西南地区植被覆盖度时空演变及其与气候和地形的相关性

【目的】探究西南地区植被覆盖度的时空演变特征及其与气候和地形的相关性,为区域生态环境质量监测和生态林业工程效益评估提供参考依据。【方法】基于MODIS NDVI数据、气象数据、数字高程模型(DEM)数据和植被类型数据,通过像元二分模型、Theil-Sen Median趋势分析、 Mann-Kendall显著性检验和偏相关分析等方法,分析2000—2020年西南地区植被覆盖度的时空演变特征及植被覆盖度与降水和气温的偏相关关系和滞后效应,探究植被覆盖度与地形因子的相关性。【结果】2000—2020年西南地区各类型植被的覆盖度和整体植被覆盖度均呈波动上升趋势,上升斜率在空间上呈东南高西北低分布特征。阔叶林植被覆盖度上升速率明显高于其他植被类型,而栽培植被的覆盖度明显高于其他植被类型。植被覆盖度与降水和气温均呈正相关,且与气温的偏相关系数略大于降水,说明气温是影响西南地区植被生长的主导气象因子。植被生长主要响应于前0～2个月的降水和气温,针叶林、阔叶林、灌丛和草丛生长主要受气温主导,而栽培植被和草甸主要受降水影响。从坡度上看,植被覆盖度的改善状况随着坡度增大呈先上升后下降变化趋势,改善效果和退...     

近20 a新疆北疆天然草地植被覆盖度时空变化及其与气象因子的关系

【目的】研究新疆北疆1998～2018年天然草地植被覆盖度时空变化及其与气象因子的关系,为退化草地的生态修复提供技术支持。【方法】基于多年连续的MODIS–NDVI产品数据和气象数据,利用像元二分模型对近20 a新疆北疆天然草地覆盖度进行反演,分析该区域草地植被覆盖度的时空变化及与温度、降水相关性,研究北疆天然草地植被覆盖度与气象因子的关系。【结果】(1)近20 a来,北疆天然草地植被覆盖度总体上呈现为中部和东部较低,北部、西部和南部较高的空间分布趋势。(2)天然草地变化率呈增加趋势的占比为57.51%,天然草地变化率呈降低趋势的占比为42.49%。(3)近20 a来,北疆天然草地植被覆盖度与年均降水量呈正相关的比例为81.27%,呈负相关的比例为18.73%;北疆天然草地植被覆盖度与年均气温呈负相关性所占比例为39.48%,呈正相关的比例为60.52%。【结论】新疆北疆天然草地植被覆盖度与年均降水量的相关性高于年均气温。     

黄河中游典型干旱区植被覆盖时空变化研究

基于像元二分模型,利用2000—2019年MODIS NDVI数据以及气象观测数据,以吕梁市为例对黄河中游典型干旱区植被覆盖度进行估算,并采用趋势分析法、相关分析法对其植被覆盖度时空分布特征进行分析,探讨了主要气候因素(气温、降水量)与植被覆盖度的相关关系。结果表明：2000—2019年吕梁市植被覆盖度呈波动增加趋势,2017年达到最大值后在高位波动。植被高覆盖度地区主要分布在吕梁山山区,植被覆盖度增加区域面积占总面积的97.5%,植被覆盖度降低的区域仅占2.5%,植被覆盖度变异系数大的区域主要分布吕梁市西部沿黄河黄土高原丘陵区和东部平川盆地城市周边地区;吕梁市植被覆盖度与降水量、年平均气温均呈正相关关系,植被覆盖度与年平均气温呈正相关、负相关的面积占总面积的83%、17%;植被覆盖度与年平均降水量的正相关、负相关区域分别占总面积的98%、2%。吕梁市植被覆盖度与年平均气温的相关性小于其与年平均降水量的相关性,降水与植被覆盖度的影响较气温密切。     

近21年吴忠市植被覆盖时空变化及气候驱动力分析

基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用像元二分模型法计算得到了吴忠市2000—2020年年均植被覆盖度(FVC),同时获取了各年年均气温、年降水量数据,通过分析揭示了该市近21年植被覆盖度的时空变化特征,并进行了气候驱动力分析。结果表明,在时间上,近21年吴忠市植被覆盖度变化整体上呈稳中向好趋势,且该市已由低植被覆盖度地区转变为中植被覆盖度地区,各县级地区与全市整体变化情况基本相同。在空间上,全市植被覆盖度主要呈现南部增大而北部减小或不变的趋势;全市植被在全局呈集聚趋势。植被覆盖度与年降水量呈线性正相关,而气温对植被覆盖度影响不大。     

2000—2021年平和县植被覆盖度变化及其地形驱动因子分析

基于像元二分模型,结合地理探测器及分区统计,研究平和县2000—2021年植被覆盖度变化及其与海拔、坡度、坡向3种地形因子的关系,定量归因地形因子对植被覆盖度的影响。结果表明:1)平和县整体植被呈改善趋势,近年来改善趋势有所趋缓;2)平和县现有植被覆盖度在高海拔、高坡度及半阳坡较高,随着海拔及坡度的升高,植被覆盖度呈上升趋势,在低海拔、低坡度及平地地区植被覆盖程度相对较低,在该地区改善也最明显;3)在海拔、坡度、坡向3种地形因子中,坡度对植被覆盖度的解释力最强,海拔和坡度、坡度和坡向等不同因子叠加,对植被覆盖度的解释度较单一因子更强。随着时间变化,3种因子解释力均有不同程度下降。     

天山新疆段及南北麓草地植被覆盖度时空变化特征研究

天山草地分布面积广阔,不仅是新疆畜牧业发展的主要支撑,也在维护生态安全方面具有重要贡献。为了解天山新疆段草地植被覆盖度的动态特征与变化趋势,以2001-2020年MODIS NDVI产品为主要数据源,采用像元二分模型估算植被覆盖度,运用转移矩阵和趋势分析法研究其变化特征,并利用地理探测器模型分析驱动因素。结果表明,研究区草地多年平均植被覆盖度在0.34～0.42波动,主要以中低、中植被覆盖度为主,各等级植被覆盖度大致呈西部高覆盖东部低覆盖的分布特征;从变化趋势来看,研究区草地植被覆盖度总体上有上升趋势,盆地周围覆盖度增加、中部山区其变化基本稳定,增加和基本稳定的区域面积占总面积的10.41%和89.16%;从地理探测器运行结果来看,单因子作用解释最大的是降水量,q为18%,当降水量与海拔交互作用时对研究区草地植被覆盖度的影响更为明显。研究结果可为天山草地生态安全保护与质量评估提供参考依据。     

岔口小流域植被覆盖度时空变化特征分析

[目的]本研究旨在为岔口小流域的生态环境评价和改良提供参考,同时为该地区的坡改梯、荒坡绿化等工程提供决策依据。[方法]基于Landsat-7ETM影像数据反演2001-2010年岔口小流域植被覆盖度时序变化与空间格局,并结合流域同时期的气象数据和地形数据,分析流域植被覆盖度的年际变化对气候变化的响应及空间分布对地形变化的响应。[结果]结果表明:(1)2001-2010年研究区的平均植被覆盖度为0.51。研究区西部的植被覆盖度普遍高于东部,林地、沟川地和沟坝地的植被覆盖度相对较高。(2)2001-2010年研究区植被覆盖度总体上呈上升趋势,平均变化速率为0.013/年。研究区东部和南部地区植被覆盖度升上趋势较为明显。(3)研究区植被生长与温度和降雨量之间均呈正相关,并且降雨量是限制植被生长的主要气候因子。温度对植被生长的影响无明显的时滞性,而降雨量对植被生长的影响存在时滞效应。(4)研究区的最高海拔并未达到限制植被生长的临界值,随着海拔的升高,植被覆盖度增加。研究区植被覆盖度随着坡度的升高而增加,达到一定坡度时,随着坡度的升高而减少。[结论]2001-2010年岔口小流域植被覆盖度呈上升趋势,气候变化和退耕还林工程的实施是其增加的主要原因,地形变化则影响其分布。     

马雷绿洲植被覆盖度时空变化特征及与气候因子的关系

基于TM/ETM遥感数据和FCD模型植被覆盖度反演方法反演中亚地区马雷绿洲1988、2001和2010年植被覆盖度,分析了马雷绿洲1988—2010年植被覆盖度的空间格局和时空变化规律,并结合该区域同时期年均温度和年降水量数据,分别从不同空间和时间尺度上分析了植被覆盖度和气候变化的响应。结果表明:1)马雷绿洲面积呈扩大趋势,植被覆盖度由绿洲内部向外围递减,变化速率为0.12/10km,越趋近于绿洲边缘这种变化就越大;2)1988—2010年植被覆盖度总体呈上升趋势,1988—2001年增加尤为明显,平均为0.20/10年,2001—2010年趋于平缓,绿洲内部植被覆盖面积变化强烈、复杂及没有规律性,受人类活动影响较大,土地弃耕、撂荒现象十分严重;3)马雷绿洲植被覆盖度与降水和年均温度存在一定的相关性,与年降雨量、年均温度的平均相关系数分别为0.39和-0.33,其中绿洲内部植被覆盖度与年降水量和年均温度相关性较高,绿洲外围的荒漠地区相关性一般。     

植被覆盖度的时空格局及其影响因素分析 ——以四川省万源市为例

以万源市为研究区,基于Landsat影像,运用一元线性回归和三维景观指数分析1996—2019年该区植被覆盖度时空格局,并采用地形差异修正指数和叠置分析探讨影响植被覆盖度产生变化的自然因素和人为因素.结果表明:(1)万源市植被覆盖度整体较高,年际变化趋势上植被覆盖度的增加区域明显大于减少区域.(2)景观格局总体呈现多样性指数下降、聚散性指数上升、景观异质性降低、各植被类型连接性增强等特征.(3)植被覆盖度受地形影响明显,与高程、坡度呈正相关.在高程<400m、坡度<8°区域植被减少呈优势分布,在高程1000～1200m、坡度25°～35°区域植被增加类型呈优势分布.(4)万源市植被覆盖增加主要由耕地、草地转为林地引起,建设用地占用是导致植被覆盖度降低的重要因素.     

近15年北方6省(区)草地覆盖度时空变化及其与气温、降水的关系

基于2001—2015年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)植物均一化指数(NDVI)数据,反演中国北方6省(区)草地覆盖度的空间格局和变化趋势,结合同期北方6省(区)气象站点气温和降水数据,分别从不同时空尺度和不同草地类型分析草地覆盖度的年际动态及其对气候变化的响应。结果表明:(1)我国北方6省(区)草地覆盖度总体上呈东南高西北低的特征,15年间平均草地覆盖度为46.14%,其中草甸覆盖度最高,平均为63.13%,荒漠草地覆盖度最低,平均为19.15%。(2)2001—2015年间我国北方6省(区)草地覆盖度呈上升趋势,平均为0.39%/年。其中坡面草地覆盖度增加趋势最明显,平均为1.01%/年;平原草地和草甸增加趋势次之,平均值分别为0.46%/年和0.45%/年;荒漠草地为0.35%/年,高山亚高山草甸最小,平均为0.28%/年。整个草地覆盖度增加趋势面积比例为80.48%,其中坡面草地覆盖度呈极显著增加趋势的面积最大(75.95%),草甸草地次之(53.93%),高山亚高山草甸、荒漠草地和平原草地分别为53.12%、50.57%、45.59%。(3)2001—2015年间,我国北方6省(区)温度变化较小,温度平均降低速率为-0.01℃/年,降水量平均增加速率为3.38 mm/年。(4)我国北方6省(区)草地覆盖度与降水的相关性大于温度,与温度呈正相关的面积占草地总面积的40.61%,而与降水量呈正相关的面积占草地总面积的86.86%。     

福州市植被覆盖度时空特征及与地形因子的关系

利用空间分辨率为30 m的Landsat TM/OLI遥感影像数据,采用像元二分模型对福州市1995-2015年6期植被覆盖度进行反演,并利用线性回归分析法和差值法分析植被覆盖度时空特征,同时分析了地形因子对研究区植被覆盖度时空特征的影响。结果表明:①1995-2015年,福州市植被覆盖度呈增加趋势,年际植被覆盖度均值由1995年的57.93%增加至2015年的66.44%,年均增加0.43%;各等级覆盖度植被变化趋势存在差异,其中极高植被覆盖面积不断增加,2015年面积占比达54.18%;整体而言,福州市植被以改善为主,面积占比达55.73%,但仍有约16.98%区域植被覆盖度呈退化趋势,有待进一步恢复和治理。②高程、坡度对福州市植被覆盖度空间格局和变化趋势影响较大,随着高程的升高,植被覆盖度呈增加趋势,随着坡度增大,植被覆盖度呈先增加后微弱衰减趋势;坡向对植被覆盖度影响较小,除平坡植被覆盖度略低外,其余各坡向植被覆盖度差异不显著。③1995-2015年,高程> 300 m和坡度> 5°区域植被覆盖度增加趋势明显,而低高程和平坡地区植被覆盖度变化较小,各坡向植被覆盖变化趋势相近。地形因子对福州市植被覆盖空间格局和动态具有较大影响。     

陕西省退耕还林工程区植被覆盖度的变化分析

利用MODIS NDVI数据和像元二分模型计算的植被覆盖度,比较分析退耕还林工程区与周边区域、主要土地利用类型、不同坡度耕地植被覆盖度变化程度和趋势。结果表明：（1） 陕西省退耕还林区植被覆盖度从2000年到2011年呈现显著的增长趋势,增长速率高于周边区域;（2） 退耕还林区植被覆盖变化百分率≥10%的面积占79.8%,≤-10%所占面积不及1%;（3） 退耕还林区植被覆盖度显著增加的面积占其总面积的70.6%,显著减少的面积仅占0.1%,植被覆盖度显著增加的情况主要出现在未利用地、草地、林地和耕地,显著和极显著降低的发生在城乡、工矿、居民用地和极少部分耕地;（4） 坡耕地植被覆盖改善比例大,坡耕地植被覆盖改善对于耕地植被改善贡献较大。在陕西省气候呈现暖干化发展趋势背景下,退耕还林区植被覆盖度呈现显著增长趋势,增长速率高于周边区域,坡耕地、林地、草地均比其他类型有明显的增加,退耕还林政策实施区域取得了良好的植被恢复效果。     

2000—2021年平和县植被覆盖度变化及其地形驱动因子分析

基于像元二分模型,结合地理探测器及分区统计,研究平和县2000—2021年植被覆盖度变化及其与海拔、坡度、坡向3种地形因子的关系,定量归因地形因子对植被覆盖度的影响。结果表明:1)平和县整体植被呈改善趋势,近年来改善趋势有所趋缓;2)平和县现有植被覆盖度在高海拔、高坡度及半阳坡较高,随着海拔及坡度的升高,植被覆盖度呈上升趋势,在低海拔、低坡度及平地地区植被覆盖程度相对较低,在该地区改善也最明显;3)在海拔、坡度、坡向3种地形因子中,坡度对植被覆盖度的解释力最强,海拔和坡度、坡度和坡向等不同因子叠加,对植被覆盖度的解释度较单一因子更强。随着时间变化,3种因子解释力均有不同程度下降。     

内蒙古生态屏障区植被覆盖变化及降水、气温对其的影响

为研究内蒙古生态屏障区植被覆盖变化及降水、气温对其的影响,采用2010—2019年的SPOT-VGT归一化植被指数(NDVI)数据集、CRU TS气候数据集、GlobeLand30地表覆盖数据,利用一元线性回归趋势方法,对研究区10 a来植被覆盖的年际变化进行分析;同时应用相关分析法,研究了不同土地利用类型植被覆盖与降水量、气温的相关性。结果表明：2010—2019年研究区归一化植被指数呈现上升趋势,但空间差异明显,呈现东高西低的区域分布特征。植被覆盖明显改善(S_lope>0.03)面积最大的年份为2011—2012年,像元数占内蒙古总像元数的44.44%;植被覆盖明显退化(S_lope<0.03)面积最大的年份为2013—2014年,像元数占总像元数的40.59%。不同土地利用类型时,降水量、气温对植被覆盖产生不同的影响,气温对森林植被覆盖的影响最为显著,降水量对草地植被覆盖的影响最为显著。     

应用Landsat影像数据分析岷江上游植被覆盖度时空变化及地形分异特征

以2000、2010和2020年的Landsat遥感影像为数据源,利用像元二分模型提取岷江上游3个时期的植被覆盖度,结合海拔、坡度以及坡向等地形因子,对研究区2000—2020年的植被覆盖状况变化及地形分异特征进行分析,为生态保护和土地规划利用提供数据支持。结果表明：(1)2000—2020年,研究区植被覆盖度呈先降低后升高的趋势,总体上得到改善,植被覆盖度Ⅲ级以上区域面积达到80%以上。(2)植被覆盖度在空间上呈现为“东高西低,南高北低”的分布特征,岷江上游中西部地区的植被覆盖度为Ⅳ级以上,黑水县西北部山区和松潘县的极高海拔地带植被覆盖度为Ⅰ级。(3)随海拔、坡度的上升,研究区植被覆盖度均表现为先升高后降低的特征;植被覆盖度半阳坡最大,阴坡最小,平地大于半阴坡。岷江上游作为长江上游的生态屏障,植被覆盖状况受海拔、坡度以及坡向和人类活动影响较大,因此,对岷江上游地区生态保护和土地利用应考虑地形限制,因地制宜采取措施。     

矿业型小流域植被变化的影响因素

为维护矿区生态持续发展,以山西省东南部的晋城长河流域煤矿区为研究对象,通过遥感技术、空间相关分析等方法,研究表征矿区生态环境质量的植被覆盖度的时空变化特征,分析植被覆盖度与降雨量、温度、坡度、坡向及采煤过程的空间相关性。结果表明:1)2001—2016年研究区的平均植被覆盖度为0.49,植被覆盖度总体呈增加趋势;2)在降雨量相对丰沛的长河流域,不同的气象因子对植被覆盖度影响及其空间变异贡献不同,植被覆盖度与年均温度存在显著相关性,相关系数为0.084;3)长河流域内植被覆盖度受坡度影响显著,坡度越大,植被覆盖度越大,相关系数为0.40。     

塔里木河干流土地利用变化类型及过程分析

通过遥感手段对塔里木河干流1990-2016年的土地利用变化及过程进行了分析。1990-2016年塔里木河干流流域耕地、建设用地面积变化最明显,其次是灌木林地、高覆盖草地。基于MODIS MOD13Q1遥感数据对塔里木河干流植被覆盖情况进行了反演,所得的2000年、2010年、2016年植被覆盖情况与当地实际符合情况较好,在空间上干流区植被覆盖度自上游至下游逐渐减小。在时间上各河段变化为:低覆盖度(20%)的植被面积、沙地面积在塔里木河上游、下游均表现为减少趋势,下游植被覆盖度大于60%的面积呈显著上升趋势,说明生态输水对下游植被恢复效果明显。1990-2016年塔里木河上、中游土地利用转移矩阵结果分析表明:草地、林地等向耕地、人工建筑用地转化,高覆盖草地向中、低覆盖草地转化,草地向沙漠转化。人工绿洲呈不断扩张,天然绿洲面积不断缩小,表现为人工绿洲替代天然绿洲的趋势。     

气候变化和人类活动对环塔里木盆地植被覆盖度的影响

塔里木盆地生态系统脆弱,易受到人类活动的影响,植被对维持塔里木盆地生态系统稳定性具有极其重要的作用。以塔里木盆地边缘的绿洲区域、绿洲外围植被分布区及塔克拉玛干沙漠公路周围植被分布区作为研究区域,将植被覆盖度(FVC)作为反映植被变化的监测指标,利用归一化植被指数(NDVI)、气温、降水、植被类型数据,采用像元二分模型、一元线性回归法、残差分析等方法,分析了植被覆盖度的时空变化,以及气候变化和人类活动对环塔里木盆地、各植被类型植被覆盖度的影响。结果表明：(1)2000—2022年环塔里盆地植被覆盖度每10年增长0.008,各植被类型的植被覆盖度均呈现上升趋势,空间上植被覆盖度呈现“北高南低”的分布格局。气候变化影响的大部分区域植被覆盖度基本不变,人类活动影响的植被覆盖度以改善为主;(2)植被覆盖度的变化主要由气候变化和人类活动共同主导,但人类活动的影响大于气候变化。气候变化和人类活动共同作用时,植被覆盖度改善和退化的面积占比分别为19.79%、49.55%;(3)在植被覆盖度改善区,人类活动的相对贡献率整体较高。在植被覆盖度退化区,气候变化对绿洲区域内植被的相对贡献率更高,在绿洲区域外人...     

1998—2018年北疆天然草地植被覆盖度时空变化及其与气象因子的关系

为分析北疆天然草地植被覆盖度在生长季不同月份的时空变化及其与气象因子的关系,采用像元二分模型、变化率分析和相关分析探讨了北疆1998—2018年6—9月天然草地植被覆盖度的时空变化及其与气象因子的关系。结果表明,北疆天然草地植被覆盖度空间上呈现降水较少、气温较高的中部和东部较低,海拔较高、降水较多且相对湿度较高的北部、西部和南部较高,由中部和东部向北部、西部和南部三面波动增加。北疆天然草地植被覆盖度在6、7、8和9月呈降低趋势,月平均值表现为6月>7月>9月>8月。北疆天然草地归一化植被指数7月为增加趋势,6、8和9月为减少趋势,整体上波动较小。6、7和8月北疆月平均天然草地植被覆盖度与降水和相对湿度呈正相关关系,9月与气温和日照时数呈正相关关系。     

基于遥感技术的2005～2014年西藏地区植被覆盖度变化分析

[目的]利用遥感技术估算西藏地区多年植被覆盖度变化情况。[方法]基于MODIS－NDVI数据,利用像元二分模型,估算了2005～2014年西藏地区生长季期间的植被覆盖度,并对其时空变化特征进行了分析;借助趋势分析法分析了10年间西藏地区植被覆盖度的趋势斜率;通过划分气候区,在控制气候要素不变的情况下,讨论人类活动对西藏植被覆盖度变化的影响。[结果]2005～2014年西藏地区生长季期间平均植被覆盖度为33.00％～36.00％,整体表现为稳定的上升趋势;东南地区植被覆盖明显好于西北地区;森林、灌丛、农作物等类型植被覆盖度较高,而草原、草甸、高山植被以及荒漠等植被类型相对较低;2005～2014年西藏地区趋势斜率总体保持稳定,植被覆盖明显减少的部分集中分布于拉萨市与林芝市的交界地带、山南地区的东南部及林芝市的中部地区,主要是人类活动影响所致。[结论]利用像元二分模型估算西藏地区多年生长季植被覆盖度是可行的。