Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Động thái thực vật của thành phố khai thác than trong khu vực sa mạc khô cằn ở Tây Bắc Trung Quốc từ năm 2000 đến năm 2019
Tóm tắt
Khai thác than đã dẫn đến những thiệt hại sinh thái nghiêm trọng trong vùng sa mạc khô cằn ở Tây Bắc Trung Quốc. Tuy nhiên, tác động của các yếu tố khí hậu và hoạt động khai thác đến động thái cây cối và đa dạng thực vật trong khu vực này vẫn chưa được biết đến. Thành phố Vũ Hải, nằm trong vùng sa mạc khô cằn của Tây Bắc Trung Quốc, là một thành phố công nghiệp và được thống trị bởi hoạt động khai thác than. Dựa trên dữ liệu Landsat và điều tra thực địa tại thành phố Vũ Hải, chúng tôi đã phân tích động thái thực vật và mối quan hệ với các yếu tố khí hậu, hoạt động khai thác than và các dự án phục hồi sinh thái từ năm 2000 đến năm 2019. Kết quả cho thấy thực vật trong thành phố Vũ Hải chủ yếu bao gồm các loài thực vật sa mạc, chẳng hạn như Caragana microphylla, Tetraena mongolica và Achnatherum splendens. Tỷ lệ bao phủ thực vật (VFC) và tỷ lệ thay đổi xanh (GRC) cho thấy thực vật đã được cải thiện nhẹ trong suốt thời gian nghiên cứu. Chỉ số khác biệt thực vật chuẩn hóa (NDVI) có mối tương quan thuận đáng kể với lượng mưa trung bình hàng năm, độ ẩm tương đối và nhiệt độ trung bình hàng năm, cho thấy rằng những yếu tố khí hậu này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện thực vật. Tỷ lệ bao phủ thực vật và đa dạng thực vật xung quanh khu vực khai thác than đã bị giảm sút do khai thác than, trong khi việc thực hiện các dự án phục hồi sinh thái đã cải thiện tỷ lệ bao phủ thực vật và đa dạng thực vật. Kết quả của chúng tôi gợi ý rằng thực vật trong khu vực sa mạc khô cằn chủ yếu chịu ảnh hưởng từ các yếu tố khí hậu, và việc thực hiện các dự án phục hồi sinh thái có thể giảm thiểu tác động của hoạt động khai thác than đến thực vật và môi trường sinh thái.
Từ khóa
#khai thác than #động thái thực vật #vùng sa mạc khô cằn #phục hồi sinh thái #sự đa dạng thực vậtTài liệu tham khảo
Abdourhamane T A, Tidjani A D, Rajot J L, et al. 2019. Dynamics of wind erosion and impact of vegetation cover and land use in the Sahel: A case study on sandy dunes in southeastern Niger. CATENA, 177: 272–285.
Basarin B, Lukić T, Pavić D, et al. 2016. Trends and multi-annual variability of water temperatures in the river Danube, Serbia. Hydrological Processes, 30(18): 3315–3329.
Brown J, Howard D, Wylie B, et al. 2015. Application-ready expedited MODIS data for operational land surface monitoring of vegetation condition. Remote Sensing, 7(12): 16226–16240.
Cao M, Woodward F I. 1998. Dynamic responses of terrestrial ecosystem carbon cycling to global climate change. Nature, 393(6682): 249–252.
Chen C, Park T, Wang X, et al. 2019. China and India lead in greening of the world through land-use management. Nature Sustainability, 2: 122–129.
Chu H S, Venevsky S, Wu C, et al. 2019. NDVI-based vegetation dynamics and its response to climate changes at Amur-Heilongjiang River Basin from 1982 to 2015. Science of the Total Environment, 650: 2051–2062.
Dardel C, Kergoat L, Hiernaux P, et al. 2014. Re-greening Sahel: 30 years of remote sensing data and field observations (Mali, Niger). Remote Sensing of Environment, 140: 350–364.
Dong G G, Zhong K B, Tie L S, et al. 2011. Impacts of coal mining on the aboveground vegetation and soil quality: a case study of Qinxin coal mine in Shanxi Province, China. Clean-Soil, Air, Water, 39(3): 219–225.
Duan H, Yan C, Tsunekawa A, et al. 2011. Assessing vegetation dynamics in the Three-North Shelter Forest region of China using AVHRR NDVI data. Environmental Earth Sciences, 64(4): 1011–1020.
Feng Y, Wang J M, Bai Z K, et al. 2019. Effects of surface coal mining and land reclamation on soil properties: A review. Earth-Science Reviews, 191: 12–25.
Gebrehiwot K, Demissew S, Woldu Z, et al. 2019. Elevational changes in vascular plants richness, diversity, and distribution pattern in Abune Yosef mountain range, Northern Ethiopia. Plant Diversity, 41(4): 220–228.
González-Hernández M P, Mouronte V, Romero R, et al. 2020. Plant diversity and botanical composition in an Atlantic heather-gorse dominated understory after horse grazing suspension: Comparison of a continuous and rotational management. Global Ecology and Conservation, 23: e01134.
Hicke J A, Asner G P, Randerson J T, et al. 2002. Trends in North American net primary productivity derived from satellite observations, 1982–1998. Global Biogeochemical Cycles, 16(2): 1018.
Huang F, Xu S L. 2016. Spatio-temporal variations of rain-use efficiency in the west of Songliao Plain, China. Sustainability, 8(4): 308.
Karan S K, Samadder S R, Maiti S K. 2016. Assessment of the capability of remote sensing and GIS techniques for monitoring reclamation success in coal mine degraded lands. Journal of Environmental Management, 182: 272–283.
Li S J, Sun Z G, Tan M H, et al. 2016. Effects of rural-urban migration on vegetation greenness in fragile areas: A case study of Inner Mongolia in China. Journal of Geographical Sciences, 26: 313–324.
Lin Y, Xin X P, Zhang H B, et al. 2015. The implications of serial correlation and time-lag effects for the impact study of climate change on vegetation dynamics-a case study with Hulunber meadow steppe, Inner Mongolia. International Journal of Remote Sensing, 36(19–20): 5031–5044.
Liu S L, Li W P, Qiao W, et al. 2019. Effect of natural conditions and mining activities on vegetation variations in arid and semiarid mining regions. Ecological Indicators, 103: 331–345.
Liu Z J, Wang J Y, Wang X Y, et al. 2020. Understanding the impacts of ‘Grain for Green’ land management practice on land greening dynamics over the Loess Plateau of China. Land Use Policy, 99: 105084.
Mantero P, Moser G, Serpico S B. 2005. Partially supervised classification of remote sensing images through SVM-based probability density estimation. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 43(3): 559–570.
Pettorelli N, Vik J, Mysterud A, et al. 2005. Using the satellite-derived NDVI to assess ecological responses to environmental change. Trends in Ecology & Evolution, 20(9): 503–510.
Piao S L, Fang J Y. 2001. Dynamic vegetation cover change over the last 18 years in China. Quaternary sciences, 21(4): 294–302.
Ruan M Y, Zhang Y X, Chai T Y. 2020. Rhizosphere soil microbial properties on Tetraena mongolica in the arid and semi-arid regions, China. International Journal of Environmental Research and Public Health, 17(14): 5142.
Sellers P, Meeson B, Hall F, et al. 1995. Remote sensing of the land surface for studies of global change: Models-algorithms-experiments. Remote Sensing of Environment, 51(1): 3–26.
Shi Y, Jin N, Ma X L, et al. 2020. Attribution of climate and human activities to vegetation change in China using machine learning techniques. Agricultural and Forest Meteorology, 294: 108146.
Tian H J, Cao C X, Chen W, et al. 2015. Response of vegetation activity dynamic to climatic change and ecological restoration programs in Inner Mongolia from 2000 to 2012. Ecological Engineering, 82: 276–289.
Tong S Q, Zhang J Q, Ha S, et al. 2016. Dynamics of fractional vegetation coverage and its relationship with climate and human activities in Inner Mongolia, China. Remote Sensing, 8(9): 776.
Wang S F, Cao Y G, Pietrzykowski M, et al. 2020 Spatial distribution of soil bulk density and its relationship with slope and vegetation allocation model in rehabilitation of dumping site in loess open-pit mine area. Environmental Monitoring and Assessment, 192: 740.
Wang W F, Hao W D, Bian Z F, et al. 2014. Effect of coal mining activities on the environment of Tetraena mongolica in Wuhai, Inner Mongolia, China-A geochemical perspective. International Journal of Coal Geology, 132: 94–102.
Wu G L, Du G Z, Liu Z H, et al. 2009. Effect of fencing and grazing on a Kobresia-dominated meadow in the Qinghai-Tibetan Plateau. Plant and Soil, 319(1): 115–126.
Xu Z W, Hu R, Wang K X, et al. 2018. Recent greening (1981–2013) in the Mu Us dune field, northcentral China, and its potential causes. Land Degradation & Development, 29(5): 1509–1520.
Zhang D J, Jia Q Q, Xu X, et al. 2018. Contribution of ecological policies to vegetation restoration: A case study from Wuqi County in Shaanxi Province, China. Land Use Policy, 73: 400–411.
Zhang X Z, Dai J H, Ge Q S. 2013. Variation in vegetation greenness in spring across eastern China during 1982–2006. Journal of Geographical Sciences, 23: 45–46.
Zhen J H. 2012. Change of landscape pattern and its impact in the distribution region of Tetraena mongolica Maxim. Applied Mechanics and Materials, 229–231: 2694–2697.
Zhu J, Wang X, Zhang L X, et al. 2015. System dynamics modeling of the influence of the TN/TP concentrations in socioeconomic water on NDVI in shallow lakes. Ecological Engineering, 76(5210): 27–35.