关中平原城市群气候变化和人类活动对植被NDVI变化的影响

[目的]研究关中平原城市群气候变化和人类活动对植被NDVI变化的影响。[方法]基于2001—2020年的植被NDVI和地表温度数据,运用趋势分析和残差分析等方法分析近20年关中平原城市群植被生长季植被NDVI变化趋势,以及气候变化和人类活动对生长季植被NDVI的驱动力分析及其贡献率。[结果]近20年来研究区生长季植被NDVI呈波动性增加趋势,其变化受气候变化和人类活动共同影响,且存在较大空间异质性,研究区中部生长季植被NDVI降低主要归因于人类活动的影响。气候变化和人类活动对生长季植被NDVI贡献率主要为正值,人类活动因素的贡献率更高,且研究区水系两侧多呈现气候变化抑制、人类活动促进的情况。[结论]关中平原城市群中人类活动对生长季植被NDVI的影响较大,建议在综合因素分析中多重视人类活动影响。     

气候变暖背景下本溪地区温度降水变化特征分析气候变暖背景下本溪地区温度降水变化特征分析

[目的]研究气候变暖背景下本溪地区温度降水变化特征。[方法]利用本溪地区4个常规气象站1953～2010年的月平均温度、降水资料,采用线性倾向率、线性拟合方程、小波分析和Mann-Kendall检测等数理统计方法,对气候变暖背景下该地区温度、降水变化特征进行分析。[结果]1953～2010年本溪地区年平均气温呈升高趋势,其线性倾向率为0.28℃/10a,四季均为增温趋势,冬季增温幅度最大,夏季最小;年降水量呈减少趋势,线性倾向率为-18.16 mm/10a,除春季呈略增加趋势外,其他各季均为减少趋势。Mann-Kendall突变检测表明,近58年来本溪地区年平均气温突变年出现在1986年,除夏季无突变现象发生外,春季突变年出现在1974年,秋季1987年为突变年,冬季突变年则出现在1981年;而年、季降水均没有突变现象出现。小波分析发现,近58年来本溪地区年平均气温存在12～14、5～6和2年周期变化,年降水量存在8～12、5～6和2年周期波动。[结论]该研究为山区气候资源开发和可持续发展提供科学依据。     

基于ITPCAS驱动数据集的黄河源区植被变化及其与气候因子相关分析

【目的】厘清近年来黄河源区植被覆盖变化及其对驱动因子的响应,为黄河源区生态环境可持续发展与科学预估气候变化对植被格局的影响提供理论依据。【方法】基于1999-2015年SPOT VGT-NDVI数据集和中国区域高时空分辨率地面气象要素(ITPCAS)驱动数据集,运用趋势分析、Mann-Kendall非参数统计检验、R/S分析和相关分析等方法,分析了1999-2015年NDVI和气象因子的时空变化特征,并探讨温度、降水量、地表净辐射(R_n)等气象因子以及人类活动对植被覆盖变化的影响。【结果】(1)黄河源区多年平均NDVI空间分布呈东南高、西北低的格局,整体上NDVI呈增加趋势,每10年增速为1.6%,其中上升趋势的区域占研究区78.2%;NDVI在2003年附近存在突变;同时期温度和降水为振荡上升趋势,而R_n为振荡下降趋势,并且未来NDVI和各气象因子将持续这种变化趋势。(2)年平均NDVI与年平均温度呈显著正相关关系,与年平均降水量呈不显著正相关关系,而与年平均R_n呈不显著负相关关系;在偏相关分析中,NDVI与年平均温度的相关性最好。(3)NDVI对温度、降水量变化的响应滞后1个月左右,对R_n变化的响应滞后2个月左右。【结论】ITPCAS驱动数据集在黄河源区有较好的适用性;在年尺度和月尺度上,温度都是黄河源区植被生长影响最大的气象要素;黄河源区植被覆盖的增加主要归因于温度上升以及生态保护"综合性"工程的实施。     

黄土高原地区2001-2015年植被覆盖变化及气候影响因子

为研究国家"退耕还林还草"工程实施以来黄土高原植被覆盖动态变化,以2001-2015年的MODIS NDVI为数据源,结合2001-2015年的气象数据(温度/降水),分析黄土高原地区植被NDVI、气温和降水量的空间分布特征,以及植被NDVI对气温和降水量的响应关系。结果表明,近15a黄土高原地区植被NDVI总体呈现增长趋势。黄土高原地区植被NDVI的空间分布差异显著,大体趋势是植被覆盖从西北部向东南部逐渐递增。研究区植被的空间变化也具有明显的差异特征,研究区的西安市、渭南市及豫西山地的洛阳市等地的植被退化严重,但是随着国家"退耕还林还草"计划的实施,黄土高原地区中部的植被覆盖有了明显的改善。黄土高原地区的温度年际间变化不大,而降水量起伏变化较大。降水量对植被NDVI的影响大于温度对植被NDVI的影响。     

气候变化对阿勒泰地区自然植被净第一性生产力的影响

[目的]建立阿勒泰地区自然植被净第一性生产力与年平均气温和年降水量的统计关系,在此基础上,估算未来气候变化对自然植被净第一性生产力的可能影响.[方法]利用新疆阿勒泰地区7个气象台站1961～2008年的历史气候资料对年平均气温和年降水量变化规律进行统计分析的基础上,采用周广胜等[1]的自然植被净第一性生产力模型,计算了近48年阿勒泰地区自然植被净第一性生产力的变化特征.[结果]48年来,阿勒泰地区年平均气温以0.475℃/10 a的倾向率上升,降水量以11.495 mm/10 a的倾向率增多,年平均气温和年降水量分别于1975和1986年发生了突变性的上升;受其影响,自然植被净第一性生产力以0.2 t/hm2/10 a的倾向率增长,并于1985年发生了突变性的增大.[结论]未来气候的"暖湿化"变化对提高阿勒泰地区自然植被净第一性生产力将产生积极影响,平均而言,在其它条件不变的前提下,年降水量每增多10;,自然植被净第一性生产力将增加7;～9;.年平均气温每升高1℃;自然植被净第一性生产力将增加0.06;～1.56;.     

2000—2015年新疆植被指数的时空动态分析

基于2000—2015年的MODIS NDVI数据及同期气象数据,采用趋势分析法、Mann-Kendall检验、相关分析等方法,分析16年间新疆NDVI的时空变化规律,探究NDVI对气象因子的响应。结果表明,2000—2015年新疆NDVI总体呈上升趋势,年平均NDVI与年平均温度、年平均降水量呈不显著正相关;春季NDVI与春季均温呈正相关,夏季NDVI与夏季降水量呈正相关,秋季NDVI与温度和降水量的相关性不显著;由于植被NDVI对降水量具有滞后响应,因此春季NDVI与冬季降水量之间以及秋季NDVI与夏季降水量之间均呈显著正相关;相对而言,同季均温对NDVI的影响高于前季均温,表明NDVI对温度的响应不存在滞后性。     

归一化植被指数对降水量变化的响应研究

【目的】植被覆盖变化与降水量的关系研究,对分析植被生态系统在气候变暖导致降水量发生变化背景下的响应具有重要意义。【方法】本文利用托里县2011-2015年归一化植被指数(NDVI)与TRMM卫星降水量数据,分析归一化植被指数NDVI和TRMM卫星降水量在托里县多年来的时空变化趋势,实现了降水量与NDVI数据的移动平滑,探讨了NDVI与TRMM卫星降水量随时间的动态变化,并对NDVI和降水量的相关性进行了讨论。【结果】①TRMM卫星降水量与NDVI两者的趋势变化呈现相辅相成;从空间分布特征角度而言,NDVI的空间分布规律往往呈现与同期或前期TRMM降水量空间分布特征相似,影响NDVI的因子众多,降水量变化不能全面的解释NDVI的动态变化;②从时间角度而言,降水量与NDVI存在时间上的梯度关系,降水量增加后,NDVI才逐步随之增大。综合空间分布特征和时间变化特征,均证明降水量对NDVI的影响作用具有典型的滞后性;③5年里的NDVI与TRMM卫星降水量相关性较为显著,NDVI与TRMM卫星降水量之间的相关性大多呈正相关,TRMM卫星降水量能促进NDVI的增加。【结论】降水对植被生长具有显著的驱动力作用,伴随降水量的变化,植被覆盖情况会随之慢慢产生相同的变化特征。     

艾比湖流域降水和风速对植被NDVI时空变化的影响

【目的】归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)不仅可以很好的反映地表植被的繁茂程度,而且是指示植被活动和植被生产力的良好指标之一。【方法】本研究采用2004年12月至2014年11月的MODIS卫星影像、TRMM卫星数据,辅以站点监测的气温和风速数据,分析植被NDVI在10年间的不同季节的时空变化特征,探讨降水量对植被NDVI产生的影响,剖析植被覆盖与风速、气温之间的相关关系。【结果】(1)10年间植被NDVI在研究区内呈现出夏季秋季春季冬季的空间分布特征,在春季体现出自西向东NDVI逐步减少的趋势,夏季和秋季的植被NDVI由西南至东北逐步降低;(2)春季、夏季和秋季,降水量都呈现出由西南到东北方向逐步降低的分布特征,冬季降水量呈现了由西向东逐步递减的分异特征;(3)降水量与植被NDVI之间呈正相关的关系,相关系数表现为冬季春季夏季秋季,降水对植被NDVI有驱动作用,但这种影响具有一定的时间滞后性。(4)平均风速在空间格局上都呈现出条带性的分布特征;(5)植被NDVI在夏季和秋季均与气温呈负相关关系,但与降水量呈正相关关系,与温度相比,水分条件才是影响植被生长的主导因素。【结论】本文筛选了3个气候因子,能为更全面的剖析气候变化对植被变化的影响过程起到参考作用。     

近50年平凉黄土高原沟壑区气温和降水变化趋势分析

[目的]研究平凉黄土高原沟壑区气温和降水变化,全面了解当地气候变化特点和未来发展趋势。[方法]采用线性倾向估计法对平凉黄土高原沟壑区近50年的年平均气温和年降水量的变化特点进行分析,用累积距平法和Mann—Kendall法对气候突变进行分析检测,并用重标极差（R-S）法对其未来气候变化趋势进行分析。[结果]近50年平凉黄土高原沟壑区气温呈上升趋势,气温变化率为0．26℃／10年,降水呈减少趋势,降水变化率为-20．2Mm／10年;气温的Hurst指数为0．90,降水量的Hurst指数为0．62．预示未来气温上升和降水减少的趋势还将持续;气温的突变发生在1997年,而年降水量的突变发生在1991年,二者的突变时间不同步。[结论]以气温升高降水减少为主要特征的气候变化将对平凉黄土高原沟壑区农业生产产生不利影响。     

广西近15a植被覆盖变化及其对气候因子的响应

基于1998-2012年SPOT VEGETATION逐旬NDVI数据、气象站点的降水量和温度数据,采用趋势分析法、标准差、Hurst指数和相关系数法,研究了广西NDVI时空变化特征及未来趋势,并分析了NDVI与前0-3个月降水量和温度相关系数的最大值及其对应的滞后期。研究表明:1)近15 a来,研究区NDVI年际变化呈增加趋势,且岩溶区NDVI的增加速率稍快于非岩溶区;2)NDVI均值表现出四周高、中间低,非岩溶区高于岩溶区的总体特征,NDVI总体以中等-低波动为主;3)NDVI改善的区域面积占96.62%,岩溶区改善的面积比例略低于非岩溶区;Hurst指数为持续性的区域面积占95.26%,岩溶区持续性区域面积小于非岩溶区;未来植被覆盖总体呈现持续性改善趋势;4)NDVI与前2个月降水量和前1个月温度的相关系数最大,NDVI对降水量和温度最大响应的滞后期分别为2-3个月和1-2个月;岩溶区植被生长对降水量和温度变化更敏感;不同植被类型受降水量和温度的影响程度及其响应时间具有差异性,而同一植被类型对温度变化的响应时间比降雨量短。     

气候变化背景下我国陆地生态系统固碳增汇分区研究

[目的]使我国生态系统尽可能地适应全球性的气候变化。[方法]对陆地植被固碳增汇的区域差异管理进行分区,运用归一化植被指数(NDVI)对气候变化的响应关系,对我国陆地生态系统固碳增汇分区进行研究。[结果]将我国陆地生态系统划分为3个主动适应气候变化固碳增汇区域。Ⅰ气候暖湿化驱动型区,包括华北、华南及西北等大部分区域;Ⅱ气候暖干化驱动型区,主要分布于东北大小兴安岭、长白山等亚寒带地区、青藏高原高寒区域大部、天山、祁连山及横断山脉等高海拔地区;Ⅲ气候冷湿化驱动型区,主要分布于内蒙古东部及北部沙漠化严重地区、长江流域下游水稻主产区及西藏林芝热带半湿润地区。[结论]以县级行政界线为基本划分单元的气候变化背景下我国陆地生态系统固碳增汇分区,可为生态系统区域差异管理提供参考。     

濮阳市日照时数变化特征分析

[目的]分析近51年濮阳市日照时数变化特征。[方法]利用濮阳市所辖5个气象站1960～2010年逐月日照时数资料,采用气候趋势系数、气候倾向率、滑动平均法、信噪比等方法,对日照的年、四季和月的变化趋势以及突变时间节点进行较为详尽的分析,揭示近51年来濮阳日照变化的客观事实和变化规律。[结果]近51年濮阳市年日照时数呈现下降趋势,下降幅度为-14.30 h/a;历年各季日照时数均呈下降趋势,下降幅度为-0.66～-1.89 h/a,最大降幅为夏季的-1.89 h/a;历年各月日照时数均呈下降趋势,下降幅度为-21.51～-2.13 h/a,最大下降月份为7月的-21.51 h/a;年日照时数在1983年发生了一次突变,20世纪60、70年代为日照时数相对偏多时期,80年代中后期为相对偏少期。[结论]该研究为濮阳市的种植结构调整、农业发展方式转变提供指导价值。     

1974～2004年延河流域气候变化特征分析

[目的]分析1974～2004年延河流域气候变化特征。[方法]选取延河流域7个代表站点1974～2004年逐月气温、降水量资料,采用气候统计分析法、累积距平和信噪比等方法,对31年来该流域气温和降水变化进行分析,找出其变化特征和气候发生突变年。[结果]31年来延河流域气候变化以0.44℃/10a的速率变暖,年平均气温为9.4℃;四季均有增温趋势,其中冬季和春季平均气温增加明显,特别是90年代以后增温幅度变大。降水有减少趋势,其减少速率为26.3 mm/10a;四季中夏季和秋季降水减少明显,特别是90年代减少幅度最大。1996年是该流域气温突变年,1993年是气温转折年;1994年是降水量突变年,1990年是降水量转折年。[结论]该研究为延河流域农业生产、生活及灾害预防提供参考。     

三江平原佳木斯地区气温变化特征

[目的]研究三江平原佳木斯地区气温变化特征。[方法]利用三江平原佳木斯地区佳木斯、桦南、富锦、扶远4站1961～2010年温度资料,分析了三江平原佳木斯地区的气温变化趋势、气候突变和异常年份。[结果]三江平原佳木斯地区年平均气温有明显的升高趋势,升幅为0.249～0.412℃/10 a,各地年平均气温上升幅度表现为东部南部北部西部;年平均气温在20世纪80年代初发生了气候突变,佳木斯、桦南、富锦年平均气温在1981年发生气候突变,扶远在1984年出现气候突变;佳木斯、富锦、桦南年平均气温在20世纪60年代中期和后期异常偏低,桦南、扶远、佳木斯在2007～2008年异常偏暖,富锦在90年代初异常偏暖,各季平均气温异常在各地出现的年份不尽相同。[结论]该研究为今后三江平原佳木斯地区的气温预报提供了理论参考。     

基于NDVI的农牧交错带典型地区时空动态特征研究--以吉林西部为例

[目的]探讨农牧交错带典型地区的时空动态特征。[方法]基于MODIS归一化植被指数数据集(2000~2010年),采用空间自相关分析和趋势分析方法,以吉林西部为例,研究农牧交错带典型地区地表植被空间分布特征。[结果]2000~2010年,吉林西部地表植被在生长季呈明显上升趋势;研究区地表植被的空间分布表现出正相关,但在局部地区地表植被分布有破碎倾向,空间分布的整体性一般。[结论]该研究为人类合理保护自然提供科学依据。     

冬小麦生育期间MODIS多时相NDVI特征分析及其在地物识别上的应用

[目的]为农作物产量预报提供技术支持。[方法]通过分析安徽省小麦生长季MODIS多时相NDVI特征并利用该技术识别水体、城镇居民区、旱地、水田、林地研究了该技术在地物识别及农作物产量预报中的应用。[结果]一季稻和双季晚稻的NDVI最大峰值出现在6月。水体在10月至次年6月^-NDVI（i,j）小于0或略大于0（如浅水体）,而^-NDVI（i,j）小于0.16像元通常为城镇等居民点,水田^-NDVI（i,j）往往小于0.3,一般林地和种植越冬作物的耕地^-NDVI（i,j）均大于0.3。以^-NDVI多时相特征对5大地物类型进行识别时可识别出82.7%林地,67.4%旱地,52.1%水田,15.2%居民区。水体、旱地、水田、林地的识别可信度均达60%以上,其中识别出来的水体中有近80%为现实中的水体,城镇的识别可信度不足20%。[结论]该法在农作物产量预报中具有良好的应用前景。     

北京冬小麦生长期农业热量资源变化特征分析

[目的]研究气候变化对小麦种植的影响。[方法]选用日平均气温稳定通过3℃的初日、日平均气温稳定通过0℃的终日、冬季极端最低气温和冬前积温、冬季负积温等作为小麦不同生长期农业热量资源指标,利用统计方法分析了北京地区冬小麦种植区近50年的热量资源变化特点、趋势和突变特征。[结果]从冬前壮苗对冬前积温要求的平均状况来说,北京冬小麦的最佳播种期为9月24~29日;返青期有提前趋势,停止生长期有推迟趋势;以冬季负积温作为越冬冻害标准来看,若低温发生期间无雪覆盖或冬前小麦抗寒锻炼不充分,近50年可能造成冻害的年份频率高达54%,但1988年以来气候变暖明显,冬季负积温不易发生冻害年的频率高达77%。[结论]分析北京冬小麦在热量资源因子的变化规律和突变特征,为合理利用气候变暖条件下农业气候资源具有重要意义。     

基于NDVI的西昌市紫茎泽兰入侵监测模型初探

[目的]为紫茎泽兰生物入侵的遥感监测提供参考。[方法]以ASTER影像数据为主信息源,结合西昌市紫茎泽兰样地调查,提取3种植被指数分别为归一化植被指数NDVI、垂直植被指数PVI和比值植被指数RVI,通过与紫茎泽兰表征因子盖度、高度和生物量进行相关分析,筛选敏感植被指数。在紫茎泽兰单个表征因子回归分析基础上,建立敏感植被指数与重要值的回归模型。[结果]3种植被指数中,NDVI最能反映紫茎泽兰表征因子的变化信息。NDVI与紫茎泽兰表征因子及IV显著正相关,对IV的复相关系数(R2=0.72)大于单个表征因子。基于NDVI与紫茎泽兰IV的线性模型模拟误差较小。[结论]利用NDVI与IV的线性模型对研究区紫茎泽兰入侵进行监测是较为可行的。     

Response of Vegetation Cover to Climate Change and Influence of Dusty Weather in the Desertloess Transitional Zone of China

[Objective]This study aimed to analyze the relationships of the normalized difference vegetation index(NDVI)(1981-2006)in the desert-loess transitional zone of China with precipitation and temperature.[Method]The average method and the correlation function were applied in this study.[Result]The results indicated that during the growing season NDVI was positively correlated with precipitation in the current month,last month and the month before last,especially the last month.NDVI mostly negatively correlated with temperature,especially the temperature in the last month,which shows that the higher temperature,the more adverse the conditions for vegetation growth.[Conclusion]NDVI from August to October clearly is one of the significant factors influencing dust storm weather in spring of the next year.     

玉米馒头优化工艺的研究

[目的]研究玉米馒头的优化工艺,以适应工业化生产和人们的健康需求。[方法]采用单因素试验和正交试验研究玉米粉和水的添加量以及最佳的醒发时间,并采用感官评价和质构仪对玉米馒头品质进行分析。[结果]单因素试验结果表明,玉米粉添加量为30%、加水量为53%、醒发时间60 min时,玉米馒头的品质较好。通过正交试验优化,最佳参数为玉米粉添加量为25%（以高筋粉质量计）,加水量54%（以高筋粉质量计）,醒发时间45 min时,玉米馒头的硬度、弹性、回复性都较好,且富有独特的玉米风味和口感。[结论]研究结果为玉米馒头的工业化生产提供一定的理论依据。