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基于随机森林模型的太湖水生植被遥感信息提取 总被引：3，自引：1，他引：2
水生植被作为太湖湿地的重要组分,其数量和范围变化影响着湖泊生态系统的平衡,故利用遥感技术对水生植被的空间分布开展研究有助于太湖湿地生态系统的保护.以Landsat 8多光谱遥感影像为主要数据源,利用光谱指数和图像变换方法构建多个特征变量,结合随机森林(RF)模型,提取太湖水生植被的空间分布.结果表明:(1)通过对比分析训练样本特征值的平均值、标准差和变异系数,NDVI、NDWIF、SR等指数更易于区分开敞水域和沉水植被、浮叶植被和挺水植被;(2)当设置1000棵分类树和4个分割节点的随机变量时,RF分类模型的袋外误分率小于6%,误分主要受SR、MNDWI和NDVI等特征变量影响;(3)通过验证分析,基于RF模型获得的2014年7月太湖水生植被覆盖面积约为306.0km2,分类精度为88.56%(Kappa系数为0.88),主要分布在湖体的东部和南部,以沉水和浮叶植被为主,两者占水生植被覆盖总面积的84.9%. 相似文献
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抚仙湖有近210亿m3的优质淡水资源,具有重要战略价值,但是近年来出现水质退化的现象.沉水植被是湖泊生态系统功能维持的重要生物门类,其演变过程能反映和影响整个生态系统的变化,目前还缺乏对抚仙湖沉水植被长期连续地观测记录.本文基于Landsat遥感数据分析了抚仙湖北部沉水植被面积的动态变化,结合气候变化和水质水文要素分析发现：抚仙湖北部湖区沉水植物在1987—2020年间存在先减少后增加的变化趋势;1987—1995年,沉水植物分布面积约占北部湖区面积的1.64%;1996—2010年北部湖区沉水植被分布面积缩减,湖泊处于高水位低营养状态,水位上升是此时期沉水植物面积减少的主要原因;2011—2020年,水位降低,营养增加,营养和水位的共同作用导致抚仙湖北部湖区沉水植物面积显著增加.沉水植物覆盖度变化伴随着沉水植被以苦草为优势种群转为以穗花狐尾藻为优势种群,沉水植被结构转向耐污染性更强的属种.通过抚仙湖北部湖区沉水植被发育与营养、水位等驱动因子的关系分析,建议现阶段需要严格限制入湖氮磷排放,强化水生植被的长期动态监测,构建水量、水质、水生态一体化监测体系,并开展抚仙湖生态系统演变的模拟和预测,防止抚仙湖生态系统出现突变,以维持抚仙湖生态系统功能多样性. 相似文献
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基于水体透明度反演的太湖水生植被遥感信息提取 总被引：3，自引：1，他引：2
在使用多光谱遥感图像提取太湖水生植被分布时,由于水体中悬浮物和藻类等物质的影响,容易产生"异物同谱"现象,大面积水体被误分为沉水植被.本文首先通过TM图像反演太湖水体的透明度,基于RVI和NDVI植被指数,分别建立两类决策树,即透明度辅助的分类决策树和无透明度参与的分类决策树,将太湖分为水体、以浮叶植被为主导的水生植被和以沉水植被为主导的水生植被等三种类型.透明度辅助下的 NDVl 分类决策树方法,较好地消除分类过程中的"异物同谱"现象,是进行太湖水生植被分类的一种最好方法选择,把这种方法应用于2002年7月15日的Landsat ETM卫星遥感影像,结果表明太湖中以沉水植被为主导的水生植被约407.6km2,以浮叶植被为主导的水生植被约82.2km2. 相似文献
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太湖贡湖湾水生植被分布现状(2012年) 总被引：4，自引：2，他引：4
贡湖湾是无锡和苏州两市的重要水源地,随着近些年太湖水质的急速恶化,贡湖湾蓝藻暴发现象日益严重,危及饮水安全.为提供贡湖湾水资源管理的理论依据,于2012年开展贡湖湾水生植被野外调查.对8个断面进行为期5天的调查,结果表明:(1)共记录贡湖湾水生植物20科27属34种,单子叶植物和沉水植物分别为优势分类群和生态型;(2)贡湖湾水生植被分布区面积占总水域面积的45.35%,为典型半草型湖泊;(3)共有8种水生植物群落分布,其中马来眼子菜群落分布区面积和生物量最大;(4)贡湖湾水生植被总体表现出北部无水生植被分布,东部生物量高、群落及物种组成复杂,其他区域生物量小、群落组成单一的分布格局.水质恶化和插网捕鱼对贡湖湾水生植被分布现状存在影响,过度清淤可能是造成北部水域裸露的原因.结合贡湖湾水生植被分布现状分析结果,建议在贡湖湾水生植被管理中要开展北部裸水区植被修复,促进湾口区域马来眼子菜群落生长,加强对"引江济太"工程上游来水和贡湖湾水质的监测,并注重外来入侵植物尤其是水盾草群落的监测. 相似文献
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洪泽湖养殖网围拆除生态效应 总被引：2，自引：0，他引：2
为研究湖泊网围养殖对湖泊生态系统的影响,2018年全年3次于洪泽湖养殖网围及主要出入湖河道开展调查,通过对比洪泽湖不同区域(河口、湖心、网围区、外围区和拆除区)水质及水生生物的空间分布特征,分析养殖网围拆除后湖泊生态系统的响应机制.结果表明,洪泽湖不同区域的水质及水生生物群落结构存在明显差异,其中养殖区水体总氮、总磷及悬浮颗粒物浓度明显低于河口和湖心,但浮游动植物密度及生物量则整体高于河口和湖心,且养殖区蓝藻、轮虫所占比重较高,这种分布差异很大程度上受外源输入及水动力条件影响.与之相对,养殖区内网围区、拆除区和外围区的水质及水生生物群落结构差异并不明显,表明养殖网围拆除后的短期时间内水质并未明显改善,且高藻类密度、低透明度的水体环境也不利于沉水植物的萌发生长与群丛恢复,有必要进一步采取合理有效的生态修复措施促进养殖迹地生态系统的恢复. 相似文献
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太湖的富营养化污染日益严重，针对太湖水生植被的研究工作非常重要，然而全面的太湖水生植被调查已经有将近二十年未见报道.基于2014年夏季全湖水生植被调查结果，结合历史资料，比较分析1960年以来太湖水生植被演变情况.结果表明，1960年以来，共有23种水生植物从太湖消失，其中1981、1997和2014年分别消失7、4和12种.从分布区面积来看，1960年以来太湖水生植被总体呈北部湖区水生植被消失，东北部、东部及南部湖区水生植被分布区面积持续扩张的态势，1981年全湖水生植被分布区面积占8%，到2014年已经有33.82%的水面有水生植被分布.从生物量组成来看，太湖水生植被先升后降，从1960年的10×104 t，持续上升到1988年的44.72×104 t，1997年下降到36×104 t，2014年进一步下降到29.09×104 t.但挺水植被以外的水生植被，尤其是浮叶植被的生物量一直保持上升态势.总生物量的下降与东太湖挺水植被大面积消失有关，到2014年全湖挺水植被生物量比重仅占5.15%，东太湖沼泽化问题已不复存在.从群落组成变化情况来看，苦草（Vallisneria natans）群落分布区面积锐减，马来眼子菜（Potamogeton malaianus）和荇菜（Nymphoides peltatum）分布区持续扩张.目前太湖水生植被管理面临的主要问题是北部湖区水生植被恢复和东部湖区水生植被过量生长. 相似文献
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2019年，东太湖30 km2养殖网围实现清零，结束了长达34年的太湖网围养殖历史。系统整理东太湖30年来(1990 2021年)水体氮、磷等营养盐浓度监测资料，对比分析14个监测点位水质在不同网围利用和整治时期的时空差异性及影响因素，判识网围拆除后水体营养盐变化趋势及存在问题对东太湖生态修复与保护具有重要意义。结果表明，东太湖30年来水体营养盐浓度年际变化随养殖结构(主养鱼到主养蟹)和养殖规模(过度利用到网围整治和拆除)的变化而变化，网围养蟹因其有效的水生植物管控和生态混养相对于主养鱼类水质较优，但水质均随着养殖强度的增大而变差，网围规模缩减对改善水质有正面效应。总氮(TN)、总磷(TP)、高锰酸盐指数(CODMn)和叶绿素a(Chl.a)浓度分别由1990年的0.53 mg/L、0.014 mg/L、3.58 mg/L和2.90μg/L上升到2021年的1.87 mg/L、0.128 mg/L、5.72 mg/L和28.09μg/L,TN是主要的污染因子。原网围区和湖心区因较高的水生植被覆盖度，TN、TP、磷酸盐、悬浮颗粒物(SS)30年来变化不大，原网围区透... 相似文献
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获取并掌握浅水湖泊围网养殖区域的时空分布信息对合理规划围网养殖进而提升湖泊水质具有重要意义.本文以长江下游典型的围网养殖浅水湖泊——阳澄湖作为研究区,利用资源三号(ZY-3)高分遥感影像,针对围网区与非围网区的光谱空间变化特征,采用梯度变换方法,尝试提出一种浅水湖泊围网区的遥感提取算法;并以人工解译结果作为参考,对提取结果进行验证.研究结果发现该算法对浅水湖泊围网养殖区的提取精度为90.66%,可进一步用于开展长时序的浅水湖泊围网区动态变化研究,进而为湖泊环境的政府部门制定湖泊水质提升和围网区合理规划政策提供决策依据. 相似文献
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太湖湖体综合治理对策的探讨 总被引：20，自引：4，他引：20
太湖的污染治理已迫在眉睫，集水域内的污染源控制当然是根治太湖污染的首选措施。但要在短期内实现湖泊水质和生态环境的好转，单依靠外污染源控制是远远不够的，必须在湖内实施一系列行之有效的治理措施。本文从湖泊生态学方面分析了影响太湖生态系统恢复的内部障碍，主要针对蓝藻灾害、城市水源污染、局部性水质污染及生态环境恶化等关键问题，本着标本兼治、效果为先、综合治理的原则，提出了恢复沿岸带水生植被、收获控制蓝藻、 相似文献
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考虑生活史的太湖沉水植物优势种遥感监测 总被引：2，自引：1，他引：1
水生植物是浅水湖泊的重要类群,也是湖泊环境变化的指示物,快速监测水生植物的时空分布对湖泊生态修复和管理具有重要的指导意义.基于多时相环境星影像,构建太湖水生植物分类决策树模型,将太湖水生植物分成挺水、浮叶和沉水植物3种类别,结合沉水植物优势种生活史特征,提出了一种考虑生活史信息的太湖沉水植物优势种遥感监测方法,并对太湖7大沉水植物优势种进行时空监测.通过2013年7、8和9月野外调查样点验证,3期遥感影像分类后总的精度分别为83.04%、81.82%和85.47%,2013年太湖沉水植物优势种总体识别精度为62.20%.提出的水生植物遥感分类及沉水植物优势种识别方法为太湖管理部门开展水草打捞和生态修复提供依据和参考,同时为研究太湖沉水植物的历史变迁奠定基础. 相似文献
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滇池生态系统退化成因、格局特征与分区分步恢复策略 总被引：5，自引：3，他引：2
选取生态系统中重要的组成成份:浮游植物、底栖动物、水生植物的历史演变和现在分布状况数据,结合水质变化情况,揭示了滇池生态系统退化原因:在外因上,污染物持续输入以及围湖造田、直立堤岸和水量交换缓慢等外力干扰加剧系统组分失衡是直接原因;在内因上,由于滇池所处的地理位置、气候等原因,蓝藻生物量对营养盐增加的响应远高于其他湖泊(太湖、巢湖),草型向藻型湖泊的转换进程更快;与太湖和东湖的生态系统比较,高原湖泊滇池生态系统相对脆弱,如物种的同域分化、窄生态位,导致系统的稳定性差、自我修复能力弱.通过对滇池生态格局特征、湖岸带结构的分析,将滇池划分为5个生态区:草海重污染区、藻类聚集区、沉水植被残存区、近岸带受损区和水生植被受损区,并提出"五区三步,南北并进,重点突破,治理与修复相结合"的滇池生态系统分区分步治理的新策略和"南部优先恢复;北部控藻治污;西部自然保护;东部外围突破"的总体方案. 相似文献
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浅型富营养湖泊的生态恢复——五里湖水生植被重建实验 总被引：26，自引：4，他引：26
依据浅型湖泊生态系统的多稳定态理论,在富营养湖泊治理过程中,当外来污染得到有效控制时,通过人工重建水生植被可以加速湖泊的生态恢复。在五里湖中,挺水植物和浮叶植物都能很好地生长,水底光照不足是沉水植物难以生长的主要原因。在自然条件下建成了永久性挺水植物群落和浮叶植物群落,在人工控制的围隔环境中改善了水底光照条件,建成了沉水植物群落。但这些沉水植物仍不能渡过夏季,主要原因是湖水过深和水温较高,降低水位和建造人工浅滩可为五里湖沉水植被恢复创造有利条件。本研究可为富营养水体的水质控制和植被恢复提供多种实用技术,但在水生植被的结构与环境功能等方面仍需开展深入的定量研究。 相似文献
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太湖康山湾示范区水生植物对水体氮、磷控制的适用性分析 总被引：2，自引：1，他引：1
为重建湖泊水生植被,改善太湖局部水域水质,在太湖康山湾示范区两个大型围隔进行了两种类型水生植物重建.通过2010年8月-2011年8月的现场采样及分析测定发现,人工控制条件下,浮叶植物荇菜和菱以及沉水植物马来眼子菜的重建效果较好,在其生长季节具有较高的覆盖度;研究表明,控制风浪及提高透明度是恢复水生植被的前提;植被重建区沉水植物氮、磷含量与浮叶植物差别不大,但浮叶植物重建区水体氮、磷浓度的控制比沉水植物重建区好;从经济及水环境效益角度来看,太湖敞水区的沿岸带由于风浪的控制比较困难,恢复水生植被时,应选择浮叶植物荇菜、菱、沉水植物马来眼子菜等抗风浪能力强的物种.本研究为太湖敞水区沿岸带的生态恢复方案制定提供了理论依据. 相似文献
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太湖鱼类产量、组成的变动规律及与环境的关系 总被引：30，自引：3，他引：27
湖泊生态系统健康包含两个方面的内涵:满足人类社会合理要求的能力和湖泊生态系统自我维持与更新的能力.获知湖泊生态系统健康状况及其区域分异特征,对于湖泊管理具有重要意义.本文基于对太湖的野外调查,计算了表征湖泊生态系统健康的系统能、系统能结构、生态缓冲容量和湖泊营养状态指数.聚类分析结果表明,太湖不同湖区生态系统健康状况存在一定差异,东部湖区较好,西部湖区较差,呈现由东南部湖区向西北部湖区递减的趋势.该结果对进一步研究湖泊生态系统健康评价指标阈值具有重要的参考意义. 相似文献
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不同生活型水生植物对水环境的影响和碳固持能力不同,开展大尺度范围内不同生活型水生植物的时空分布和动态变化研究,是全面掌握湖泊水生态环境变化趋势、准确核算水生生态系统碳源/碳汇的前提。以长江中下游10 km2以上(共131个)的湖泊为研究对象,基于野外调查和先验知识,通过光谱分析,研发了不同生活型水生植物遥感高精度机器学习识别算法,解析了长江中下游湖泊群不同生活型水生植物的时空变化规律。研究表明,长江中下游湖泊群不同生活型水生植物遥感监测精度为0.81,Kappa系数为0.74;1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积为2541.58~4571.42 km2,占湖泊总面积的15.99%~28.77%,沉水植物是优势类型(Max1995年=2649.21 km2,Min2005年=921.38 km2),其次是挺水植物(Max2005年=1779.44 km2,Min2020年=569.05 km2)和浮叶植物(Max2015年=685.68 km2,Min2000年=293.04 km2);水生植物主要分布在长江干流流域湖泊群,其次是鄱阳湖流域、洞庭湖流域、太湖流域和汉江流域;变化趋势上,1986—2020年长江中下游湖泊群水生植物面积呈现先增长(1986—1995年)、后下降(1995—2010年)、再增加(2010年后)的趋势。本研究可为长江中下游湖泊群生态环境调查及水环境管理提供重要参考。 相似文献
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太湖流域湖荡湿地影响着整个流域生态系统的健康运转，是湖泊水体与陆地之间的过渡带，对周边城市的生态环境起到重要的净化调节作用，对太湖流域湖荡湿地生态系统健康进行评价，有利于湖荡湿地的科学管理，从而实现湖荡湿地资源的可持续利用.本文选择太湖流域11个典型的湖荡湿地为研究对象，于2012-2015年开展周年湿地观测季度调查.利用主客观组合赋权方法，结合太湖流域自然条件和社会功能，提出了基于生态可修复性指标的太湖流域湖荡湿地生态系统健康评价体系和方法.结果表明：太湖流域湖荡湿地中生态系统健康等级为优的占27.27%，分别是傀儡湖、尚湖和钱资荡；生态系统健康等级为良的湖荡湿地占9.09%，为长荡湖；中等生态系统健康水平的湖荡湿地居多，占36.36%，分别是阳澄湖、昆承湖、元荡和淀山湖；生态系统健康等级为差的湖荡湿地占18.18%，分别是滆湖、澄湖和宜兴三氿.本研究建立的湖泊生态健康评估体系和湖泊生态健康评价结果对太湖流域湖荡湿地的后续有效管理具有重要的现实意义. 相似文献
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缓冲带径流污染物净化效果研究及其与草皮生物量的相关性 总被引：10，自引：3，他引：7
2006—2007年对东太湖网围养殖区及航道水生植物种群结构和水环境状况进行了调查．结果表明：采样区内共有水生植物10种,其中沉水植物6种、浮叶植物3种、漂浮植物1种;养殖区植物种类较单一,耐污染、再生能力强以及水质净化能力好的金鱼藻、狐尾藻和伊乐藻在养殖区呈优势种分布;航道和敞水区优势种类为苦草和马来眼子菜．从水生植物生物量变化来看,9月生物量最高,平均为2882．4±748．8g／m^2;养殖区水生植物生物量高于航道和敞水区,两个网区平均可达1251．2±1012．7g／m^2、993．9±968．6g／m^2．水生植物与水环境相互关系来看,温度、透明度和pH等水体物理环境因子对水生植物季节生长和光合作用具有重要影响;水生植物具有吸收水体氮磷营养盐和抑制藻类生长的作用,从而改善了东太湖水质,同时植物季节性生长以及空间分布差异也影响水质时空差异． 相似文献