The influence of vegetation type on the hydrological process at the landscape scale

摘要

The relationship between vegetation and hydrological processes is still a critical issue in ecology and environment science, especially at the landscape scale. Mingjiang valley plays an important role in water and soil resources conservation and erosion control in the upper Yangtze River. In this paper, the influence of vegetation type on hydrological processes at the landscape scale was studied using remote sensing and spatial analysis in Mingjiang valley and its five catchments. First, the vegetation distribution was mapped with high accuracy using three scenes of Landsat thematic mapper (TM) imagery and the optimal iterative unsupervised classification method. Then the spatial precipitation and actual evapotranspiration (AET) database was developed by converting the point-based data of meteorological stations to spatial surface with spatial interpolation. Cross-tabulation spatial analysis was employed to study the relationship between vegetation and rainfall, evaporation, and runoff. The results show that dominant vegetation types are grasslands, forests, and shrublands in the Mingjiang valley, with the proportions of 37.44%, 29.97%, and 22.62%, respectively. The annual precipitation ranges from 560 to 720 mm in areas of conifer and mixed forests, shrublands, and grasslands. For broadleaf forests, croplands, and other vegetation types, the precipitation distribution ranges from 480 to 800 mm, indicating a broader variation than that for the dominant vegetation type. In high-precipitation regions of the valley, forest vegetation covers the largest area. The precipitation is positively correlated with vegetation cover.%La relation entre la végétation et les processus hydrologiques constitue toujours un problème critique en écologie et dans les sciences de l'environnement, spécialement à l'échelle du paysage. La vallée du Mingjiang joue un rôle important dans la conservation des ressources en eau et en sol et contre l'érosion dans le haut Yangtsé. Dans cet article, nous avons étudié l'influence du type de végétation sur les processus hydrologiques à l'échelle du paysage à l'aide de la télédétection et de l'analyse spatiale dans la vallée du Mingjiang et de ses cinq bassins versants. Premièrement, nous avons cartographie la répartition de la végétation avec une haute précision en utilisant trois images Landsat TM et la méthode de classification non dirigée itérative optimale. Ensuite, nous avons développé la base de données spatiales de précipitation et d'évapotranspiration observée (AET) en convertissant les données ponctuelles des stations météorologiques en surface spatiale par interpolation spatiale. L'analyse spatiale par tabulation croisée a été utilisée pour étudier la relation entre la végétation et les précipitations, l'évaporation, et le ruissellement. Les résultats montrent que les formes de végétation dominantes sont les prairies, les forêts ef les zones de végétation arbustives dans la vallée du Mingjiang, dans des proportions respectives de 37,44%, 29,97% et 22,62%, pour ces trois types de végétation. Les précipitations varient de 560 à 720 mm dans les zones de forêt de conifères et de forêt mixte, les zones arbustives et les prairies. Pour les forêts de feuillus, les zones de culture et les autres types de végétation, la répartition des précipitations varie de 480 à 800 nm, indiquant une variation plus grande que dans le cas de la végétation dominante.