红壤丘陵区LAI与土壤侵蚀分布特征的关系.doc

红壤丘陵区LAI与土壤侵蚀分布特征的关系王库2,史学正1,于东升1,//中国科学院南京土壤研究所,江苏南京210008;,福建福州350108;,江苏南京210093摘要:叶面积指数(LAI)是常用的一个用于描述植被覆盖的方面指数,土壤侵蚀的分布又与植被的覆盖状况息息相关,这就意味着LAI与土壤侵蚀有一定的相关性,目前有关这二者的相关性研究还鲜有文献报道。基于这此,本研究首先利用2000年的遥感影像(TM)解释出该年度的土壤侵蚀强度图,再利用该遥感影像通过图像的代数运算得出该地区的NDVI栅格图,通过实测该县不同典型植被条件的LAI值,得出实测的LAI与图像NDVI值之间的函数关系式,由图像的代数运算把NDVI图转换成LAI图,即实现了遥感图像的实测LAI纠正。在GIS软件的帮助下,通过将LAI栅格图与土壤侵蚀强度图的空间叠加分析,得到不同LAI条件下的土壤侵蚀分布。结果表明,LAI与土壤侵蚀的分布表现为:大致以LAI=2为分界线,当LAI<2时,土壤侵蚀并未随LAI的增加而迅速减少,LAI>2时,土壤侵蚀的分布随植被指数的增加而减少,当LAI=2左右时,土壤侵蚀的面积最大。这种情况对于轻度、中度及强度土壤侵蚀的影响是类似的,都呈类正态分布的曲线形式,但在曲线的两侧土壤侵蚀类型是有本质区别的,在曲线的左侧土壤侵蚀类型的分布是中度和强度为主,而在曲线右侧则以轻度为主。表明LAI这个指标与土壤侵蚀有很好的相关性,可以用于土壤侵蚀方面的相关研究工作。关键词:红壤丘陵区;叶面积指数(LAI);植被覆盖度;土壤侵蚀中图分类号::A文章编号:1672-2175(2006)05-1052-04遥感与GIS技术发展的发展,使得在大区域尺度上研究土壤侵蚀与植被的关系成为可能。以往在水土保持研究中,常用到归一化植被指数(NDVI)作为地表覆被的指标[1],这个指标的获得可通过对遥感图像的运算直接得到,但由于受卫星经过时段和天气状况等的影响,很难获得所需季相、且无云等气象条件干扰的遥感资料,解译的NDVI不能很好地代表特定季节的植被情况。因而若用NDVI单一指标来估测植被盖度,势必丢失大量遥感信息,降低估测精度[2]。叶面积指数(LAI),是陆地生态系统的一个十分重要的结构参数,反映的是一个农作物个体特征和群体特征相关的综合指数,它和植物的蒸腾作用、太阳光的截取、光合作用及地表净初级生产力等密切相关[3-4]。LAI指数可以通过对地表植被的实测而得到,大量研究表明,LAI与NDVI之间有很好的相关性[5]。根据这一关系,可以利用中某一时段较好的遥感影像,在同一时期同步对地表的典型植被进行实测LAI,通过图像运算可实现对遥感影像的NDVI进行反演,得到观测时段的LAI的宏观分布情况。那么通过这种方式得到的LAI资料能否也和NDVI一样,可以作为研究土壤侵蚀的植被指标呢?有关这方面的研究目前还很少有相关文献报道。另外,由于LAI与植被的净初级生产力(NPP)密切相关,若LAI和土壤侵蚀确存在某种相关性,那么土壤侵蚀与NPP必然存在相关关系。目前,在我国大部分地区的土壤侵蚀数据库均已经建成地,若二者存在相关性,那么我们可直接利用土壤侵蚀数据推算出特定地区的