-
陈甫:从一棵树到一片林——卫星遥感带你感受塞罕坝的死与生
关键字: 塞罕坝卫星遥感在陆地上,森林等绿色植被,由于叶绿素的特征,在可见光的红色波段具有强烈的吸收作用;而又因为叶子内部构造的原因,在近红外波段表现为高反射率和高透射率,吸收率很低。根据这种独特的光谱特性,遥感科学家们提出了多种表征植被特性的指数,为研究植被的分布、长势提供了极大的便利。
图6a 1987-1990年平均植被指数图
图6b 2013-2016年平均植被指数图
图6c 动画比较
基于此,我们绘制出塞罕坝研究区在1987-1990年(上)和2013-2016年(下)夏季植被指数的均值图像,用以描述该地区植被的脉络。如图6所示,绿色由浅至深是植被“绿度”越来越高的过渡,其中,0.6以上的墨绿色基本为森林覆盖地区。这种植被指数分布图像,侧重突出塞罕坝地区的植被状态。从图中可以看出,近几年与20世纪80年代末相比,塞罕坝地区新增森林面积很大。
图7 塞罕坝研究区植被变化图
通过两个时期植被指数数值的差异(图7)可以更好的突出植被变化的程度和所在区域。在研究区的东部和东南部,以及塞罕坝国家森林公园的西部,植被覆盖度和长势明显提高(绿色)。然而,在研究区西北部,非林场范围的内蒙古境内部分地区,植被指数下降明显,经过对遥感卫星数据的判读,我们发现这一地区确实存在土地沙化程度加剧的现象。而研究区东北部是农田分布区,植被指数的下降是由于农作物收割导致。
年度趋势分析
图8 植被指数均值变化趋势
图9 高植被指数覆盖变化趋势
为了进一步研究2000年后塞罕坝地区森林的连续变化情况,我们利用MODIS数据绘制了2000年到2017年间塞罕坝研究区夏季植被指数均值的变化趋势(图8)。塞罕坝研究区植被指数在本世纪前4年持续增高,而后呈现波动增高态势,至2017年,植被指数均值较2000年增长0.1左右。
2009年出现的植被指数数值陡降现象引起了我们的注意,考虑到森林生长对光、温、水等条件的需求,我们查询了塞罕坝地区的气候资料,发现在2009年的森林生长季期间,塞罕坝地区降水量明显低于其他年份,水分的缺失影响了森林的生长,导致了该年份植被指数数值明显低于相邻的其他年份。
由于森林的植被指数数值高于草地、湿地、耕地等其他植被,为了排除非森林植被的影响,我们把夏季植被指数均值在0.6以上的区域提取出来,分析了其面积占研究区总面积的比例变化趋势(图9)。从折线图中我们可以看到和植被指数均值变化相似的趋势,至2017年,0.6以上植被指数的比例较2000年提升30%左右。
以上两个趋势均可说明,塞罕坝地区森林植被质量在2000年以后仍在逐步提高,虽然增长过程中有所波动,但波动程度不高。
结语
结合我们对塞罕坝研究区上世纪七十年代、八十年末、以及2000年至今的研究,的确发现了塞罕坝以森林为主的植被在逐渐恢复的现象。从漫天黄沙到绿草如茵,从一棵树到一片林,在塞罕坝机械林场建设者的不懈努力下,这片曾经的宝地死而复生,现如今已经成为了国家级自然保护区。
森林恢复的工作不是一朝一夕就能完成的,在我们研究的时间段内,每年都会发现新增的人工林地,这是塞罕坝机械林场建设者们辛勤劳动的结晶!不断的努力终归会有收获,通过研究我们发现,塞罕坝森林植被的整体生态水平仍在趋好,这种趋势不仅体现在森林覆盖率的提高和森林茂密程度的提升上,同时表现为在应对环境变化时,森林具有更强的适应性和更高的稳定性。
生态问题近年来已经成为国民关注的重大问题,塞罕坝的案例告诉我们,通过科学的方法和不懈的努力,一定能够克服重重困难,在生态环境的保护、治理、修复和恢复工作中取得成功。同时,利用遥感方法进行生态学研究,具有尺度多样、时效性强、客观真实、成本较低等优势,在近年来也已成为生态变化监测、生态价值评价与评估的重要手段。
扫码关注微信公众号“科工力量”,中国工业科技新闻的权威观察家
-
本文仅代表作者个人观点。
- 请支持独立网站,转发请注明本文链接:
- 责任编辑:孙武
-
瑞士和会上,他忍不住说了实话:他们不来,无法影响俄 评论 339又一名校回应!要不要破格录取,到底听谁的? 评论 563美俄核潜艇同时现身古巴,“让人想起冷战” 评论 184“之前怎么没人去阿勒泰?没必要拍西方感兴趣的作品” 评论 102最新闻 Hot
-
“因对华关系紧张,印度损失了150亿美元和10万个工作岗位”
-
“乌克兰从未说过中国是敌人,希望和中国做朋友”
-
反对扩招,首尔大学医院部分教授今起无期限停诊
-
“14国拒绝签署联合公报,无一国愿‘接盘’下次和会”
-
内塔尼亚胡谴责以军
-
“欧盟加税是为保护汽车行业?但他们不想要这种‘保护’”
-
“澳大利亚需要与中国在采矿方面合作,因为美国没有技术”
-
遭受“最致命事件之一”后,以军宣布“局部战术停战”
-
撬拜登墙角,特朗普罕见前往黑人教堂
-
“哈马斯已准备好接受美国提议的加沙停火协议”
-
英媒自曝:自己造不了,又担心中国“使坏”…
-
瑞士和会还开着呢,美德日领导人提前走了
-
瑞士和会上,他忍不住说了实话:他们不来,无法影响俄
-
“计划未来几周内访问中国”
-
173个美贸易协会致信拜登:调高对华关税,要三思啊
-
“保守党可能在英国大选中灭亡”
-