多伦县林业工程生态效益评价

-多伦县林业工程生态效益评价实 施 方案*科技大学*师*学院二一四年三月. z-目 录第一章工程建立背景及意义1一、工程建立背景1二、工程建立的意义4第二章根本概况5一、自然地理条件5二、多伦县林业工程现状7第三章多伦县林业工程生态效益评价实施方案8一、多伦县林业工程生态效益评价指标体系建立8二、地面调查方法与内容17三、遥感影像处理与信息提取18第四章投资估算23一、估算依据23第五章工程工作进展26一、已完成工作26二、所需资料29. z-第一章 工程建立背景及意义一、 工程建立背景中国拥有13亿人口，960万km2面积的土地，约占地球陆地面积的6.42%。在这片广裹的土地上，森林约占16.55%，跨越多个气候带，从湿润带(32%)和半湿润带(15%)到半干旱带(31%)，(中国地图，1993；中国环境与开展国际合作委员会生物多样性工作组，2001)。从生物多样性的角度来说，中国是世界上第三大富饶的国家(中华人民*国国家统计局，2001)。中国人民数千年来早己认识到植被的重要性，然而，过去半个世纪人口膨胀和经济的高速开展，导致森林被砍伐、放牧过度、天然植被开垦为耕地的现象日益增加。这种情况严重影响了当地降水量、地下水位和蓄水量，致使水灾、旱灾增加，湖泊和排水渠道淤塞(Edmonds，1994；中国环境与开展国际合作委员会生物多样性工作组，2001)。中国政府己先后批准实施了针对于植被恢复改善生态环境的天然林保护工程、退耕还林工程、“三北防护林体系建立工程和长江中上游防护林体系建立等十大林业生态工程。截止目前，中国己成为世界上人工林最多的国家，被誉为“世界最伟大的森林恢复者，森林覆盖率己由50年前的8.6%，上升到16.55%，生态脆弱地区的生态环境和农业生产条件、生存生活条件得到了明显改善，并对整个国民经济和社会的可持续开展产生了积极而深远的影响(中国环境与开展国际合作委员会生物多样性工作组，2001)。中国具有悠久的植树造林历史，尤其是新中国成立后，在党和国家的高度重视下，针对植被恢复，在全国*围内开展了大规模的植树造林，取得了举世瞩目的成绩。半个世纪以我国林业生态工程建立大体经历了3个阶段:第一阶段50年代至60年代中期，由北至南相继开场营造防护林，包括防风固沙林、农田防护林、沿海防护林和水土保持林，这一阶段营造的林分树种单一、目标单一、*围较少，没有形成整体效果。第二阶段60年代中期至70年代后期，林业生态工程建立根本处于停滞阶段。第三阶段70年代后期至90年代，我国林业生态工程建立步入了“体系建立的新阶段，改变了过去单一木材生产的传统思维，采取生态、经济并重的战略方针，在加快林业产业体系建立的同时，狠抓林业生态体系建立，先后确立了以遏制水土流失、改善生态环境、扩大森林资源为主要目标的十大林业生态工程，即“三北防护林体系建立工程、长江中上游防护林体系建立工程、沿海防护林体系建立工程、平原绿化工程、太行山绿化工程、全国防沙治沙工程、淮河太湖流域综合治理防护林体系建立工程、珠江流域防护林体系建立工程、辽河流域防护林体系建立工程、黄河中游防护林体系建立工程。这十大林业生态工程规划区总面积705.6万km2，占国土总面积的73.5%，覆盖了我国主要水土流失、风蚀沙化和台风、盐碱等生态环境最为脆弱的地区。在十大林业生态工程总体布局下，1997年原国家林业部又确定了三峡库区及嘉陵江流域、川西林区、*金沙江流域、黄河上中游水土流失区、黄土高原风沙区、*江*头等6个重点治理区营造林工程，十大工程和六大治理区，构成了我国林业生态工程体系建立的根本框架(沈国舫等，2001)。1998年长江、松花江和嫩江流域发生特大洪涝灾害，又一次给我们敲响了警钟。国家林业局认真贯彻落实国务院?全国生态环境建立规划?，制定了?全国生态环境建立规划(林业专题)?，将我国林业生态体系建立在地域上划为八大保护与治理区，采取“保、退、治、补四管齐下，以保护、恢复和开展森林植被为中心，按不同的主攻方向和治理目标，布局了16个林业生态建立工程:即重点地区天然林资源保护工程、全国野生动植物及栖息地保护与森林公园建立工程、中国热带森林保护工程、重点地区退耕还林工程、全国防治沙漠化工程、重点地区薪炭林基地建立工程、“三北地区防护林体系建立工程、珠江流域防护林体系建立工程、淮河太湖及长江下游防护林体系建立工程、松花江嫩江流域防护林体系建立工程、黄河下游及海河流域防护林体系建立工程、太行山绿化工程、京津周围绿化工程、全国农田林网化建立工程(沈国舫，2001)。*自治区为祖国北方的重要生态屏障，是确保和“三北地区免受风沙侵袭的平安线。日益恶化的生态环境不仅使当地群众的生产生活面临严重威胁，而且直接影响了京津经济圈的生态平安。*多伦县位于浑善达克沙地东南端，是*到直线距离最近的旗县，距直线距离180km。该地区为以牧为主的农牧结合区，气候干早、风沙较大。尤其是20世纪50年代以来，由于“大跃进和“文化大革命时期“以粮为纲的片面路线，造成过牧、开垦、樵采等不合理人为活动的长期作用，使土地荒漠化，流动沙丘南移，是京津唐经济圈扬沙、浮尘天气的主要沙源地。基于上述原因，国家在多伦县实施了各种林业工程，包括有京津风沙源治理工程，退耕还林工程，飞播造林等。对这些林业工程实施效益的评价工作迫在眉睫。二、工程建立的意义1、林业跨跃式开展的需要*林业生态建立在“十一五期间，取得了显著成绩，全区林业生态体系根本建成，生态环境质量明显改善，林业在全区经济社会开展中发挥着越来越重要的作用。但是林业的开展仍然面临着森林资源保护和生态环境建立的诸多亟待解决的问题。这些问题与*林业建成比拟完备的高标准的林业生态体系、高效益的林业产业体系和高水平的森林资源平安保障体系的建立目标不符，问题的解答，迫切需要掌握全面的、系统的、可靠的、翔实本底资料。但是目前尚无系统的、全面的林业资源和生态环境根底数据。2、构建和谐社会的需要经济的开展需要农、林、草、水生态系统提供大量优质的产品，大型工程建立需要相关的自然环境监测数据和试验数据的支持。在多伦县进展应用根底研究与应用研究的综合观测与试验研究，从而为本地区资源利用、环境保护与产业开展提供优化模式、关键技术与配套技术，并进展示*推广，从而推动区域经济开展。第二章 根本概况一、自然地理条件1、地理位置多伦县地理坐标为4146-4239N， 11554-11655E，位于*自治区锡林郭勒盟东南部，地处阴山山脉北坡、*高原南缘。东与*省围场县接壤，南与丰宁、沽源交界，西与镶白旗、蓝旗为邻，北与*市克什克腾旗毗邻，县境南北长110km，东西宽70km。多伦县面向京津，是塞北通往内地的门户，距直线距离约180km，是*自治区到直线距离最近的旗县。多伦县属于生态脆弱区，是华北地区尤其是京津地区生态屏障的重要组成局部，其生态环境的优劣关系到周边地区的开展。因此，防治多伦县荒漠化，加大林业工程建立力度，对维持生态系统平衡和京津地区域和滦河上游水源地的保护，以及保障京津经济圈的生态平安和可持续开展具有至关重要的意义。多伦县地理位置图2、气候条件该区域属于中国东部季风区，属中温带半干旱大陆性季风气候区典型草原带，半干旱向半湿润过渡地区，大陆性气候显著。气候特点冬季严寒而漫长，春季干旱多大风，夏季不热多雷阵雨，秋凉霜雪早。年平均降水量400mm左右，蒸发量1925.5mm左右，四季降水分配不均，春季降水较少，占年降水量的12-15%，.夏季降水较为集中，6-8月份降水可占全年降水量的65-70%，返青期一般五月末开场，降水可占年降水量的90%左右。全年风力较强劲，以春季风力最大，4月份风速最高，可达5.66.1m/s，年平均风速4.3-4.7m/s，年平均大风，一般风速大于17.3m/s，日数30-65d，扬沙及沙尘暴天气频繁发生。3、土壤条件多伦县土壤分为7个土类、14个亚类、29个土属、59个土种。灰褐土主要分布在西干沟水泉沟山、大河口东山、三道沟林场哈庆沟山等的杨华混交林下。黑钙土分布在南部山地垂直带上。栗钙土为面积最大，分布最广的主体土壤类型，其河谷洼地零星分布着草甸栗钙土。草甸土分布在淖边、河谷阶地和地势低洼的地段均有零星分布，中北部多于南部。风沙土主要分布于北部和县城南部。4、植被条件多伦县植被以禾本科和菊科为主，群落构造简单，种类少，以耐早的草本和沙生灌木为主。干草原主要分布在县境中部和南部低山丘陵及波状丘陵地区，主要植物种类以旱生灌木、禾草、杂类草植被为主。草甸草原又分低山丘陵、林缘、沼泽化植被等，低山丘陵草甸植被主要分布在县境北部和东南部，植物种类以菊科、禾本科为主，其次是莎草科、蔷薇科、豆科。林缘草甸植被主要分布在中西部和东北河流两岸的漫滩，植物种类以禾本科、沙草科为主，还有蔷薇科、菊科。沼泽化草甸草原主要分布在县境北、东的低洼地、湿地、丘间谷地、湖淖边缘，植物种类以禾本科星星草、苔草为主。 第三章 多伦县林业工程生态效益评价实施方案一、多伦县林业工程生态效益评价指标体系建立本研究从植被、风沙运动、土壤等三个方面分别选取了植被盖度、生物量、植被高度、植物种类数量、一年生植物比例、固定沙漠化土地比例、固定沙漠化土地破碎度、流动沙漠化土地比例、流动沙漠化土地破碎度、土壤有机质含量、土壤机械组成等11项指标建立了多伦县林业工程生态效益评价指标体系，通过地面调查，获取植被状况、土壤等相关数据，并结合研究区气象、植被等资料和研究区的行政区划图、地形图以及TM图像，获取工程内外植被盖度、生物量变化地面调查后结合遥感软件估算等信息，及工程实施前后固定沙地比例、流动沙地比例、固定沙地景观破碎度、流动沙地景观破碎度变化等信息，采用层次分析法来确定各项指标的权重，并参考土地沙漠化程度划分标准、土壤风蚀强度分级、我国第二次土壤普查有机质含量分级等资料，采用四分法对各指标进展分值量化，通过建立综合评价数学模型求得综合生态效益指数。最后根据综合数量评价值的大小，确定各个工程的生态效益现状，从而实现对林业工程生态效益快速、全面的评价。1、指标选取原则 在众多指标中要筛选出一套科学、合理并具有可操作性的林业生态工程评价指标体系。综合有关研究，必须遵循以下原则:1科学性原则林业生态工程评价内容丰富，过程复杂，涉及到自然环境以及其他影响因素多样，在具体评价过程中，要针对不同的内容选择不同的评价指标体系，所以确定林业生态工程评价指标体系要建立在科学的根底上，能够反映、评价、评价对象的本质，每个指标应该含义明确，简便易算，并建立在已有统计指标体系和调查资料的根底上。为了防止指标间信息的重叠分配而影响评价的科学性，选取尽量少而具有典型代表性的指标。2定量分析与定性分析相结合原则在林业生态工程评价过程中，有些内容可以定量化分析评价，有些只能定性化分析评价，所以，对于目前有条件能够量化的因子尽量实行定量分析；不能定量的，要规*出定性分析的标准，并按要求进展定性评价；最后定量分析和定性分析的结果均应纳入综合评价体系中。3通用指标与专用指标相结合原则林业生态工程时间长、*围广、内容多，为了兼顾不同地区之间的共性和特性，应该将工程建立的总体目标和分区目标分成不同类型，然后根据林业生态工程自然属性、经济属性和社会属性设置通用评价指标，此外再根据不同林业生态工程的特性以及不同地区林业生态工程的特点设置专用指标。4统一性与灵活性相结合原则林业生态工程的综合效益与影响涉及面广，非常复杂，即使兴旺国家目前应用中的理论和方法也不成熟。在研究这些问题时，不可能做到面面俱到，在对林业生态工程进展生态效益评价的过程中，既要从工程建立的全局出发，又要考虑林业生态工程建立内容的差异性；既要考虑林业生态工程评价工作的统一性要求，又要考虑不同类型区实施条件的差异性，做到统一性与灵活性相结合，这样有利于理论和方法不断完善，同时，最终的评价、评价结果也更符合林业生态工程建立的实际情况。5综合性与全面性原则评价指标体系应能反映工程区生态、社会、经济系统运用的全过程，生态效益是多种效益的综合，包括生物效益、土壤养分效益、小气候效益和水文效益等。评价指标体系既要反映各类型区工程实施的总体特征，又要反映该区域的经济、社会和生态的改善情况，应当包含经济指标、社会指标和生态指标。指标体系是个有机整体，尽可能全面地反映被评价、评价资源的主要开展特征和状况。6可比性原则林业生态工程综合效益评价指标内容应简单明了，便于测定、调查或搜集，其评价指数计算方法应简捷、快速、方便。从时空观点看，指标体系的各指标，应具有统一量纲，以便对系统时间演变和空间分布规律研究。2、评价指标的筛选建立科学、合理的评价指标体系关系到林业生态工程综合效益评价结果的正确性，是林业生态工程评价工作的重要内容和根底工作。目前，国内外虽然提出不少林业生态工程生态效益指标体系，但林业生态工程效益指标体系在评价标准方面仍存在一些问题：一方面人们为追求指标体系的完备性，不断提出新指标，使指标体系数目不断增大；另一方面，缺乏科学有效的指标筛选方法。1指标筛选的思路筛选林业生态工程效益评价指标时，遵循科学性、定量分析与定性分析相结合、通用指标与专用指标相结合、统一性与灵活性相结合、综合性等原则，不能仅由*一原则决定指标的取舍，而要综合考虑。林业生态工程生态效益评价指标筛选的思路一方面吸收了前人的研究成果中的优良指标，主要选取了目前大家比拟公认，有比拟成熟评价、评价方法的指标，同时，根据不同工程的构造、功能以及各类型区特性，提出了反映其本质内涵的指标。以便科学、公正地进展评价与评价工作。2指标体系的筛选方法目前，筛选指标的方法主要有理论分析法、专家咨询法和频度分析法等。通常采取这三种方法的综合，首先采取理论分析法，分析林业生态工程综合效益的机理过程，对目前存在的评价方法进展优缺点分析，选取那些目前相关领域专家比拟公认的、评价与评估方法成熟、使用频度较高的指标，同时，结合各类型区生态系统的背景特征、主要问题以及不同类型区的生态条件等，进展分析、比拟、综合选择那些针对性较强的指标。在此根底上，屡次征询有关专家意见，对指标进展调整，最终得到林业生态工程综合效益评价指标体系。多伦县林业生态工程生态效益评价指标的筛选依据国家林业局重点工程?重大林业生态工程生态效益分析评价技术与应用?的研究成果，基于?森林生态系统评价指标体系?标准中的指标，同时结合多伦县林业生态工程建立现况，进展评价指标的筛选，确定多伦县林业生态工程生态效益评价指标体系见下列图。植被指标植被的作用是最重要的，植被既是土地质量的综合表达，也是土壤的最理想保护者，同时还是生态系统的主体。植被指标主要是指描述植被形态和生产能力的指标，如植被的群落组成、生活型、生物量、植被覆盖度等，毫无疑问多数植被指标都能通过地面调查获得，但局部表征植被生产能力的指标，如植被盖度、生物量已经能够通过遥感数据定量提取。虽然不同尺度下获得的数据有一定差异，但这些指标显然能跨尺度使用。本研究选取具有可操作性，且能直观表达林业工程工程生态效益的5个植被指标，分别是植被覆盖度、地上生物量、草植被高度、植物种数和一年生植物比例。a 植被覆盖度：指植物群落总体地上局部的垂直投影面积与取样面积之比的百分数。植被覆盖度是植被中最为关键的因子，因为它是最能表现植被作用和比拟容易获得数据的因子，它反映植被的茂密程度和植物进展光合作用面积的大小。植被覆盖度是衡量地表植被状况的一个最重要的指标，也是影响土壤侵蚀与水土流失的主要因子，对于区域环境变化和监测研究具有重要意义。b地上生物量：单位面积内*一植物种或全部植物种地上局部的总重量鲜重或干重，它是植被生长的数量化指标。地上生物量表示植被的生长速度和再生能力等特征。一般说来，对于同一植物群落，地上生物量的多少能说明盖度的大小、叶面积的大小，也能说明光合作用的能力。齐地面剪割草本植物及木本植物当年嫩枝叶的产量。c植被高度：植被高度是植被在自然状态下的高度，它能反映植被的生产状况，对利用方式关系较大。测量时保持植物自然状态，量植被的平均高度。d 植物种数：每平方米植物种类数。e 一年生植物比例：一年生植物盖度占植物总盖度的百分比。一年生植物比例的多少能够反映植物群落的稳定性。一年生植物所占比例少，则群落稳定性好；反之群落不稳定。风沙活动指标风蚀为风力作用下地表物质的损失过程，它是风沙活动和沙漠化过程的开场，沙漠化过程中的子过程都是直接或间接地由风蚀产生和开场的。风蚀是导致沙漠化的最主要原因之一，土地沙漠化后，形成以裸沙为主，流动沙地、半固定沙地和固定沙地相间分布于其中。所以固定沙地比例和流动沙地比例的大小是评价林业工程效果的显著指标。另外本研究引用了一个景观分析指标景观破碎度，对研究区流动沙地和固定沙地动态特征进展定量研究。a 固定沙地比例：固定沙地面积占工程区总土地面积的百分比。固定沙地比例越大，说明工程区恢复的越好。b 流动沙地比例：流动沙地面积占工程区总土地面积的百分比。流动沙地比例越小，说明工程区恢复的越好。c 破碎度：景观破碎化是指由于自然或人文因素的干扰所导致的景观斑块类型由简单到复杂的过程，即景观由单一均质向复杂异质的过程。斑块的总数、单位面积内的斑块数目、单位面积内的斑块面积、边界密度均是常用的反映景观破碎化特征的指标傅伯杰和陈利顶，1996。景观破碎化说明景观形态破碎化，增强了景观边缘效应，缩小了*一类景观的总面积和每一斑块的核心面积。土壤指标土壤是由矿物质、有机质、土壤水分及土壤空气四个局部组成的。土壤指标主要是指描述土壤的物理、化学和生物特征的指标，如土层厚度、土壤质地、机械组成、构造、营养状况、有机质含量、剖面特征、含盐量、盐份类型、土壤微生物状况等，这些指标大都是一些实地调查或分析化验指标，尽管在科学研究中已可以实现利用微波遥感获得土壤指标定量数据，但代价高昂，远未到达应用阶段。土壤是植被生长的必备立地条件之一，我们选取反映植被立地环境特征的主要表征指标，分别是土壤有机质和土壤机械组成，作为本研究反映林业工程使土壤恢复的二个指标。a 土壤有机质：土壤有机质含量是最重要的土壤特性指示指标之一，它指示土壤中各种营养元素特别是氮、磷的重要来源，代表着土壤供肥的潜在能力及稳产性，是土壤的安康性与否的关键因素。将土样带回实验室进展分析测定单位重量干土壤有机质含量(g/kg)。土壤有机质含量的上下是衡量土壤肥力的重要指标。有机质对土壤的理化性质也起重要作用。如土壤有机质能改善土壤的物理构造和化学性质，有利于土壤团粒构造的形成，促进植物的养分吸收和生长。b 土壤机械组成：土壤是由大小不同的土粒按不同的比例组合而成的，这些不同的粒级混合在一起表现出的土壤粗细状况，称土壤机械组成或土壤质地。影响着土壤水分、空气和热量运动，也影响养分的转化，还影响土壤构造类型。土壤机械组成是土壤的一个稳定的自然属性，在很大程度上决定着土壤的行为和用途，是研究土壤风蚀必需的根本资料之一。用铝盒取表层沙样进展室内分析，选择其中的细沙比重作为一个评价指标。3、评价指标权重的计算各个评价指标权重确实定在综合评价中占有重要的位置，权重的大小对评估结果十分重要，它反映了各指标的相对重要性。其含义为：在纵向上，反映了该指标变化对生态综合效益变化所起作用的大小；在横向上，评价指标权重表示了该指标在同一评价指标层次中所处的地位，权重确定的合理与否将直接影响评判结果。目前采用的权重处理方法主要有：专家评估法德尔菲法、频数统计分析法、等效益替代法、指标值法、因子分析法、相对系数法和层次分析法。本研究采用层次分析法来确定各项指标的权重。层次分析法AHP是由美国匹兹堡大学教授T.L.Saaty最早提出的一种定性与定量分析结合的多目标评价决策方法。它将决策者对复杂系统的评价思维过程数学化。其根本思路是决策者通过把复杂的问题分解为假设干层次和要素，在各要素之间简单地进展比拟、判断和计算，然后再转为对这些元素的整体权重进展排序判断，最后确立各元素的权重王晓光，2006。这种方法的特点是在对复杂问题的本质、影响因素及其内在关系等进展深入分析的根底上，利用较少的定量信息使决策的思维过程数学化，从而为多目标、多准则或无构造特性的复杂决策问题提供简便的评价(决策)方法，尤其适合于对评价(决策)结果难于直接准确计量的场合。层次分析法的根本原理是把定性分析与定量分析相结合的多目标决策分析方法，通过分析复杂的问题所包含的元素及其相互关系，将问题分解为不同的元素，建立系统的递阶层次构造；再请专家对每一层次的各元素进展客观判断后，对同一层次的各元素关于上一层次中*一准则的重要性进展两两比拟，构造两两比拟判断矩阵；由判断矩阵计算被比拟元素对于该准则的相对权重，再计算出每一层全部元素对系统目标的合成权重，并加以排序；最后根据排序结果进展规划决策并选择解决问题的措施。4、 评价指标的赋值为了客观反映林业工程的生态恢复特征和程度，我们将评价标准指标按照中国草地退化等级划分标准，参考土地沙漠化程度划分标准、土壤风蚀强度分级、我国第二次土壤普查有机质含量分级等资料，采用四分法对各指标进展分值量化。5、综合评价数学模型根据地面调查与遥感监测结果，对照上述赋值标准打分，将每个工程的各指标所得分数作为该具体指标的数量评价Ri，然后与层次分析法所得到的各指标相对权重Wi加权综合，即式中N为综合生态效益指数。最后根据综合数量评价N值的大小，确定各个工程的生态效益现状。二、地面调查方法与内容地面调查数据主要内容：样地、样方经纬度，海拔高度，土壤类型，地形地貌，工程实施情况，测定、记录样方内主要植物的名称、盖度、高度、地上生物量；物种种类、分盖度等信息，灌木和高大草本植物要测定其丛幅，并测其地上生物量。含灌木的测定样方面积为10 m10 m，草本测定样方面积为1 m1 m。按照工程区主要景观类型，工程内外分别选择3个样地，样地主要选择在能够反映*一种景观类型的典型地段，每个样地选取3个样方进展测定，作为三次重复。然后计算统计植物种类数以及一年生植物比例，并且记录每个样地的结皮有无。大风季节对工程内外的风速和输沙量进展测定，计算土壤风蚀模数。采用挖土壤剖面的方法，在每个样地取地表015cm土层土样1袋，带回室内测定土壤有机质和土壤机械组成等。三、遥感影像处理与信息提取1、 信息源与数据分析软件收集研究区气象、水文、植被等资料和研究区的行政区划图、土地利用类型图、地形图等。通过ArcGIS10.0软件把工程的拐点坐标生成面属性，并且进展定义投影等，从而生成工程分布图。对遥感数据的处理主要是通过ENVI遥感图像处理专用软件，实现遥感图像的几何校正、挖取等图像预处理工作；实现遥感信息的增强处理，点属性的提取、分类分级以及分类精度验证等工作。将野外GPS定位数据通过ArcGIS10.0软件进展空间化和投影转换，生成shapefile矢量文件。通过数学统计分析软件SPSS对地面调查数据和遥感数据之间的相关性进展分析，建立回归模型。2、遥感图像处理1图像校正与裁剪 为了突出研究区域*围，用多伦县行政边界限为条件对遥感影像进展裁剪。多伦县行政边界限为矢量shapfile格式。本文按照多伦县行政边界多边形进展遥感影像裁剪，采用EENVI分两步完成：获取多伦县行政边界限shapfile格式，投影为Albers equal area concic投影，在ENVI下，用Vector to Raster工具转换成栅格图像，然后通过掩膜mask运算实现图像不规则裁剪，产生研究区域遥感影像。2 波段选择与合成TM的波段及其特征任何物体由于其化学成分和物质构造不同都会对太阳光产生具有选择性的吸收和反射，因而构成物体本身所特有的光谱特征。波段合成在应用目视解译方法进展解译时，多采用多波段假彩色合成图像。对于TM影像，常用4、3、2波段分别对应于R、G、B的合成标准假彩色图像。因为TM4波段能较好反映了不同沙漠化程度土地上植被特点；TM3波段能反映沙质土壤的较高亮度局部，即不同程度的裸沙地和沙丘；TM2波段对植被的反射较敏感。这种波段组合对植被生长状况反映最好，同时对风成地表形态也有较好的反映。在这样的假彩色图像中，植被为红色，土壤为绿色，水体为黑蓝色。3 植被指数提取及模型建立植被指数，又称光谱植被指数，是航天遥感应用于对地观测而提出的专业术语，是指由遥感传感器获取的多光谱数据，经线性和非线性组合而构成的对植被有一定指示意义的各种数值陈述彭等，1990；Duncan，1993。植被指数是根据指标反射波段的特性计算出来的反映地表植被生长状况、覆盖情况、生物量和植被种植特征的间接指标。植被指数受到多种因素(土壤湿度、土壤颜色、土壤亮度、大气、传感器、云雾等)的影响与制约。因此，在实际应用中对植被指数的取舍应慎重。常见植被指数4 结果与分析 植被指数提取利用ENVI遥感影像处理软件提取植被指数流程一般为：(1)使用ENVI遥感处理软件翻开遥感图像。(2)依据植被指数公式，在建模工具里对图像不同波段进展波段计算。(3)生成植被指数影像文件。4 植被盖度分析植被覆盖度估算的遥感模型 根据学者们的研究思路，可将遥感测量植被覆盖度的各种方法分为：回归模型法、植被指数法与像元分解模型法。本文即采用像元分解模型法里的像元二分模型 。利用NDVI估算植被覆盖度归一化植被指数数(NDVI)，又称标准化植被指数，是近几年来较为常用的一种监测植被的遥感指数，用于大区域的植被监测。估算植被覆盖度的过程第一步：通过ENVI软件，利用公式计算NDVI，生成植被指数NDVI灰度图。第二步：在NDVI频率累计分布表上中取频率为0.5%的NDVI和99.5%的NDVI，分别作为NDVIveg与NDVIsoil。第三步：将NDVIsoil与NDVIveg带入公式计算着整个像元集合的植被盖度,得到植被盖度分布图。5 沙漠化等级划分依据植被盖度、地表覆沙面积等，沙地主要有三种类型：a流动沙地指植被盖度10%、地表沙质常处于流动状态的沙丘和沙地。b半固定沙地指植被盖度为10%30%，且分布比拟均匀，风沙流活动受阻，但流沙纹理仍普遍存在的沙丘和沙地。c固定沙地指植被盖度一般30%，风沙活动不明显，地表沙质稳定或根本稳定的沙丘和沙地，一般为乔木、灌木、草本混交的固定沙丘、沙地。6 地上生物量估产模型建立在全部地面调查数据中，选取工程内外的地面调查点的生物量数据，通过ENVI软件中的生成点属性，运用上述方法得到的植被指数图像的根底上提取地面调查点的植被指数。利用SPSS数学统计分析软件，进展回归分析，建立植被指数与地上生物量鲜重的线性回归模型，即地上生物量估产模型。将获取估产模型代入利用ENVI软件中的Model模块中，获取影像上每个像元地上生物量，得到地上生物量空间分布图，再汇总统计不同工程区的地上生物量数据。7 景观格局分析本文在评价林业工程生态效益时主要采用景观破碎度指标。景观破碎度是指景观被分割的破破碎化程度，它在一定程度上反映了人类活动对景观格局的影响。M=N/A式中M为*景观类型的破碎度，N为*景观类型的斑块个数，A为斑块的总面积。单位面积内的斑块数越多，表示景观的破碎度越大。而在沙漠化治理评价中，分析工程实施前后流动沙地景观破碎度和固定沙地景观破碎度，可以反映沙地景观构造特征及其动态变化。各指标取得的方式见下列图。第四章 投资估算一 、估算依据1?林业建立工程估算编制方法?；2原林业部颁发?自然保护区工程总体设计标准?；3国家林业局?自然保护区工程工程建立标准?试行和有关规程规定；4国家林业局其他有关规程、规定等；8收集的有关设施设备的现行市场调研、查询价格材料等指标。第五章工程工作进展一、已完成工作截止到目前为止，本研究收集的资料包括有多伦县1995年、2000年、2005年和2011年四期TM影像图，多伦县1975年1：50000地形图，多伦县土壤类型分布图。本研究目前已完成的工作有：矢量化完成了多伦县土地利用现状图，多伦县土壤类型分布图，同时多伦县1975年1：50000地形图的矢量化工作正在进展图幅拼接，即将完成。并根据经历目视解译、人工判读了多伦县2000年、2005年二期TM影像图，得到两期的土地利用类型图和荒漠化等级图。 多伦县卫星图片多伦县土壤类型图多伦县2000年土地利用类型图多伦县2000年土地沙漠化图多伦县2005年土地利用类型图多伦县2005年土地沙漠化图二、所需资料1、多伦县社会经济资料，包括2000年到2011年统计年鉴。2、多伦县土地利用现状图，包括不同时期的动态图。3、多伦县自然条件资料。4、多伦县近十年内的林业工程资料，包括所有工程申报材料，作业设计、验收材料和图件资料等。. z