With the increase in elevation, the marginal effect curve of area-weighted mean patch area and area-weighted mean patch fractal dimension showed an obvious increasing trend, whereas area-weighted perimeter-area ratio and patch density exhibited a decreasing trend. In addition to area-weighted mean patch area, all of them were affected by pre-fire vegetation coverage. When pre-fire vegetation coverage ranged fom 0.2 to 0.3, the proportion of high-severity patches in the landscape were the largest. In general, the high-severity patches differed significantly from unburned, low- and moderate-severity patches for five spatial pattern metrics. Topography and vegetation were more important in shaping the spatial pattern of high-severity patches than climate. Therefore, it would be urgent to implement forest fuel treatment in high-severity areas. It is necessary to allocate different forest patches reasonably from the landscape level, then to reduce the risk of high-severity forest large fires.





PDF全文下载地址:

https://www.ecologica.cn/stxb/article/pdf/stxb201902140264

相关话题/空间 干扰 计算 管理 遥感

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 基于多源遥感数据的草地净初级生产力质量评价
    摘要:植被净初级生产力NPP(NetPrimaryProduction)的遥感估算与分析对全球生态系统具有重要指导意义,不同尺度的遥感影像上占主导地位的地物景观信息是不同的,现代生态研究多尺度分析至关重要。以青海省海北藏族自治州为研究区,使用Landsat8OLI遥感影像、天宫二号宽波段成像仪影像、 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 基于MSPA-连接度-空间句法的生态保护空间及优先级识别——以苏锡常地区为例
    摘要:随着城市化进程的加快,对生态保护空间(EcologicalProtectArea,EPA)进行优先级识别已经成为保护生物多样性,缓解城市生态压力,提高土地利用效率的重要方法之一。以苏锡常地区为例,通过形态空间格局分析(MorphologicalSpatialPatternAnalysis,MS ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 广西滨海湿地类自然保护区管理成效评估体系构建及应用
    摘要:海洋保护区事业正处于从"重面积、重数量"向"重建设、重成效"转型的重要阶段,海洋保护区,特别是滨海湿地类保护区的管理有效性评估引起了国内外生态学家的广泛关注。根据现有评估体系中存在问题,结合广西滨海湿地类自然保护区建设及发展特点,构建了"管理机制-管理基础-管理行为-管理成效"的评估框架,通过 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 自然生态空间格局构建与规划理论研究
    摘要:广义的生态空间是指具有自然属性,以提供生态系统服务为主导功能的空间,包括自然生态空间、城镇生态空间和农业生态空间。自然生态空间是指与城镇空间、农业空间并列的,分布在城镇空间与农业空间之外的国土空间,在分布上具有完整性和连续性。探讨了自然生态空间的定义、内涵以及自然生态空间格局构建的理论和技术要 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 基于无人机激光雷达遥感的亚热带常绿阔叶林群落垂直结构分析
    摘要:森林植被高度与树木分布格局是植物群落重要结构特征,也是计算森林生物量分布的重要参数。传统的森林群落调查方法耗费大量人力物力难以进行较大尺度的群落结构测量,而一般的遥感影像也难以获得精确的地形信息及垂直结构。近年来激光雷达(LightDetectionandRanging,LiDAR)技术快速发 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 白毫早茶园3种害虫与其捕食性天敌的数量、时间和空间关系
    摘要:为了合理利用和保护天敌进行卵形短须螨、双斑长跗萤叶甲和假眼小绿叶蝉的综合防治,用灰色系统分析方法和生态位分析法对合肥地区白毫早茶园3种主要害虫与其捕食性天敌在数量、时间、空间等方面关系进行分析,利用害虫与天敌关系密切指数之和综合评判9种天敌与3种害虫关系密切的前四位天敌。2015年卵形短须螨的 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 基于生态系统服务功能和生态敏感性的自然生态空间管制分区研究
    摘要:自然生态空间分区管制是国土空间管制的重要组成部分,也是国内外生态环境研究的热点。针对国内自然生态空间用途管制暂处于试点阶段,有关管制的方法有待进一步探究的情况下,旨在通过江西省自然生态空间管制分区,为实现合理保护自然生态资源,促进自然生态系统健康有序发展提供参考。以江西省为研究对象,借助GIS ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 城市三维空间形态的热环境效应研究进展
    摘要:城市的三维空间形态,通过影响地表能量平衡过程和空气流动,改变城市内部热环境,并可能加剧城市热岛效应。在三维空间上定量解析格局-过程-效应关系对于城市生态安全和可持续发展具有重要意义,可为城市生态规划与景观设计提供重要科学依据。从城市三维形态的热环境效应研究角度,综述了城市三维形态的定量化研究进 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 乌鲁木齐山地草地生态系统服务价值变化评估——基于遥感与GIS
    摘要:草地生态系统服务功能是指草地生态系统及其生态过程所形成和维持的人类赖以生存的自然环境及其有效性,中国干旱半干旱地区的草地退化严重制约着生态系统服务功能的。以乌鲁木齐市山地草地为研究靶区,利用遥感图像(LandsatTM/OLI)划分出7种不同草地类型并计算其生态系统服务价值(Ecosystem ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31
  • 川西米亚罗自然保护区森林地上碳储量遥感估算
    摘要:研究米亚罗自然保护区的森林地上碳储量,有利于掌握高山峡谷区森林植被碳储量的分布特点,对区域森林资源的有效科学管理和维护森林生态环境具有重要意义。通过对保护区内的7个主要树种分别构建模型来初步估测森林地上碳储量,利用实地调查的样地数据与同期Landsat8遥感卫星影像,得到波段信息、植被指数、主 ...
    本站小编 Free考研考试 2021-12-31