黑河流域植被格局与生态水文适应机制(李小雁等著)思维导图

2019.10发源于祁连山的黑河是我国第二大内陆河，穿越张掖299km，形成了得天独厚的天然湿地和人工湿地，各类水域生态系统具有很强的典型性、稀有性和代表性，发挥着涵养水源、调节气候、防风固沙、净化水质等生态服务功能，是西北地区重要的生态安全屏障。

黑河湿地内动植物资源非常丰富，是我国候鸟三大迁徙中转站，生物多样性丰富集中，有各类植物385种，昆虫892种，野生动物209种，其中约占全世界总数3‰以上的黑鹳在黑河湿地越冬，具有不可多得的自然禀赋。

研究黑河流域湿地植物建群种及其伴生种，为我国西北典型内陆河流域湿地、水生动植物生境和水域生态系统及生物多样性保护，特别是黑河流域经济社会的可持续发展，维护区域生态安全方面有极其重要的作用。

1　研究地概况选择黑河流域甘州区老仁坝村典型湿地进行，位于东经100°06′—100°52′，北纬38°32′—39°24′，海拔高度1482m 。

在大陆性气候条件下，研究区夏季辐射强、温度高、湿度大，年均温度7.5℃，年均降水量116mm，年均蒸发量2025mm，无霜期150～160d。

土壤主要以砂土、漠土、潮土为主，降雨多集中在6～9月。

黑河湿地植物建群种主要为芦苇，伴生种有滨麦、盐地风毛菊、蒙山莴苣和四翅蚤缀等，植被盖度分别占该群落的75.2%和24.8%。

本文通过对黑河流域典型湿地的调查与研究，分析黑河流域水域生态系统及生物多样性的变化，为黑河流域湿地保护、经济可持续发展和区域生态安全屏障提供科学依据。

2　调查方法2016年7月采用样带结合样方法进行调查，根据地形情况设置南北走向样带，样带均垂直于水陆交界线，每条样带等距离10m布置样方，共调查10m×10m样地40个，记录样方内植物的优势种、伴生种、株数、株高、盖度等，并把样方内植物种分别采集样本，带回实验室进行分类、鉴定。

2.1　各指标计算方法2×2列联表将各样方调查数据排列成2×2列联表，其中a 为两个都有的样方数，b为只含有物种A 的样方数，c 为只含有物种B的样方数，d为两个种都没有的样方数，N 为样方总数。

思维导图：湖泊缩小【思维导图】[考点精析]1、自然原因（1）气候变化，根本原因是蒸发量大于降水量；（2）属于干旱地区或半干旱地区，蒸发旺盛，降水少。

2、人为原因（1）过度开发导致湖泊周围植被减少，水土流失严重，泥沙淤塞，湖水变浅；（2）围湖造田；（3）过度引用注入湖泊的河流水（农业灌溉、工业用水、饮用），注入湖泊的水量减少；（4）人类工程（水库的修建）。

【典题精研】河流发育到一定程度，随着流水冲刷与侵蚀，河流愈来愈弯曲，最后导致河流自然裁弯取直。

河水再由取直部位径直流去，原来弯曲的河道被废弃，形成湖泊。

因这种湖泊的形状恰似牛轭，故称之为牛轭湖。

下图示意某地牛轭湖分布。

据此完成下面小题。

1．下列地形区中，牛轭湖最多的是（）A．云贵高原B．东北平原C．东南丘陵D．塔里木盆地2．促使河道自然裁弯形成牛轭湖的原因是（）A．流水侵蚀B．流水堆积C．风力侵蚀D．风力堆积3．牛轭湖形成后，面积将逐渐缩小直至消亡。

自然状态下牛轭湖消亡的原因是（）A．湖水大量流出，湖床逐渐干涸B．人类过量用水，水位不断下降C．上游河道淤积，湖泊面积缩小D．湖水蒸发、下渗，植被发育覆盖【答案】1．B2．A3．D【解析】1．地势较为平坦的地区，河道弯曲到一定程度，出现河流自然裁弯取直，出现牛轭湖，东北平原地形平坦，河流较多，容易形成牛轭湖，B正确；云贵高原和东南丘陵，地势起伏较大，不易形成牛轭湖，AC错误；塔里木盆地，气候干旱，蒸发旺盛，河流水量小，不易形成牛轭湖，D错误。

综上所述，B正确，ACD错误，故选B。

2．结合图和分析可知，牛轭湖是由于流水河面的冲刷与侵蚀，导致河流越来越弯曲，裁弯取直体现了流水的侵蚀作用，A正确，BCD错误，故选A，3．牛辄湖形成后，由于底部植被发育覆盖，死亡后成为泥炭淤积，加上泥沙淤积，使得湖泊面积逐渐缩小直至消亡，D正确；牛轭湖形成后湖水不会外流，A错误；牛轭湖形成后，原河流变直，流速加快，上游不会发生河道淤积，C错误；人类过量用水，水位不断下降，是人为原因，不是自然状态，B错误。

黑河下游额济纳地区植被变化规律及最小需水量的估算金晓媚;胡光成【摘要】将2000～2008年MODIS-NDVI与黑河径流量数据相结合,在区域尺度上定量研究额济纳绿洲植被的多年变化规律及其与河流径流量的关系,并对额济纳地区的最小需水量进行了估算.结果表明,在新的配水方案实施后,绿洲年均植被指数呈上升趋势并与黑河径流以及地下水有很强的依赖关系,而且黑河径流对额济纳绿洲的影响存在1年的滞后期.维持额济纳地区生态环境不发生退化的年最小需水量为4.5×108m3.【期刊名称】《水利水电科技进展》【年(卷),期】2010(030)001【总页数】5页(P30-34)【关键词】MODIS-NDVI;径流量;最小需水量;额济纳绿洲【作者】金晓媚;胡光成【作者单位】中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京,100083;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P641;Q948在中国西北干旱内陆地区,降雨量少、水资源缺乏、植被稀疏,生态环境相当脆弱。

而“绿洲”则是当地人类生存和社会发展的主要依托[1]。

近年来,受气候和人类活动的影响,西北地区的绿洲呈现退化趋势,引起土壤荒漠化、湖泊萎缩等一系列的环境地质问题,有些地区甚至成为沙尘暴的主要源地。

黑河流域是我国第二大内陆河流域,面积约14万km2。

近几十年来随着黑河流域中游地区张掖绿洲面积的不断扩大,用水量的逐年增加,下游额济纳地区的来水量不断减少,使额济纳绿洲面积逐渐减小,湖泊干涸,沙漠化严重,生态环境恶化[2]。

而在控制和维系绿洲生态状况的诸因素中,水的作用极为重要。

因此,研究河流流量与植被生长之间的定量关系,估算额济纳地区的最小需水量,对改善黑河流域生态环境、协调用水矛盾和合理配置水资源具有重要的意义。

对西北干旱内陆地区水资源开发利用所产生的生态环境问题的探讨历来已久,钟华平等[3]根据额济纳绿洲地下水位埋深和水位变化,结合植物的长势和地面景观调查,采用对比分析的方法得出额济纳绿洲不同植物生长的地下水位埋深阈值、适宜区间及其相应的水位变幅。

思维导图：湖泊缩小的影响及对策【思维导图】[考点精析]5.湖泊面积缩小的原因、影响及对策(1)咸水湖：自然原因：①降水少，蒸发旺盛；②全球变暖，加剧蒸发；人为原因：①过度地引水灌溉，入湖水量减小；②破坏植被，植被涵养水源能力下降；治理措施：①统筹上、中、下游用水，协调生活、生产、生态用水关系；②控制人口过快增长和资源开发规模，节约和合理利用水资源。

(2)淡水湖：原因治理对策自然原因泥沙淤积，湖面减小禁止天然林的过度砍伐，植树造林，保持水土，减少泥沙淤积人为原因围湖造田，湖面减小退田还湖，移民建镇危害(1)调蓄洪水的能力下降，洪涝灾害频繁(2)影响航运(3)破坏生物多样性【典题精研】1．阅读图文材料，回答下列问题。

黑河是我国第二大内陆河,最终注入内蒙古的居延海。

居延海因湖面缩小分裂成两个湖泊——苏泊淖尔（东居延海）和嘎顺淖尔（西居延海）。

下图是黑河流域示意图。

(1)试分析居延海分裂成两个湖泊的自然原因。

(2)运用自然环境整体性的原理分析居延海面积萎缩对周边自然地理环境的影响。

【答案】(1)流域内降水少,蒸发旺盛,导致湖面萎缩;居延海中部高,东西两侧地势低。

(2)气候更加干旱;湖水盐度升高,水质恶化;湿地减少,水生生物减少;土地盐碱化;土地荒漠化加剧。

【分析】本题以黑河和居延海为背景材料，考查湖泊成因及自然环境整体性等相关知识点，考查学生获取和解读地理信息，描述和阐释地理事物，论证和探讨地理问题的能力。

旨在培养学生的人地协调观、综合思维和地理实践力等地理核心素养。

【详解】（1）由所学知识可知，居延海被分裂成两个湖泊的原因从地形和气候两方面来回答。

该地位于我国西北地区，距海较远，流域内降水少，蒸发旺盛，湖面水位下降；由于农业的发展和人口数量的不断增多，人们过度引入湖的河流水灌溉，导致入湖水量减少，湖面萎缩；由于湖泊中部高，东西两侧地势低，湖水流向两侧，导致湖泊从中间分开，形成两个湖泊。

（2）由所学知识可知，本题主要从各要素之间的相互关系进行分析。

自然地理环境的整体性与差异性内容速览►高考考情·速览（三年考情分析）►知识体系·构建（思维导图建构）►基础知识·清单（4大知识点）●植被●土壤●自然地理环境的整体性●自然地理环境的差异性►关键能力·拓展（5个能力点）能力点一自然地理环境的分析思路（答题指导）能力点二生物多样性能力点三垂直带谱图的判读能力点四雪线和林线能力点五非地带性分异规律►素养提升·训练（模拟+真题）►核心概念森林、草原、荒漠、土壤、成土母质、有机质、自然带、整体性、水平地域分异规律、垂直地域分异规律、雪线、林线、生物多样性1．主要植被类型（1）森林森林的垂直结构一般都有乔木、灌木和草本三层，以热带雨林的垂直结构最为复杂，可以分成5～8层，各层之间的界限不是很清晰。

其他森林类型分层较简单。

（2）草原热带草原和温带草原枯黄的原因相同吗？答案不相同。

热带草原干季草类枯黄是适应气候干旱的结果，温带草原冬季草木凋零是适应气候寒冷的结果。

（3）荒漠2、植被对环境的影响植被对地理环境的影响也非常显著。

以森林植被为例，其群落结构复杂，与环境之间的物质循环和能量交换非常活跃，因此形成了以下功能，如表所示：3、环境因素对植被的影响4.植被对自然环境的适应性(1)植被不适应环境：分布稀疏、没有分布说明该地区环境条件较差，主要从气候、地形、水文、土壤等方面分析原因。

(2)植被适应环境：能生长、生长旺盛说明这些植被具有适应该地区环境(尤其是恶劣环境)的能力。

如下表：5.天然植被与气候类型的对应关系(以北半球为例)1．土壤形成过程2．成土因素对土壤的影响3.土壤的组成4.土壤的性质及影响因素5.土壤剖面构造6．土壤的功能和养护土壤的养护(1)休耕：土地耕作一段时间后，暂停种植农作物一段时间，以恢复土壤肥力。

(2)轮作：在田地中轮换种植不同农作物，从而可以调节土壤中营养元素的种类和含量。

7、我国土壤的地域差异1.自然环境整体性的含义2．自然环境相互作用产生的功能3．自然环境的统一演化和要素组合4．自然环境各要素间相互作用实例1．地域差异(1)形成①同纬度地区②不同纬度地区：低纬地区与高纬地区吸收的太阳辐射量不同，使得水循环、生物循环等物质迁移的数量存在差异，从而形成热带与寒带不同的景观。

黑河中游荒漠区植物生长与水分变化关系分析牛赟;张永喆;张虎;刘建海;赵国生【摘要】土地荒漠化是当前世界十大环境问题之一，对人类的生存和发展构成了严重威胁。

通过黑河流域中游荒漠区建立的荒漠化综合防治试验站对土壤各层含水率、植被生物量、盖度、地下水埋深、降水量等9 a（2006—2014年）长期定位监测，采用特征参数算法、相关和多元回归分析方法，研究了植被生长和水分的年内、年际变化特征及相关回归模型。

结果表明：（1）土壤平均质量含水率、植被平均生物量、平均盖度、地下水埋深、降水量年均分别为2.38%、136.13 g/m2、11.01%、271.63 cm、141.56 mm；年际变化幅度从大到小依次为土壤质量含水率＞植被平均盖度＞降水量＞植被平均生物量＞地下水埋深，其中土壤质量含水率和植被平均盖度呈波动性增加趋势，植被平均生物量、地下水埋深、降水量呈波动性略有减小趋势。

（2）在一年的植物生长季的3～11月份期间，降水量、地下水埋深变化步调基本一致，各层土壤含水率变化步调基本一致。

（3）植被平均盖度与土壤各层质量含水率中度正相关，与降水量低度相关，与其它因子关系极弱。

（4）植被平均盖度模型预测准确率可达79.2%，误差平均为0.381，解释变差可达89.9%。

本研究可为荒漠化防治中的水资源管理以及退耕还林、天然林保护、黑河流域综合治理等工程对水资源影响的评估等提供科技支撑和参考数据。

%Land desertification is one of the world’s top ten environmental problems, and constitutes the serious threat for human survival and development. In order to explore response natural desert plant growth to changes of water in desertification control, the test station of desertification control in Hongshawo had been established in in Heihe middle reaches in 2006 by the academy of water resource conservationforests of Qilian mountains in Gansu province, and had been long-term location and multi-factor monitoring. At present, the data about meteorological, hydrological, soil, vegetation which related desertification and sandstorm occurrence and development had been obtained for 9 consecutive years. In this paper, extracted data about soil moisture content of each layer, vegetation biomass, coverage, groundwater depth and rainfall, which had come from test station of desertification control in Hongshawo had been set up in desert zones in Heihe middle reaches, and the algorithm of characteristic parameters, correlation and multiple regression analysis method had been used, and response characteristics of natural desert plant growth and changes of water interannual and annual variance had been studied. Results show that: (1) The average moisture content rate of soil, the average vegetation biomass, coverage, groundwater depth and precipitation respectively was 2.38%,136.13g/m2,11.01%,271.63 cm,141.56 mm. Interannual variation order from large to small was that moisture content rate ofsoil>coverage>precipitation>biomass>groundwater depth. The average moisture content of soil and average vegetation coverage showed a trend of volatility increase, but the average vegetation biomass, groundwater depth and precipitation showed a trend of slightly volatility decrease in the research area. (2) In the growing season from march to November, the annual variance pace of each layer soil moisture content were resemblance, and the changes of average vegetation coverage and biomass were non-significant.(3) Average vegetation coverage and soilmoisture content of each layer were mezzo positive correlation, but related to precipitation was low, very weak relationship with other factors. (4) The regression model of each layer soil moisture content and precipitation had been passed by R2 test, F test and t test, and and it was applicable and expandable. Through model analysis, the five factors of soil quality of moisture content in each layer and rainfall could explain 89.9% variation of the average vegetation coverage. This study could provide technology support and reference data for water resource management and evaluation of influence of water resource by engineering of returning farmland to forest, natural forest protection, comprehensive treatment of Heihe basin in desertification control.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2016(036)008【总页数】8页(P96-103)【关键词】生物量;盖度;土壤质量含水率;荒漠化防治;黑河中游【作者】牛赟;张永喆;张虎;刘建海;赵国生【作者单位】甘肃张掖生态科学研究院甘肃省祁连山生态科技创新服务平台，甘肃张掖 734000; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州 730000; 甘肃省祁连山水源涵养林研究院红沙窝荒漠化综合防治试验站，甘肃张掖 734000;华南理工大学，广东广州 510641;甘肃张掖生态科学研究院甘肃省祁连山生态科技创新服务平台，甘肃张掖 734000; 甘肃省祁连山水源涵养林研究院红沙窝荒漠化综合防治试验站，甘肃张掖 734000;甘肃张掖生态科学研究院甘肃省祁连山生态科技创新服务平台，甘肃张掖 734000; 甘肃省祁连山水源涵养林研究院红沙窝荒漠化综合防治试验站，甘肃张掖 734000;甘肃张掖生态科学研究院甘肃省祁连山生态科技创新服务平台，甘肃张掖 734000; 甘肃省祁连山水源涵养林研究院红沙窝荒漠化综合防治试验站，甘肃张掖 734000【正文语种】中文【中图分类】S761.1全球干旱半干旱区域面积约占陆地总面积的三分之一，近百年来，气候变暖使得中纬度地区的干旱半干旱区范围不断扩大「1-2]。

森林植物主要通过林冠层、枯枝落叶层和土壤层拦截、吸收、蓄积降水实现对降水的再分配，从而发挥水源涵养功能。

秦岭森林资源丰富，被誉为天然“中央水塔”，具有重要的水源涵养功能。

秦岭北麓地表水源地分布众多，其中以黑河水源地最为重要，是陕西省西安市重要的水源。

黑河流域涉及多个自然保护区，区域内植被状态对水源地生态安全保障具有重要作用[1]。

目前，关于秦岭区域的研究多为植被覆盖变化趋势及驱动力相关性研究分析、水资源相关研究等，针对水源地，特别是黑河水源地保护的相关研究较少。

本文以黑河水源地保护范围为研究区域，基于遥感技术（Remote Sensing ，RS ）、地理信息系统（Geography Information Systems ，GIS ）和全球定位系统（Global Positioning Systems ，GPS ）等“3S ”技术，分析区内植被覆盖特征，划定水源涵养敏感区，提出黑河水源地生态保护建议，以期为秦岭区域水源地生态环境保护管理提供参考。

1研究区概况黑河水源地位于黑河峪口以上，保护区面积1481km 2，包括一级保护区、二级保护区和准保护区；涉及6个乡镇，上游常住人口较少；林木茂密，属暖温带落叶阔叶林带，有种子植物121科640属1550种、苔藓植物63科142属302种，还有大量的蕨类、地衣和菌类植物。

2研究方法2.1数据来源与预处理选取2020年中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台 ）Landsat-5TM 影像（空间分辨率30m ，云量小于10%）、数字高程模型（Digital Elevation Model ，DEM ）、水系图及保护区图等，在ArcGIS 、ENVI 等软件平台支持下，进行数据校正、配准、合成、增强及裁剪等处理，获得研究数据。

收稿日期：2023-07-03基金项目：陕社科联2022年度陕西生态空间治理重点课题项目“森林生态系统服务价值时空演变研究——以陕西省秦岭为例”（2022HZ1851）。

基于NDVI的黑河中下游植被覆盖度变化分析发表时间：2019-10-24T16:02:50.253Z 来源：《科学与技术》2019年第11期作者：李宁高楠[导读] 基于MODIS遥感影像数据，应用最大值合成法、像元二分模型及一元线性回归模型，对2000-2017年黑河中下游流域植被覆盖度的变化情况进行分析。

黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州 450008摘要:为准确掌握黑河干流水量调度实施以来黑河中下游地区的生态情况，以及为黑河流域中下游的水资源统一管理和调度提供科学依据和技术支撑，基于MODIS遥感影像数据，应用最大值合成法、像元二分模型及一元线性回归模型，对2000-2017年黑河中下游流域植被覆盖度的变化情况进行分析。

关键词:黑河流域；像元二分模型；植被覆盖度；NDVI1 引言植被是陆地生态系统最为重要的组成成分之一，具有改善生态气候、调节河水流量、防止水土流失、促进生物循环等作用[1]。

植被覆盖度通常指某一地域植物垂直投影面积与该地域总面积的百分比，是指示地表植被状况的重要指标[2]。

由于地球环境的变化受到植被变化的影响，植被覆盖的研究逐渐成为全球变化科学研究的热门领域[1]。

目前植被覆盖度的获取主要有地表实测和利用遥感数据估算两种方式[3]。

第一种方法准确度更高、获取的信息更为详细，但只能在较小面积区域内进行实测，且成本较高。

随着遥感技术不断发展与成熟，使得第二种方法可以对大面积范围的植被覆盖度进行估算[4]。

为准确掌握黑河干流水量调度实施以来黑河干流中下游地区的生态情况，以及为黑河流域中下游的水资源统一管理和调度提供科学依据和技术支撑，本文收集MODIS遥感影像，采用一元线性回归模型、最大值合成法以及像元二分模型等方法，研究2000-2017年间黑河中下游区域植被覆盖度的变化情况。

2 研究方法2.1 研究区概况本研究集中在黑河干流沿线的中、下游地区。

黑河中游两岸地势平坦，光热资源充足，但干旱严重，人工绿洲面积较大，部分地区土地盐碱化严重；黑河下游深居内陆腹地，是典型的大陆性气候，具有降水少、蒸发强烈，温差大，风大沙多，日照时间长等特点。