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植被是陆地生态系统的核心,而枯落层既是植被群落垂直结构中的重要层次,又是生态系统中尤为关键的有机碳和养分的储存库。合理利用遥感影像获取区域内枯落层的覆盖信息,探究其空间分布特征,这对于正确认识枯落层在生态系统中的重要作用,促进区域碳源/碳汇平衡研究具有重大意义。本文以陕北黄土高原丘陵沟壑区为研究对象,以Landsat-8 OLI影像、实测样方光谱和样点盖度数据为基础。首先,通过枯落层和土壤光谱特征分析,探求基于DFI指数区分枯落层和土壤的可行性,并研究其与其它衰败植被指数在像元二分模型中的适用性。之后,选择最优衰败植被指数,利用端元特征值和像元二分模型反演研究区的枯落层盖度并利用样点数据进行精度验证。最后,结合土地利用数据和DEM数据分析枯落层盖度的空间分布特征。得到如下的研究结论:(1)基于Landsat-8 OLI影像的DFI指数能够有效地区分土壤和枯落层。在干状态下,DFI指数比NDSVI、NDTI和MSACRI指数的区分性更强,基于野外实测光谱得到的DFI和NDTI与不同类型的枯落层样方盖度均存在较好的线性相关。(2)基于DFI指数和光谱特征空间,利用像元二分模型反演的研究区枯落层盖度与验证样点的枯落层盖度相关性较好。研究区内枯落层盖度的平均值40.64%,以低盖度和较低盖度的枯落层覆盖为主。林地、草地和耕地下的枯落层覆盖状况较好,而未利用地下的枯落层覆盖较差。(3)不同盖度等级的枯落层均在900-1300m的分布比重最大。不同盖度等级的枯落层受坡度影响明显,各个等级的枯落层覆盖比重均呈现随坡度上升先增加后减小的变化规律,比重最大的枯落层覆盖均出现在15°-25°之间。在0°-15°内,低盖度的枯落层分布比重最大,而在>25°的坡度上,高盖度的枯落层占比重最大。较高盖度和高盖度的枯落层受坡向影响更大,中盖度等级的枯落层在各个坡向上分布较均匀。阳坡和半阳坡,低盖度和较低盖度等级的枯落层比重较大,而阴坡和半阴坡上,较高盖度和高盖度等级的枯落层占比较大。