黄河源区植被NDVI时空变化特征与气候变化响应分析

基于2000～2014年MODIS NDVI遥感数据和同时期气候数据,采用趋势分析法、简单相关分析法、偏相关分析法、复相关分析法等多种时间与空间分析方法,探讨了黄河源区植被NDVI时空变化特征与气候变化响应。结果表明,过去15年内,黄河源区植被NDVI在时间变化上呈缓慢增加趋势,空间上呈由东南向西北递减的分布格局。在时间上,植被NDVI与气候因子均呈上升趋势,气温和降水上升趋势分别通过0.05和0.01的显著性检验。偏相关系数空间分布上,整体上植被NDVI受降水量的影响要大于受气温的影响。复相关系数空间分布上,通过0.01、0.05、0.1的显著性检验像元占比分别为3.26%、5.63%、4.09%。黄河源区北部植被NDVI主要受降水因子影响,西南部和中部植被主要受气温因子影响。     

天山北坡NDVI对气候因子响应的敏感性分析

利用1982-2006年8 km×8 km的NASA/GIMMS半月合成的归一化植被指数(NDVI)数据集和天山北坡乌鲁木齐、石河子、克拉玛依等11个站点的气象数据分析了天山北坡NDVI动态变化与气温、降水变化的响应特征及敏感性.结果表明,25年来,天山北坡的NDVI呈波动性增加的趋势,植被覆盖增加;并且在全球背景下气温和降水也呈现不同程度的增加,气候暖湿化趋势明显;年际NDVI与年均气温存在一般正相关,与降水存在极显著正相关;主要生长季NDVI变化与同期气温存在较低正相关,与降水存在极显著正相关;进行滞后分析,发现当月NDVI与前月气温呈负相关,与前月降水存在极显著正相关.说明天山北坡NDVI对气温的敏感性比较低,对降水的敏感性较高.     

西北地区植被覆盖变化及其与气候因子的关系

【目的】分析中国西北地区植被覆盖变化情况及其与气候因子的关系,为改善区域生态环境提供参考。【方法】利用GIMMS/NDVI数据,采用NDVI均值法、差值分析法以及相关分析法,对西北地区植被覆盖时空变化及其与气温和降水的关系进行分析。【结果】植被覆盖增加的区域主要有：新疆的天山、塔里木河流域、青海的东南部、甘肃的中东部、宁夏部分地区以及陕西省等地区,植被覆盖减少的区域主要分布在：新疆塔里木盆地、昆仑山、甘肃西北部以及宁夏和甘肃交界处等地。植被NDVI与年际温度呈显著的正相关性,并且与年内气温、降水量和积温存在极显著的相关性,相关系数分别为0.890、0.900和0.442。【结论】1982-2006年西北地区植被NDVI呈增加趋势,增速为0.4%/10 a,植被覆盖变化与年内气温和降水量的相关性显著,并且植被变化对气温和降水的响应存在时滞。     

汾河流域2001—2013年植被覆盖时空变化及其对气候因子的响应

利用2001—2013年汾河流域卫星遥感数据归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)和降水实测资料,分析了汾河流域及其上、中、下游近13 a来NDVI的时空变化特征及其对气候因子的响应。结果表明,近13 a汾河流域月NDVI变化呈现单峰型;整个流域及上、中、下游的植被覆盖率均有所提高;植被覆盖状况由西北向东南逐渐变好;基于月尺度的NDVI与LST呈显著正相关,而降水量与NDVI的相关关系为抛物线型;基于月尺度的NDVI与同期的LST和降水量的复合相关模型优于单变量相关模型,复合相关模型为:NDVI=0.007Ts+0.002P+0.222;基于年际尺度的NDVI与LST的单变量相关不显著,而NDVI与降水量的单变量相关性显著;NDVI的赫斯特指数表明,汾河流域的植被覆盖状况将持续改善。     

张承地区植被指数时空演变特征及其与气候因子的关系

为研究对张承地区生态环境质量改善具有重要现实意义的植被动态变化及其与气候影响因素间的关系,本研究解析张承地区2000—2014年气候因子与植被指数(NDVI)的时空演变特征,进而揭示该区域气候因子与植被指数的相关关系。结果表明:1)2000—2014年张承地区NDVI整体呈现增长趋势,年际波动较大,季节差异和空间分异特征显著。2)对于气候要素,15年间光合有效辐射与气温呈下降趋势,而年降水量呈现出增长趋势,且具有明显季节差异。3)在季节尺度上,夏季NDVI与降水量的相关性最显著,而在冬季NDVI与气温和光合有效辐射的相关性更显著;在年际尺度上,NDVI与光合有效辐射相关性较低,但却与降水量呈显著正相关,与气温呈显著负相关。4)不同植被类型的NDVI与气候因子的相关程度存在差异,但对于同一植被类型,NDVI与降水量的相关性最高。这些研究结论将为张承地区应对气候变化、改善生态环境提供重要参考信息。     

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。     

1961—2014年安徽怀远县气候变化分析

为研究和分析怀远县气候变化趋势,采用怀远县1961—2014年气象观测资料,分析了气温、降水量、相对湿度、风速和日照时数的年季变化特征。结果表明,怀远县平均气温增大,其中春季增温幅度最大;年降水总量整体略有增加,在21世纪初,降水明显增加,主要集中在夏季;降水的增加和气温的升高,表明怀远的气候变化呈暖湿化的发展态势。日照时数、相对湿度和风速均呈下降趋势,对3个气象要素下降贡献率最大的季节分别为夏季,春季和春季。21世纪初是气象要素年代际变化最明显的时期,春夏是年内气象要素变化幅度最大的季节。     

泰山日观峰、泰安市区气侯变化特征及影响因素

该研究利用山东省泰山气象站(位于泰山日观峰顶,属国家基准气候站)、山东省泰安农业气象试验站(位于泰安市南郊,属国家一般气象站)60年(部分资料58年)的年平均气温、年降水量、年日照时数、年平均相对湿度资料,分析泰山日观峰(文中简称泰山)、泰安市区(文中简称泰安)气侯变化的特征及其差异,并简要探讨受大气候背景和自身环境变化的影响情况。结果表明:泰山、泰安的年平均气温呈逐渐上升趋势,年降水量呈逐渐下降趋势,年日照时数、年平均相对湿度呈缓慢下降趋势;两地气候差异也有变化,年平均气温、年降水量的差异呈逐渐减小趋势,年日照时数、年平均相对湿度差异变化很小;泰山、泰安气候差异的改变可能是由泰山植被特别是森林覆盖率的迅速变化所致。     

基于SPOT-VGT数据的湖南省植被变化及其对气候变化的响应

目的本文旨在研究湖南省植被变化及其对气候变化的响应,以期为湖南省生态保护提供科学指导依据。方法利用2000—2015年SPOT-VGT NDVI、植被类型以及气象数据,辅以最小二乘趋势分析和相关性分析,探讨了湖南省植被生长变化特征并从年和月变化尺度分析了不同类型植被对气候变化的响应。结果(1) 近16年湖南省大部分地区植被NDVI呈增加趋势,但空间分布差异较大,NDVI高值区在湘西北和湘西南,而湘中及湘北植被覆盖较差;(2)2000—2015年湖南省植被NDVI增幅为0.004 5/a,灌丛NDVI增加趋势最大,达0.005 1/a,而沼泽最小,仅为0.002 6/a;(3)湖南省植被NDVI与气温、降水正负相关共存,与气温的相关性较好。从不同类型植被来看,各类型植被NDVI与气温呈正相关的面积占绝大部分,灌丛和针叶林NDVI与降水呈正相关的面积较大,而草丛、草甸和沼泽NDVI与降水呈负相关的面积较大,阔叶林和栽培植被与降水呈正负相关的面积约各占一半;(4)时滞性分析表明,植被对降水的响应存在2个月滞后,且7月NDVI与6月降水、9月NDVI与同期降水的相关性显著,但逐月NDVI与前0~3个月气温的相关性均不显著。结论近16年湖南省植被覆盖呈增加态势,但空间分布差异较大;不同类型植被对气候要素变化响应也各异。      

山西省植被指数时空变化特征及其对气候变化的响应

基于2001-2013年山西省中分辨率成像光谱仪(MODIS)植被指数产品(MOD 13Q1)和气象数据(气温、降水量),利用斜率分析法、相关系数分析法等方法 ,研究近13年来植被指数(增强型植被指数EVI、归一化植被指数NDVI)的时空变化特征,以及植被覆盖变化对气候变化的响应。结果表明,年际变化方面,整体EVI和NDVI年均值显著增加,每个月均值也呈递增趋势,其中7月份的年际增长变化最为显著(EVI、NDVI的线性增长率分别为0.003 8和0.005 7);空间分布上,植被覆盖较茂密的地区主要分布在山区一带,植被稀疏区主要位于盆地附近;植被指数与年均降水量呈显著正相关,与年均气温整体上呈负相关,显著性并不明显,表明植被覆盖受降水变化影响较大,对其变化响应较强,受温度变化影响较小,呈弱响应关系。     

内蒙古荒漠草原植被对气候响应的滞后性研究

草原植被驱动机制研究一直备受关注。以1982-2015年内蒙古荒漠草原为研究对象,基于GIMMS NDVI3g及气象数据,采用皮尔逊相关系数、滞后系数探讨内蒙古地区荒漠草原NDVI对气候因子的滞后性。结果表明:1）荒漠草原NDVI、降水、气温和太阳总辐射年内变化都是单峰型。8月草原NDVI值达到最大,NDVI值年内变化不明显;降水也是8月达到最大;气温和太阳总辐射7月达到最大。2）从草原NDVI与气候因子的相关关系和显著相关面积占比来看,气候因子对草原NDVI影响从大到小的排列顺序为:降水>太阳辐射>气温。3）荒漠草原生长季植被的 NDVI与气候的滞后性分析表明,5-9月NDVI与降水相关关系显著,滞后时间为1个月左右。4月NDVI与1-4月的降水不显著,降水不是草地返青的主导气候因子;6-9月草原NDVI与气温成负相关,滞后时间为0~1个月。4-5月草原NDVI与气温成正相关,该季气温的回升是植被返青的关键因子;6-9月草原NDVI与太阳辐射成负相关,滞后时间为1个月。5月草原NDVI与太阳辐射成正相关,滞后时间为1个月;4月NDVI与1-4月的太阳辐射关系不显著。     

1982～2006年祁连山北麓草原植被指数与气候及载畜量的关系

利用祁连山北麓东段的天祝县、中段的肃南县和西段的肃北县1982~2006年的植被指数(NDVI)和气候因子(气温和降水量)及载畜量数据,对祁连山北麓25年间NDVI与气候和载畜量的变化趋势及相关性进行分析.结果表明:气温、降水量和载畜量变化的地域性差异明显,其中东段天祝县的变化最大.天祝县和肃南县的气温呈显著增加,3个县的年降水量和NDVI变化均不明显,但1998~2006年草地NDVI空间变化特征表明,3个县9年间植被均呈现退化趋势;天祝县的载畜量呈明显增加而肃南县和肃北县的载畜量呈极显著降低变化.天祝县的年均气温和3个县降水量的稳定性较弱,而3个县的NDVI和载畜量的稳定性较强.天祝、肃南和肃北县的年均气温、降水量、NDVI和载畜量的多年均值分别为0.3、5.0、7.1℃,339.2、263.7、152.0mm,0.25、0.31和0.08,96.7、69.1、28.3万只羊单位.天祝县和肃北县的NDVI分别与气温(R=0.403)和年降水量(R=0.411)均呈显著正相关,肃南县的植被NDVI与气候因素和载畜量均相关性不明显.分析认为,气候因素是影响祁连山草地NDVI变化的主要因素.     

内蒙古荒漠草原植被对气候响应的滞后性研究

草原植被驱动机制研究一直备受关注。以1982-2015年内蒙古荒漠草原为研究对象,基于GIMMS NDVI3g及气象数据,采用皮尔逊相关系数、滞后系数探讨内蒙古地区荒漠草原NDVI对气候因子的滞后性。结果表明:1)荒漠草原NDVI、降水、气温和太阳总辐射年内变化都是单峰型。8月草原NDVI值达到最大,NDVI值年内变化不明显;降水也是8月达到最大;气温和太阳总辐射7月达到最大。2)从草原NDVI与气候因子的相关关系和显著相关面积占比来看,气候因子对草原NDVI影响从大到小的排列顺序为:降水太阳辐射气温。3)荒漠草原生长季植被的NDVI与气候的滞后性分析表明,5-9月NDVI与降水相关关系显著,滞后时间为1个月左右。4月NDVI与1-4月的降水不显著,降水不是草地返青的主导气候因子;6-9月草原NDVI与气温成负相关,滞后时间为0～1个月。4-5月草原NDVI与气温成正相关,该季气温的回升是植被返青的关键因子;6-9月草原NDVI与太阳辐射成负相关,滞后时间为1个月。5月草原NDVI与太阳辐射成正相关,滞后时间为1个月;4月NDVI与1-4月的太阳辐射关系不显著。     

河南省植被净初级生产力变化特征及其对气候变化的响应

利用2000—2018年河南省植被净初级生产力(NPP)数据和气象站点资料,分析植被NPP的变化规律,探讨了植被NPP与气象因子的相关关系。结果表明,2000-2018年河南省植被NPP呈缓慢增长趋势,植被NPP空间分布具有明显的地域性差异,西部伏牛山区和南部大别山区以林地为主,植被NPP较高;沿黄及以北地区植被NPP较低。分析植被NPP对气候因子变化的响应,植被NPP与气温和降水量主要表现为正相关关系,降水量是影响植被生长的决定性气候因素。在整个垂直分布上,气温与植被NPP的相关性较低,在1 500m以上呈现负相关关系。春夏秋三季降水和植被NPP的相关性高于温度,而在冬季,气温是影响植被生长的主要气候因子。     

陕西泾惠渠灌区植被变化及其与气候变化的关系

利用美国NOAA/NASA归一化植被指数(the Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据和英国CRU (Climatic Research Unit)全球气温降水数据,分析了1982-2006年陕西泾惠渠灌区年均植被和年均气温、年总降水的变化趋势,研究了植被变化和气温、降水变化的相关关系.结果表明,1982-2006年泾惠渠灌区植被(NDVI)呈明显增加趋势(0.1％/年,p＜0.05),年均气温也明显增加(0.085C/年,P＜0.05),但年总降水呈微弱减少趋势.年均NDVI与年均气温正相关(相关系数R=0.49,P＜0.05),但与年总降水的关系并不明显.气温增加导致生长期延长和泾惠渠合理提供植被用水是泾惠渠植被覆盖增加的主要原因.在月尺度上,月气温增加可为植被的生长提供更适宜的温度环境;月降水量增加可为植被生长提供更充足的水分,但当月降水量大于100 mm时,该月NDVI并无明显增加趋势.     

潍坊地区木本植物物候期变化与气象条件影响分析

利用2001～2010年潍坊几种木本植物物候期观测资料,分析了木本植物物候期变化对气温、降水、日照变化的响应。结果表明,近10年年平均气温逐渐升高,说明潍坊气候逐渐变暖,年降水量年变化较大,总体呈逐渐减少的趋势,年累计日照时数变化不明显;在各种气候因子相关分析中,气温的影响最显著,日照时数次之,降水量最弱。     

1968～2007年民乐气候特征奇异谱分析

利用奇异谱分析、Kendall非参数检验方法对甘肃省民乐县1968～2007年的月平均气温、降水量、平均风速和相对湿度行了分析,探讨该县40年来气候特征。结果表明,除固有的年际变化以外,气温存在明显的16、20个月的周期,且上升趋势明显;降水存在4、8、24个月的显著周期,无明显变化趋势;风速呈缓慢减小趋势,无明显周期特征;相对湿度无明显的周期变化,呈缓慢减小趋势。     

宁夏陶乐近57年气候特征分析

本文利用陶乐国家基本站1960—2016年的气温、降水、风、日照气象要素月和年观测数据资料,采用数理统计方法,分析近57年来陶乐地区气候特征变化趋势。结果表明:陶乐年平均气温逐年升高,降水呈减少趋势;其中冬季升温最为明显,夏季升温缓慢;春夏季降水量均呈减少趋势,夏季减少幅度最大,秋季和冬季降水量呈增加趋势;年平均风速和年平均日照时数呈逐年减少趋势。     

多年来合肥市城市与郊县气候变化分析

利用合肥及三县4个站点的近36年气候资料,分析了合肥市城、郊平均气温、降水、日照时数和相对温度的变化特征.研究表明:近36 a来合肥市城、郊年平均气温呈上升趋势;合肥市城、郊年日照时数呈明显下降趋势,而且随季节变化;年降水量呈增加趋势,年际变化幅度很大;城区相对湿度呈下降趋势,城市干岛效应明显.     

广西近十年植被NDVI变化及其对降水的响应特征分析

采用SPOT VEGETATION NDVI数据以及TRMM降水数据,分析广西1999-2011年植被NDVI变化特征,以及NDVI与降水的响应特征.结果表明,1999-2011年广西植被NDVI呈现稳中有升的趋势,全区有54.71％面积的NDVI有所改善,45.06％面积的NDVI基本不变,仅有0.23％面积的NDVI出现退化.NDVI与降水量最大相关系数在0.4 ～0.6和0.6～0.8之间的面积分别占广西全区面积的71.76％和23.92％;桂中地区植被NDVI与降水量的关系比桂北、桂南地区更密切,受降水的影响更大.全区41.7％面积的NDVI与降水量的最大相关系数出现在第3个月,40.8％面积的最大相关系数出现在第2个月,NDVI对降水的最大响应滞后2至3个月.NDVI对降水的最大响应滞后2个月的面积主要出现在桂南和桂西地区,滞后3个月的面积主要出现在桂中地区.