調查區位於我國東部季風區和內陸幹旱區的過渡地帶,植被性質具有明顯的過渡性特征,即由暖溫帶落葉闊葉林帶向溫帶森林灌叢草地過渡。延河以南以落葉闊葉林為主,主要樹種為遼東櫟、山楊、白樺等闊葉樹,以及油松、側柏等針葉樹。延河以北地區以森林灌叢草地為主,主要有荊條、大棗、穗花杉等灌木,還有白羊草、黃背草等多種草本植物。全區植被覆蓋率低,分布極不均勻(圖2-19)。汾川江流域森林植被良好,覆蓋率達68%。延河左岸沒有天然次生林,只有壹些稀疏的退化草地,右岸森林覆蓋率只有34%,造成流域水土流失嚴重。
(1)樹木
除調查區北部(溝下部和毛良半陰坡)有零星分布的油松林、側柏林、杜松林、山楊林、遼東櫟林和小葉楊林外,森林主要集中在調查區南部的喬杉、黃龍山、嶗山等丘陵和石質山地。在這些主要森林群落中,側柏主要分布在陽坡和半陽坡,白樺主要分布在陰坡和半陰坡,遼東櫟、山楊和油松主要分布在陰坡和半陰坡,但它們也分布在陽坡和半陽坡,並從平地、坡腳延伸到丁亮山脊。
圖2-19植被類型分布圖
1—冬小麥、春小麥、谷子作物;2-小米和土豆作物,壹年收獲壹次;3—山谷陽坡:長針茅、銀白楊、胡枝子和雜類草地植物的組合,山谷陰坡:大針茅、胡枝子和雜類草地植物的組合;4—在山谷陽坡,大棗、黃荊、穗花杉、毛白楊、蒿的組合,在山谷陰坡,雪蓮、胡枝子、榛、野古草、大花巖黃芪的組合;5-油松林;6-側柏;7-油松、華山松、櫟林;8-遼東櫟林;9-山楊和白樺林
(2)灌木
勘察區北部的灌木主要有白刺、黃薔薇、沙棘、巖黃芪、木本鐵線蓮、杠柳、杏、榛、丁香等。其中,紅芪、木本鐵線蓮、白刺、沙棘和山杏可在毛良、黃薔薇和山杏的半陽坡生長。而胡枝子、連翹、黃櫨、黃荊、大棗和星星海棠僅見於調查區南部。
(3)草地和草原
除白羊草草甸廣泛分布於調查區北部外,其余草甸主要分布於南部。草原主要分布在調查區的北部。其中,芒草、艾蒿和鐵桿蒿是分布最廣的草地,百裏香草地次之,其次是賴草、胡枝子、冷蒿、臭牡丹、黃芪、草地早熟禾、大針茅、白草和茵陳蒿。在自然植被保存區以南的地區(如黃龍山和喬杉次生林區),雖然也有芒草、艾蒿、硬核蒿等草地,但芒草草地僅分布在植被破壞嚴重的路邊、山脊和林緣,而艾蒿和硬核蒿草地則分布在植被破壞嚴重的局部陽坡和陰坡。而在自然植被幾乎被完全破壞的地方,羊草草原分布廣泛,但卻是森林破壞後的退化次生現象。在調查區北部,草甸草原和典型草原廣泛存在。南方只有大針茅、艾蒿、鐵桿蒿等草甸草原,百裏香、冷蒿、大針茅等典型草原完全沒有。
(4)栽培作物
主要是冬小麥、春小麥、谷子和馬鈴薯作物,大部分分布在調查城市以北的溝坡和殘園;目前東南邊的黃土殘園主要是果樹。從植被的分布和組合可以看出,調查區南部屬於落葉闊葉林區,北部屬於草原區。
第二,植被的生態演變
關於黃土高原第四紀以來的原生植被,目前主要有三種觀點:壹是地質歷史時期黃土高原廣泛發育森林草原和森林植被,50%以上的面積被森林植被覆蓋,但目前森林生長不足是人類活動的結果;第二,黃土高原的原始植被沒有超出草原的範圍,草原植被是黃土高原的頂級群落。第三,黃土高原的植被不能簡單地表述為森林和森林草原或草地,而應區分不同的地形部位和區域。大多數學者認為,黃土高原的主要植被是草地,森林(疏林)植被在壹些山谷中可以很好地發展。
①第四紀以來
黃土地層的孢粉分析結果表明,整個第四紀孢粉含量普遍不高,表明黃土高原的植被已經稀疏。如洛川的黑木溝剖面,多數層孢粉稀少,只有少數草本植物,如蒿屬、藜科、麻黃科等。,代表植物非常稀疏的荒漠草原景觀。只有少數幾層孢粉含量相對豐富,其中木本植物的孢粉含量可占35.4% ~ 51.7%,主要有松屬、樺木屬、赤楊屬和櫟屬。草本植物占58.3% ~ 38%,主要為禾本科、藜科、蒿屬等。,代表植被茂盛的暖溫帶森林草原景觀。除了孢粉資料,黃土和古土壤的土壤學研究也證明了黃土是幹冷氣候的產物,其中成土作用弱的黃土代表幹冷荒漠草原,成土作用中等的黃土代表幹冷草原,成土作用顯著的黃土代表草原環境。古土壤被認為是氣候變暖的產物,其中黑色黃綿土代表草原環境,碳酸鹽褐土和褐土代表草原-旱生森林環境,淋溶褐土代表旱生森林環境,棕壤代表落葉闊葉林-旱生森林過渡環境。據劉東升(1985)估算,970ka B.P .以來,黃土堆積期占60%(579 ka B . P),古土壤發育期僅占40% (40%(391ka B.P .),其中碳酸鹽褐土、褐土和黑埂指示草原環境。
更新世以來,陜北黃土高原的氣候經歷了多次冷、暖、幹、濕的交替變化。生態植被也經歷了多次林草間的演變,林草過渡帶隨著氣候的變化壹直在南北移動。早更新世初,氣候濕冷,陜北黃土高原南部為濕冷針葉林,北部為濕冷灌叢草甸。早更新世中期,氣候變暖,陜南植被也由針葉林向闊葉林演變。早更新世末期,氣候逐漸變冷,陜北南部植被演變為針葉林。中部為濕冷草甸,北部接近苔原草甸植被。中更新世氣候越來越暖,前期幹旱,後期幹旱,陜北南部出現闊葉林。在更新世晚期,氣候經歷了多次冷、暖、幹、濕的交替變化。趙靜波等(1999)對陜北黃土高原南緣岐山剖面的孢粉進行了分析。結果表明,128 ka ~ 75 ka b.p .時,氣候溫暖濕潤,岐山植被為落葉闊葉林。75ka~54ka B . P .時,氣候由暖濕轉向寒冷幹燥,植被也由森林轉向草原或森林草原。54 ka ~ 36 ka b.p .,氣候再次變得溫暖濕潤,植被也相應地由森林草原向落葉闊葉林轉變;36 ka ~ 32 ka b.p .,氣候寒冷幹燥,植被為草原或森林草原;32 ka ~ 23 ka b.p .,氣候變得溫和半幹旱,植被變為稀疏的闊葉林或森林草原;23ka ~ 12ka b.p .,氣候再次變冷、幹旱、半幹旱,岐山植被再次退化為草原或森林草原,陜北植被以草原景觀為主。洛川剖面和富縣剖面的孢粉研究也表明,晚更新世以來氣候經歷了多次冷、暖、幹、濕的波動,植被狀況隨著氣候變化經歷了多次從森林到草原的自然變遷。
(二)人類的歷史時期
黃土高原歷史時期的植被變化可以概括為:西周以前和西周戰國時期,植被保持自然狀態,由東南向西北由落葉闊葉林、稀疏灌叢草地、溫帶典型草地和溫帶荒漠化草地組成。不僅在甘肅中部、陜西南部和山西西部有大片森林,在陜西北部的橫山、白玉山,甚至在北部的禿尾河上遊也有大片森林。晉西北的山地森林也廣泛分布,廣袤的黃土丘陵地區出現了森林和草原。秦漢時期,黃土高原的自然植被仍占很大比重,人類活動並沒有改變黃土高原的植被。唐宋時期,關中平原和魏奮流域沒有天然林,黃土丘陵和山地植被也被破壞。黃土高原北部的沙漠開始擴張,自然環境日益惡化。黃土高原歷史植被的破壞主要發生在明清時期。黃土高原歷史時期引起植被變化的因素有自然因素,但主要原因是人為開荒、人為毀林和過度放牧。根據歷史時期黃土高原的森林分布圖,春秋戰國時期黃河中遊的森林覆蓋率為53%,秦漢時期下降到42%,唐宋時期為32%,明清時期為4%。因此,黃土高原主要是近600年來人類活動對植被破壞的結果。
新中國成立後,黃土高原植被破壞經歷了三個時期:50年代末的大躍進,60、70年代的文革,70年代的農業大村。新中國成立後,人口迅速增加,黃土高原的植被遭到驚人的破壞。例如,20世紀50年代和80年代,子午嶺林區的森林線後退了20公裏,平均每年後退0.5公裏,林地面積減少了42.0%。寧夏沽源縣20世紀50年代初有天然次生林4.8萬公頃,1981年僅剩5333公頃,減少了88.9%。西吉縣50年代有天然次生林2593hm2,1981只有300hm2,減少了88.4%。20世紀50年代,山西省呂梁山北部仍生長著茂密的樹木和灌木。到了80年代,從山麓到分水嶺都變成了光禿禿的山,幾乎所有的山坡都被開墾成了農田。
自20世紀70年代末以來,黃土高原的植樹造林越來越受到重視。截止到1995,共種植0.1×108hm2,其中喬木林386.7×104hm2,灌木林320×104hm2,經濟林74.2 hm2。植被破壞得到初步遏制,部分地區植被覆蓋度提高,生態環境改善。21世紀,國家在黃土高原實行“退耕還林還草”政策,對大面積不宜耕種的坡地實行退耕還林政策。目前,該地區自然植被得到良好恢復,生態環境進壹步改善,但仍屬於脆弱的生態環境系統。
三、生態環境預測
(1)現狀
勘察區屬半濕潤半幹旱氣候,多年平均降水量超過500mm。境內溝壑縱橫,山脊起伏,地形破碎,光熱資源豐富,但水條件不足。是典型的旱作農業區。區內土地廣闊,但品位低,坡地面積大,水土流失嚴重。森林面積雖大,但多集中在南方,分布不均。
根據2003年9月9日Spot5的遙感數據,利用ENVI遙感圖像處理軟件,選取Spot5的近紅外波段B3和可見紅波段B2進行歸壹化差異計算,得到植被指數InVI(歸壹化差異植被in?dex).
計算公式:
延安寶塔區滑坡崩塌地質災害
其中:RIR是近紅外波段的表面反射率;r是可見光紅色波段的表面反射率。
植被覆蓋率根據植被指數進行換算,計算結果如圖2-20所示。調查區南部植被覆蓋率明顯高於北部,山脊高於山谷。北方植被覆蓋率普遍小於0.3,大部分地區小於0.6;南方植被覆蓋率壹般> 0.6,局部> 0.8。
圖2-20研究區植被覆蓋度分布圖
(2)發展趨勢預測
過去,由於受“以糧為綱”思想和“廣種薄收”生產方式的制約,該地區水土流失治理效果不明顯。從1998開始,延安的生態建設進入了退耕還林、封山禁牧、舍畜養畜的新階段。自1998以來,延安已退耕還林44.2×104hm2,其中荒山16.5×104hm2,水土流失治理程度由20.7%提高到37.3%。目前,延安生態環境惡化趨勢得到初步遏制,全市13個縣區全部被列為國家生態環境建設試點示範縣區。近年來,隨著退耕還林、山川秀美工程的實施,寶塔區植被覆蓋率明顯提高。在科學發展觀和構建和諧社會理念的指導下,生態環境將不斷改善。