近30 a青海省植被变化及其气候驱动因子分析

基于1982—2013年GIMMS NDVI 3g数据集及青海省50个国家气象观测站同期气象资料,利用趋势分析、相关分析方法,对青海省植被覆盖时空变化特征及其驱动因子进行分析。结果表明:(1)受气候及地形地貌影响,青海省植被覆盖空间差异明显,总体呈现从东南向西北递减趋势。(2)近30 a,青海省气温、降水呈上升趋势,气候由冷干向暖湿化转变。植被覆盖呈现整体升高,局部退化趋势。植被的年代际变化显示,青海省植被覆盖在近30 a呈现增加—减小—再增加的趋势。(3)青海省生长季(4—9月)植被受气温和降水共同影响,除个别站点外,全省NDVI与气温和降水均呈显著正相关关系,与降水相比,NDVI与气温的相关性更强,气温是影响青海省植被变化的主要气候因子。     

新疆伊犁河流域植被变化动态监测与评价

基于2000-2013年MODIS/NDVI数据和研究区内气象站点资料,分析了伊犁河流域植被生长季NDVI时空变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:1)研究区植被整体呈微弱的退化趋势,年退缩率为-0.8×10-3a-1,其中草原的退化趋势较草甸、灌丛和林地略显著。2)2000-2013年研究区植被退化区面积占研究区总面积的11.45%,主要分布在特克斯河中下游、巩乃斯河周边地区;植被改善面积占全区总面积的8.38%,主要分布在伊宁市及霍尔果斯河周边地区。3)研究区伊宁站周边植被生长季NDVI与同期气温及降水存在不显著相关性,昭苏站周边植被生长季NDVI与同期气温及降水分别存在显著负相关和极显著正相关。气候的暖干化趋势可能是导致伊犁河流域植被生长退化的主要原因。     

榆林地区植被指数动态变化及其对气候和人类活动的响应

榆林地区是中国典型生态脆弱区,植被生态系统对气候变化和人类活动影响较为敏感。以榆林地区2000—2015年MODIS NDVI为基础,结合气温、降水数据,利用线性趋势法、相关系数、偏相关系数及缓冲区方法,分析了区域NDVI(归一化差异植被指数)动态变化及其对气候和人类活动的响应,结果表明:(1)榆林地区总体上NDVI较小,植被覆盖水平较低。2000—2015年NDVI以每年0.009 6的线性速率递增,空间上主要表现出线性增加趋势,占总面积的97.06%,减少趋势面积较小且主要与人类活动有关,分布在区域西南部山区、城镇附近及中、东部的河流谷地。(2)相关分析表明,榆林地区NDVI与气温以负相关为主,而与降水以正相关为主,反映出干旱、半干旱地区水分是植物生长的主导因子。(3)NDVI变化过程反映出人类活动范围中,市级行政中心缓冲区人类活动强度高于县级行政中心缓冲区。市级行政中心缓冲区范围可划分为5 km以内受人类活动剧烈影响区域、5~9km受人类活动影响递减区域和9 km以外未受人类活动影响区域。     

1999-2007年祁连山区植被指数时空变化

基于SPOTVGT-NDVI数据,结合累积平均法、均值法、趋势线分析和影像差异法,分析了祁连山地区植被时空变化。结果表明:祁连山区植被覆盖东多西少;1999年以来植被呈增加趋势,植被指数(NDVI)增速为1.1%/10a,东段增速(1.6%/10a)大于中段(1.4%/10a)和西段(0.6%/10a);NDVI年内月和旬变化曲线均呈单峰型,7～8月达到最大。7～8月雨热达到最佳,适宜植物的生长;而从10月到翌年2月祁连山草地处于枯黄期;3～4月草地处于返青期,植物生长缓慢,NDVI都较低。祁连山NDVI增加和减少的面积分别占总面积的37.39%和10.95%。植被覆盖增加的地区主要分布在高山和亚高山森林草地,东段、中段、西段NDVI最大增加量分别为0.15,0.21和0.12。植被覆盖减少的地区主要分布在河流河谷以及青海湖周边,东段、中段、西段NDVI最大减少量分别为0.19,0.28和0.17。     

石羊河中游生长季植被覆盖对气候的响应

利用MODIS-EVI月合成数据,计算2006—2015年石羊河中游生长季植被覆盖度,探究植被覆盖年际变化以及对气候的响应关系。利用像元二分模型计算植被覆盖度,提取研究区不同植被覆盖程度的年际变化。结果表明:10 a间,中游地区以低植被覆盖类型为主,并与同期降水的年际变化关系密切。其次,采用变化趋势分析法,计算监测时段内植被覆盖的动态变化。结果表明:中游地区生长季植被覆盖度总体上处于增加趋势,增加速率为0.041·(10a)~(-1);植被覆盖度显著增加区域集中于绿洲-荒漠过渡带。最后,采用相关分析法,分析了植被覆盖度与生长季平均气温和降水的相关程度。生长季植被覆盖度与同期降水的相关程度高于与生长季平均气温相关性,平均偏相关系数分别为0.14和-0.05;荒漠绿洲过渡带成为与气候因子显著相关的活跃地带。     

1982—2015年中国北方生长季NDVI变化及其对气温极值的响应

基于GIMMS NDVI 3g v1.0数据集和日值气象数据，结合极端气温指数，辅以极点对称模态分解、趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、相关分析等方法，探讨中国北方生长季植被覆盖及极端气温的变化特征，研究植被覆盖对气温极值的响应状况。结果表明：① 1982—2015年中国北方生长季NDVI以0.002·（10a）^-1的速率上升（P<0.05），ESMD（极点对称模态分解方法）显示生长季NDVI波动上升；针叶林、灌丛、荒漠植被、草地以及栽培植被呈增长趋势，栽培植被增速最快，针阔混交林、落叶阔叶林和高山植被呈不显著减少趋势。② 空间上，NDVI显著增加区域超过全区的33%，主要分布在天山、塔里木盆地北部、祁连山、陇南山区、黄土高原、河套平原、吕梁山和太行山、大别山以及辽西丘陵地区；显著下降区域仅占12%，主要分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山区。③ 极端气温指数中，除TNmean（日最低气温平均值）和TNn（日最低气温极低值）呈上升趋势外，其余冷极值指数均呈下降趋势；所有暖极值指数均呈上升趋势；其他指数中，DTR（气温日较差）呈减小趋势，GSL（生长季日数）呈增加趋势。④ 中国北方NDVI与极端气温指数的相关性表明，冷极值指数中NDVI与FD0（霜冻日数）、TN10p（冷夜日数）、TX10p（冷昼日数）呈显著负相关（P＜0.05），与TNmean呈显著正相关（P＜0.01）；NDVI与所有暖极值指数呈正相关，与TR20（热夜日数）、TXmean（日最高气温平均值）、TX90p（暖昼日数）以及TN90p（暖夜日数）存在显著相关性（P＜0.05）；NDVI与GSL呈显著正相关（P＜0.05）。⑤ 天山、塔里木盆地北缘、祁连山区、河套平原、黄土高原、太行山和吕梁山区等NDVI显著增加区域对极端气温指数的响应强烈。NDVI显著增加区主要对FD0、TNmean、TN90p、GSL等指数响应较强。NDVI显著减少区域对指数的响应各异，主要与SU25（夏季日数）呈显著负相关（P＜0.05）。     

近20年来祁连山区植被变化特征分析

利用1982-2003年8 km分辨率的 NDVI数据集,分析了祁连山区植被覆盖的年、年际、年代变化特征.结果表明:祁连山区植被覆盖总体上自东向西递减,其年变化NDVIm都为单峰型;祁连山区各段植被覆盖的年际NDVIy、年代变化NDVIn趋势有所不同:祁连山西中段植被的NDVIy 变化趋势基本相似,20世纪80年代变化较平稳,90年代变化幅度最大,1995年以后植被明显开始增加,祁连山东段植被的 NDVIy 从1982年开始呈增加趋势,直到1997年以后下降;祁连山西中段1982-1985,1986-1990,1991-1995,1996-2000,2001-2003年5个阶段植被的 NDVIn最大值出现在2001-2003年,最小值出现在1991-1995年,而祁连山东段最大值出现在1996-2000年,最小值出现在1982-1985年;祁连山各段5～9月植物生长期植被的NDVIpy,NDVIpn变化与年的NDVIy,NDVIn变化相似.     

2000-2010年祁连山植被MODIS NDVI的时空变化及影响因素

利用2000-2010年间的MODIS/NDVI数据和对应的气候资料,研究了近10年来祁连山植被的时空变化及影响因素。结果表明:1)10年来,祁连山年最大化NDVI(MNDVI)增加了2.4%,植被改善、无变化和退化的面积分别占总面积的26.32%、66.42%和7.26%。植被改善的区域分布在冷龙岭、拉脊山、大通山、达坂山、青海南山、走廊南山、托来山等山地以及西宁盆地、湟水谷地周边地区,减少的区域分布在乌鞘岭、庄浪河、古浪河、大通河、石羊河、黑河、疏勒河等河流河谷。2)祁连山不同植被类型MNDVI的年际变化趋势不同。灌丛地、荒漠草原、高寒稀疏草甸MNDVI呈快速增加趋势,高山草原、高山灌丛草甸和高寒草甸MNDVI呈增加趋势,落叶阔叶林、针阔混交林、常绿针叶林MNDVI呈快速下降趋势。3)影响祁连山植被生长的主要因子是气温和降水,局部地区密集的人类活动也能成为影响植被生长的关键因子。     

半干旱地区NDVI对气温和降水响应的多时间尺度分析——以甘肃省榆中县为例

半干旱地区植被覆盖与其水热条件有着密切的关系,文中以地处典型半干旱环境的甘肃省榆中县为例,通过定义的生长季连续时滞分析法、生长季记忆时滞分析法和持续时滞分析法3种时滞分析方法,应用归一化植被指数（NDVI）与气温和降水量进行旬、月、季三种不同时间尺度的时滞相关分析。结果表明：半干旱地区NDVI对气温的响应大于对降水的响...     

天山北坡气候因子对植被影响的空间分异性研究

天山北坡经济带作物品种多且品种间差异大,气候变化对区域作物结构布局的影响研究对新疆农牧业生产具有积极的指导作用。文中利用2002～2007年天山北坡生长季逐月MODIS归一化植被指数（ND-VI）数字影像,计算了NDVI动态变化与气温、降水变化的相关关系,分析了NDVI变化的区域分异规律,探讨了气温、降水对植被NDVI...     

气候变化对台兰河年平均径流量的影响

以台兰河为研究对象，选用台兰水文站1957-2011年平均流量序列，采用SPSS统计软件对其55 a序列进行趋势分析。结果显示：台兰河径流与降水量的年内分配极不均匀，径流主要集中在夏秋两季，降水量集中在春夏两季，径流与降水量集中期主要分布在7月。识别和提取台兰河年平均流量时间序列的趋势函数QS(t)，获得了相应的趋势回归模型；台兰河年平均流量序列存在1957-1981年、1981-1999年、1999-2011年3个时段呈递减→递增→递减变化态势；降水、气温变化是影响台兰河不同时段年平均流量变化的主要因素，年平均径流量变化趋势与气温、降水变化趋势一致。     

黄土高原西部人工灌木林土壤水分分布规律

利用便携式中子水分测定仪，对黄土高原西部丘陵区不同立地条件、不同灌木类型覆盖下土壤水分含量进行观测研究，同时对人工灌木林土壤水分分布规律进行了初步的探讨。结果表明：阴坡土壤水分储量最高，其次为半阴坡和半阳坡，阳坡最低，坡向因子与土壤水分储量呈显著正相关，坡位因子与土壤水分储量相关性不显著。柠条(Caragana korshinskii)、半日花(Helianthemum songaricum)耗水量较大，沙木蓼(Atraphaxis bracteata）、梭梭(Haloxylon ammodendron)等耗水量居中，荒漠锦鸡儿(Caragana roborovskyi)、甘蒙锦鸡儿(Caragana opulens)、枸杞(Lycium chinense)耗水量较低，在植被恢复过程中，应根据物种抗旱性的不同在不同坡向进行合理的配置。从单株植物对土壤水分水平分布的影响看，随着离树干距离的加大，土壤水分含量越高，但在不同的土层深度土壤水分水平分布特征有差异。     

华家岭人工云杉林群落结构研究

以黄土丘陵区华家岭杨树低效生态公益林改造的典型模式--人工云杉林为研究对象，采用典型取样法，对研究区域内分布于西段、中东段和南段的云杉林进行调查研究，分析其群落结构特征。结果表明：① 华家岭人工云杉林成分群落结构较为简单，灌木层、草本层的结构参数均与乔木层的结构参数呈负相关关系；② 区域内云杉林个体植株集中分布于低高度级与小径级范围内，多属幼龄林。且受立地条件的影响，西段、中东段、南段云杉林树高、胸径表现出较大的差异，中东段的云杉林长势优于西段和南段的云杉林；③ 人工云杉林初植密度偏大，且大多为纯林。这制约了区域林分的结构优化，可能对黄土丘陵区生态公益林的持续发展带来一定的不利影响。     

1998—2011年甘肃河东地区NDVI时空变化

基于1998—2011年的SPOT VGT NDVI数据，运用最大化均值法、提取植被覆盖度法和一元线性回归趋势分析法，对甘肃河东地区连续14 a的植被覆盖时空变化特征进行动态研究。结果表明:河东地区植被南多北少。在时间上，整体植被呈缓慢上升趋势，增速为0.028·（10a）-1。其中，前4 a NDVI呈下降趋势，从1998年的0.392下降到 2001年0.314；后10 a NDVI呈波动上升趋势，从2002年的0.330上升到2011年的0.378。在空间上，陇南山区中北部、陇中高原南部植被呈增加趋势；而陇东高原东南部、甘南草原区则有所下降。     

Vegetation cover change and the driving factors over northwest China

In this paper the spatio-temporal variation of vegetation cover in northwest China during the period of 1982-2006 and its driving factors were analyzed using GIMMS/NDVI data. The annual average NDVI was increased with a rate of 0.0005/a in northwest China and there was an obvious difference between regions. The trend line slopes of NDVI were higher than 0.0005 in the Tianshan Moutains and Altay Mountains of Xinjiang,the Qilian Mountains of Gansu and the eastern part of Qinghai,which indicated the vegetation cover was significantly increased in these areas. The trend line slopes of NDVI were lower than 0.0005 in the southern region of Qinghai,the border regions of Shaanxi and Ningxia,the parts of Gansu and Tarim Basin,Turpan and Tuoli in Xinjiang,which indicated the vegetation cover was declined in these areas. The NDVI of woodland,grassland and cultivated land had an ascending tendency during the study period. The study shows that the vegetation cover change was caused by both natural factors and human activities in northwest China. The natural vegetation change,such as forests was influenced by climate change,while human activities were the main reason to the change of planting vegetation. The changes of vegetation covers for different elevations,slopes and slope aspects were quite different. When the elevation is exceeded to 4,000 m,the NDVI increasing trend was very low;the NDVI at the slope of less than 25° was increased by the ecological construction;the variation of NDVI on sunny slope was stronger than that on shady slope. The temperature rose significantly in recent 25 years in northwest China by an average rate of 0.67oC/10a,and precipitation increased by an average rate of 8.15 mm/10a after 1986. There was positive correlation between vegetation cover and temperature and annual precipitation changes. Rising temperature increased the evaporation and drought of soils,which is not conducive to plant growth,and the irrigation in agricultural areas reduced the correlation between agricultural vegetation NDVI and precipitation. The improvement of agricultural production level and the projects of ecological construction are very important causes for the NDVI increase in northwest China,and the ecological effect of large-scale ecological construction projects has appeared.     

2001—2010年策勒绿洲-沙漠过渡带的变化及其成因

通过分析多年的NDVI，探讨策勒绿洲-沙漠过渡带的空间结构变化，并结合同期自然环境和人为活动情况进行讨论。结果表明：① 过渡带植被变化总体上受地下水位控制，植被由绿洲向沙漠梯度递减；其内部植被覆盖区域与裸沙地并存，植被分布呈斑块状。根据过渡带NDVI的变化，将过渡带分为单向渐变型、双向渐变型和突变型过渡带。② 2001—2010年策勒绿洲-沙漠过渡带边界变化剧烈，过渡带内边界主要受控于人为活动；过渡带外边界主要受控于自然因素。③ 虽然绿洲地下水受到持续过度开采，绿洲-沙漠过渡带不断被开垦成为耕地，但是由于封育保护，2001—2010年过渡带植被略有改善，基本上保持其自身的稳定。④ 策勒绿洲-沙漠过渡带NDVI变化趋势与年降水量的变化趋势相一致，但变化幅度相差较大。     

1982—2015年中国北方生长季NDVI变化及其对气温极值的响应

基于GIMMS NDVI 3g v1. 0数据集和日值气象数据,结合极端气温指数,辅以极点对称模态分解、趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、相关分析等方法,探讨中国北方生长季植被覆盖及极端气温的变化特征,研究植被覆盖对气温极值的响应状况。结果表明:①1982-2015年中国北方生长季NDVI以0. 002·(10a)^-1的速率上升(P <0. 05),ESMD(极点对称模态分解方法)显示生长季NDVI波动上升;针叶林、灌丛、荒漠植被、草地以及栽培植被呈增长趋势,栽培植被增速最快,针阔混交林、落叶阔叶林和高山植被呈不显著减少趋势。②空间上,NDVI显著增加区域超过全区的33%,主要分布在天山、塔里木盆地北部、祁连山、陇南山区、黄土高原、河套平原、吕梁山和太行山、大别山以及辽西丘陵地区;显著下降区域仅占12%,主要分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山区。③极端气温指数中,除TNmean(日最低气温平均值)和TNn(日最低气温极低值)呈上升趋势外,其余冷极值指数均呈下降趋势;所有暖极值指数均呈上升趋势;其他指数中,DTR(气温日较差)呈减小趋势,GSL(生长季日数)呈增加趋势。④中国北方NDVI与极端气温指数的相关性表明,冷极值指数中NDVI与FD0(霜冻日数)、TN10p(冷夜日数)、TX10p(冷昼日数)呈显著负相关(P <0.05),与TNmean呈显著正相关(P <0.01);NDVI与所有暖极值指数呈正相关,与TR20(热夜日数)、TXmean(日最高气温平均值)、TX90p(暖昼日数)以及TN90p(暖夜日数)存在显著相关性(P <0. 05);NDVI与GSL呈显著正相关(P <0.05)。⑤天山、塔里木盆地北缘、祁连山区、河套平原、黄土高原、太行山和吕梁山区等NDVI显著增加区域对极端气温指数的响应强烈。NDVI显著增加区主要对FD0、TNmean、TN90p、GSL等指数响应较强。NDVI显著减少区域对指数的响应各异,主要与SU25(夏季日数)呈显著负相关(P <0.05)。