Response of Vegetation Cover to Climate Change in the Southern Taihang Mountains in Hebei Province

The relationships between the normalized difference vegetation index (NDVI) (1981-2006) in growing season and precipitation,NDVI and mean temperature (Tmean),NDVI and maximum temperature (Tmax),NDVI and minimum temperature (Tmin),and NDVI and the Palmer Drought Severity Index (PDSI) were analyzed.The results indicated that NDVI during the growing season was mostly positively and significantly correlated with precipitation last month and the month before last,and mostly negatively with temperature.There were negative and significant correlation between NDVI in June and July and Tmean and Tmax in May respectively,between April NDVI and Tmin in February and March,and between June NDVI and Tmin in April,May and June.Vegetation cover in growing season correlated positively with PDSI,especially those last month and the month before last at 0.05 significance level,even 0.01 level.Hydrothermal conditions from March to July had significant influence on vegetation cover.     

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。     

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。     

太行山区NDVI时空变化及其与气候因子的关系

为明确太行山区长时间尺度植被覆盖度变化规律及其对气候因子的响应机制，采用1998-2018年的SPOT VEGETATION/NDVI卫星遥感数据，通过趋势线分析法、相关系数法与时滞相关分析法等，从时间和空间2个尺度分析太行山区植被生长状况、覆盖变化及其对气温和降水的响应程度。结果表明：1)太行山区总体植被覆盖率较高，77.5%区域面积的NDVI值在0.6～0.8范围内；2)21 a间太行山区NDVI值随时间呈现波浪式显著增加趋势，平均增长速率为0.03/10 a(线性增长率为0.067/10 a),通过0.01的显著性检验；太行山区植被覆盖在空间分布上呈现西北低、东南高，中部区域高低值交叉分布的特点；3)太行山区NDVI与气温在空间上呈现负相关为主，呈负相关面积约占太行山区总面积的54.37%,主要分布在太行山区的中部区域、南部边缘区域以及东北沿线区域；NDVI与降水呈现正相关为主，呈正相关的面积约占太行山区总面积的81.89%,整体上可以概括为从太行山区的西北区域到东南区域相关系数(R)逐渐变小。4)时间尺度上，NDVI与气温和降水均没有明显的相关性，但NDVI与降水的相关系数(R...     

中国东北部地区植被与气候因子相关关系研究

利用1982～2006年NOAA/AVHRR-NDVI数据和气象站点观测的降水、温度资料,对我国东北部地区的植被覆盖和气候变化特征及其相互关系进行了诊断分析。结果表明,东北部地区NDVI(降水)呈不明显上升(下降)趋势,温度总体呈显著的升高趋势;全区NDVI与降水的相关不明显,但在降水较少的辽宁和内蒙古地区,降水量是影响植被的重要因子;NDVI与温度呈显著的正相关,尤其在春季;温度较低地区的植被与温度相关更明显,植被覆盖较高(低)地区的植被对温度的响应(影响)明显。     

基于NDVI的气候突变对植被影响研究

[目的]研究基于NDVI的气候突变对植被的影响。[方法]基于我国1982~2000年的NDVI与气候数据,利用Mann-kendall（MK）突变检测方法,检测气候突变和NDVI突变,从而讨论2种突变之间的联系。[结果]大面积的月平均温度和降水量的突变发生在1983年,而在1999年发生范围最小;植被大面积突变现象出现在1983和1984年。温度突变引起的NDVI突变现象比降水突变引起的次数多,降水量的突变并不是发生NDVI突变现象的主要原因之一。小范围的温度突变很难在短期时间内对植被活动产生立即的影响,大范围的温度突变现象的发生将会对植被活动产生长期的影响。[结论]该研究为气候突变现象分析提供理论依据。     

内蒙古地区植被覆盖变化及其对水热条件的响应

目的本文以NDVI为表征,以内蒙古地区植被为研究对象,分析近32年(1982—2013年)生长期各季度植被动态变化趋势及其对气候因子的响应,旨在了解该区的生态环境变化趋势,为区域生态建设提供决策依据。方法本文基于1982—2013年内蒙古地区GIMMS3g NDVI数据集,结合该地区的降水和平均温度数据,运用线性回归、相关性分析和ANUSPLIN插值等方法分析了近32年来生长期各季度植被动态变化趋势及其对气候因子的响应。结果1982—2013年内蒙古地区植被总体上呈上升趋势,内蒙古NDVI与各气候因子的相关性不同,生长期各季度(春、夏、秋)NDVI与降水量多呈显著正相关关系,但与前期降水的相关性更密切;NDVI与温度的相关性以负相关为主。相比于温度,NDVI与降水的相关性更高。结论内蒙古地区植被呈持续好转态势,该区植被在不同生长阶段对水热的响应程度不同。总体上,生长季初期(春季),东北地区(呼伦贝尔市东部及东北部和锡林郭勒市东南边缘),植被对热量变化的响应较为敏感,主要体现在对同时期温度的响应;夏秋季节,中部地区(呼伦贝尔市西南部、锡林郭勒盟大部分地区、乌兰察布市北部、鄂尔多斯市大部)植被动态变化对降水的依赖性较强,突出表现为植被生长对降水的迟滞反应。研究建议,在未来生态恢复与重建工程中,要充分利用自然修复的方式恢复在当地条件下更具有持续性的植被生态系统;同时为避免盲目大规模人工造林导致土地退化,既要考虑目前的水资源承载力,还要考虑未来气候变化背景下,水资源的供给能力。      

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。      

2000-2016年朝鲜植被覆盖动态变化及其驱动力研究

基于MODIS NDVI探究朝鲜植被覆盖的空间分布格局,运用斜率分析法拟合2000-2016年朝鲜植被覆盖动态变化趋势,运用Pearson相关分析法分析朝鲜植被NDVI与气温、降水的相关性,在此基础上,总结了2000-2016年朝鲜植被覆盖动态变化规律及其驱动因素.结果表明:朝鲜植被覆盖空间分布不均,北部高原、山地区以及中东部山地丘陵区NDVI值最高;西、南海岸地带,平原地区以及东部沿海区NDVI值最低.朝鲜植被生长季NDVI整体上呈减少趋势,但局部有增加趋势,空间差异明显;其中减少面积为39 161 km2,占国土面积的31.9%,增加面积为28 972 km2,占国土面积的23.6%;生长季各月整体上均呈减少趋势,减少幅度5月最大,7月次之,9月最小.植被变化与气温、降水存在相关性,并存在一定程度的滞后性;年际受气温影响略大,年内9月植被与前期1月、前期与同期累积气温存在显著相关性,与当月、前期与同期累积降水存在显著相关性.     

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。     

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。     

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。     

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。     

长江中游地区夏季气温·降水与前期植被变化的相关分析

利用1982～2000年37个测站的逐月气温、降水资料和归一化植被指数资料,采用奇异值分解(SVD)技术,分析了长江中游地区前期植被覆盖变化对夏季气温、降水的影响。结果表明,长江中游地区植被指数、夏季平均气温和降水量在1982～2000年呈上升趋势,年际波动变化明显;上年冬季NDVI同当年夏季气温、降水的相关最显著;江汉平原、洞庭湖平原及附近地区的冬季NDVI变化对湖北、湖南的夏季气温、降水影响最大,受前期冬季NDVI变化影响最大的区域位于湖北东部。     

黑龙江沿边县市植被动态变化及其对经济因子的响应

[目的]研究黑龙江沿边县市植被动态变化及其对经济因子的响应。[方法]利用1998～2007年黑龙江沿边地区SPOT Vegetation每旬合成的归一化植被指数（NDVI）数据集,研究了近10年黑龙江沿边县市植被动态变化特征,并分析了植被变化对经济因子的响应。[结果]1998～2007年黑龙江沿边地区总体植被覆盖率高,且植被变化基本向好的趋势发展;除呼玛县部分区域植被呈退化状态外,近10年黑龙江沿边地区植被整体状况处于基本保持与改善状态,植被状况基本保持不变和有轻微改善的地区分别占71.00%和26.81%。同时,1998～2007年植被指数与国内生产总值均有不同程度的增长,但两者间增长趋势并不完全一致;MNDVI与职工平均工资呈显著正相关（P〈0.01）,而与耕地面积呈显著负相关（P〈0.01）,且这种负相关关系具有延迟性,即第一年的耕地面积减少将对第二年、第三年的MNDVI产生持续的影响。[结论]该研究为黑龙江界河流域经济发展、生态环境保护等政策制定提供了科学依据。     

关中地区植被覆盖变化及其对气候因子的响应研究

基于1999-2010年SPOT NDVI数据,采用NDVI均值法、趋势分析法以及相关分析法对关中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。结果表明:关中地区大部分区域植被覆盖良好,其中秦岭北坡NDVI值最高,城市中心区NDVI值最低,1999-2010年间年均NDVI值在整体上呈上升趋势,增速为5%/10a;植被覆盖轻度改善的区域面积占关中地区总面积的70.39%,基本不变区域占24.77%,表明关中地区植被覆盖呈稳中有升的趋势;关中地区植被覆盖变化对气温、降水量的响应良好,大部分区域呈现正相关性。     

大兴安岭植被指数年际变化及影响因子分析

通过遥感数据获取的归一化植被指数(NDVI)能够较好地反映植被的生长状况,并且为区域尺度、长时间序列的植被监测提供可能。本研究采用黑龙江大兴安岭地区2000—2009年MODIS/NDVI月值数据,分析和监测该地区年际NDVI变化,并利用趋势分析、假设检验、相关分析等方法研究了多种影响因子对该地区NDVI变化的影响。结果表明:研究区10年间年平均NDVI在0.455 4~0.509 3之间变化,平均值为0.477 3,年际间变化呈现出无规律的波动,没有显著的变化趋势;分析了森林火灾、温度和降水对NDVI的影响,一般森林火灾对过火区域NDVI的变化没有显著影响,重大森林火灾和过火面积小于1万hm2的特大森林火灾会促进过火区域NDVI的增长,过火面积大于1万hm2的特大森林火灾会使过火区域NDVI大幅降低;温度在10~25 ℃时会促进森林NDVI增长,在5 ℃以下对NDVI变化无显著影响;月降水量在75 mm以下会促进森林NDVI增长,大于100 mm对NDVI变化无显著影响。      

内蒙古四大沙地植被NDVI变化及气候响应研究

为了更好掌握内蒙古四大沙地的植被长势变化及气候响应,用GIMSS/NDVI数据对1981 ～ 2001年8月的植被NDVI值进行了研究.分析结果表明,四大沙地的植被NDVI平均值从高到低的顺序为呼伦贝尔沙地、科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地.NDVI变异系数从大到小的顺序为浑善达克沙地、毛乌素沙地、科尔沁沙地,呼伦贝尔沙地.对四大沙地的8月NDVI数据与5～8月累积平均气温逐月进行回归分析结果都不具有显著性.而8月的NDVI数据与5～8月累积降水量逐月回归分析结果表明,沙地植被对降水量有明显的滞后效应.浑善达克沙地和毛乌素沙地NDVI与累积降水量有正相关,呼伦贝尔沙地和科尔沁沙地NDVI与累积降水量不具有显著性.     

洋河流域NDVI时空变化及驱动力分析

目的研究洋河流域的植被覆盖变化及驱动因素,可以为该区域生态建设及植被修复提供重要的参考价值。方法基于SPOT Vegetation NDVI数据、气象数据及土地利用数据,运用趋势分析、偏相关分析、复相关分析及残差分析等方法,探究1999—2015年气候变化及人类活动对洋河流域NDVI的影响。结果(1) 1999—2015年洋河流域NDVI整体呈上升趋势,增速为每10年3.9%,NDVI显著改善和显著退化的面积分别占流域总面积的57.90%和1.13%,其中有林地和灌木林地改善最为明显。(2)研究区有51.99%的区域NDVI变化受气候因子驱动明显,其中降水驱动型和降水、气温驱动型分别占流域总面积的26.13%和25.44%,前者主要分布在兴和、尚义、阳高、天镇、怀安及宣化等区域,后者主要分布在兴和南部及向东偏南方向延伸的带状区域,单一的年均气温对NDVI的变化影响较弱。(3)1999年以来,流域植被受人类活动的干扰逐渐增强,增速为每10年4.5%,以正向作用为主,正向作用主要分布在坝缘3县(尚义、万全、崇礼)及阳高等地,负向作用主要分布在城镇和农村等人口较为密集的地区。结论1999—2015年洋河流域NDVI变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,但主要影响因素为人类活动干扰,京津风沙源治理等工程项目对当地的植被改善有十分重要的作用。      

植被覆盖变化分析及其预测方法研究——以吉林东部为例

[目的]研究植被覆盖的动态变化及其预测方法。[方法]在GIS平台的支持下,以NDVI为主要数据源,对研究区不同年度植被覆盖情况进行空间叠置分析,揭示吉林东部近10年植被覆盖变化的空间分布规律。并利用马尔柯夫模型和灰色系统G(1,1)模型预测吉林东部植被覆盖的年度变化趋势。[结果]吉林东部植被覆盖有上升的趋势但总体变化不大,植被覆盖变化较大的区域主要分布在湖泊和河流周围。马尔柯夫和灰色系统G(1,1)两种模型的预测结果与实际观测结果基本吻合。[结论]该研究结果为有效地保护山区林地的植被覆盖提供了参考依据,同时,对于制定吉林省及全国的林地建设规划和社会经济可持续发展的科学决策均具有重要的参考价值。