内蒙古农牧交错区草地植被指数及其对气候的响应

本研究以赤峰地区为例,利用2001-2017年MODIS的16d合成植被指数(NDVI)数据和同期逐日气温、降水量资料,分析了内蒙古农牧交错区天然草地NDVI时空变化及其对气候因子的响应。结果表明,近17年来,研究区天然草地NDVI逐年呈显著增加趋势(P0.05),年增加速率为0.002 0,年内逐月呈单峰型变化趋势,峰值出现在7月(0.759 4)和8月(0.726 2)。研究区天然草地NDVI与5-9月、6月、7月、8月降水量均呈极显著正相关关系(P0.01),相关系数分别为0.730、0.724、0.789、0.782,5月和9月降水量与NDVI呈显著正相关关系(P0.05)。平均气温与NDVI相关性不显著(P0.05)。     

气候变化对高寒草甸垂穗披碱草生育期和产量的影响

基于1976～2007年青海省果洛州甘德县基准气候站气象资料和1994～2006年高寒草甸中优势牧草垂穗披碱草生育期和产量的观测资料,运用Pearson相关分析法对垂穗披碱草生育期间产量与气温、降水量的相关性进行分析,结果表明:1976～2007年甘德地区年平均气温呈上升趋势,气候倾向率为0.295℃/10a;降水量表现为微弱下降趋势,线性拟合倾向率为-5.71mm/10a。随着气候的变化,垂穗披碱草的整个生育期延长。垂穗披碱草的返青期、成熟期和枯黄期都呈现延迟趋势,其中枯黄期延迟趋势显著;抽穗期和开花期均呈提前的趋势。返青期与9月的平均气温呈显著正相关,相关系数为0.656(P<0.05),与3月平均气温呈显著负相关,相关系数为-0.577(P<0.05),其他气象因子与返青期相关性均不显著;垂穗披碱草开花期与6月降水量正显著相关,相关系数为0.624(P<0.05),与4月降水量呈负显著相关,相关系数为-0.655(P<0.05);垂穗披碱草抽穗期、成熟期和枯黄期与气候因子的相关系数较低,都未达到显著水平。限制垂穗披碱草产量积累的主要因素是生长季(4～9月)降水量和年降水量,其无偏相关系数分别为0.823(P<0.01)、0.794(P<0.01);气温变化对牧草产量的影响不显著,但是有的年份如2005年和1994年,当气温和降水量都较高时垂穗披碱草产量出现峰值。回归分析与相关性分析结果一致,降水对垂穗披碱草产量的影响大于气温,但生长季(4～9月)降水和气温合理的匹配也是影响垂穗披碱草产量的重要条件。     

额尔古纳地区牧草生长发育特征与气象要素的关系

利用内蒙古额尔古纳市气象局2005~2020年5~9月全生育期的地面气象观测资料和牧草观测资料,分析了近16 a牧草高度、盖度、生物量变化特征及与气象要素的相关关系。结果表明:牧草生长季5~9月气温、降水量、相对湿度呈上升趋势,日照时数呈显著下降趋势;牧草高度、盖度、生物量的年际变化均呈下降趋势,牧草高度、盖度下降速率分别为8.5cm/10 a和10.0%/10 a,生物量以每年4.2 kg/ha速率下降;牧草高度月变化规律5~6月牧草长势较快,6~7月长势稍弱,7~8月变化不明显;牧草盖度均呈增加趋势;生长季牧草高度、盖度与同期降水量、相对湿度、日照时数呈正相关,与气温呈负相关;牧草生物量与降水量、相对湿度呈正相关,与气温、日照时数呈负相关。牧草高度受气象要素影响不明显,牧草盖度受气温、降水量、日照时数影响较明显,气温、降水量以及空气湿度对牧草产量的影响最显著。     

沱沱河流域气候变化对径流的影响

沱沱河作为长江源区的主要径流,以此作为长江源区气候变化对径流的影响具有很强的代表性。本文利用沱沱河气象站1961~2020年气温、降水资料,1998~2020年沱沱河水文站径流量资料,分析了沱沱河地区降水、气温多年变化趋势和对流量的影响。结果表明:沱沱河地区年平均气温、最高和最低气温、累计降水量均呈显著性上升趋势,倾向率分别为0.37℃/10 a、0.24℃/10 a、0.53℃/10 a、11.0 mm/10 a、10.5m^(3)/10 a,最低气温的升温幅度最大,在进入21世纪后的近10 a中升温幅度显著;5~9月降水量占全年平均降水量的92.30%,7月是全年降水量最多月份;7~9月流量占全年均总流量的76.10%,8月是全年流量最大月份;降水量是影响流量的主要因素,气温的变化对流量的影响不是很明显。     

玛沁县近20年高寒草甸植物物候变化特征

利用玛沁县气象局2003～2021年牧业气象观测站高寒草甸植物的物候资料及1961～2021年气象资料，分析了牧草返青期、开花期、枯黄期与气象因子的关系。结果表明：（1）近61 a来，玛沁县年平均气温以0.4℃/10 a的趋势升高，年降水量以9.7 mm/10 a的趋势增加，年日照时数以20 h/10 a的趋势减少。（2）牧草返青期平均日期为5月7日，平均开花日期为7月14日，平均枯黄日期为9月28日,平均生长期143 d。（3）牧草返青期和开花期呈不显著推迟趋势，枯黄期呈明显的推迟趋势，生长期呈延长趋势。（4）牧草返青期与4月中旬降水量呈负相关；牧草开花期与3月下旬气温呈负相关，与5月上旬气温正相关；牧草枯黄期与前期降水量和气温呈正相关。     

近36a玉树地区雪灾气候特征研究

根据玉树地区6个地面气象观测站1980~2015年冬、春季的逐日积雪资料和逐月平均气温、降水量和地面温度资料,运用相关气候统计方法对36a来雪灾发生次数的变化特征、基本气象要素的年际变化特征、雪灾与基本气象要素的关系和其未来变化趋势进行了初步研究。结果表明:1)玉树地区雪灾次数减少趋势不显著;存在准10a尺度的周期振荡。2)冬春季气温、降水和地面温度的上升趋势显著,分别于2001、2004和2002年发生突变,积雪日数与当月气温之间存在显著的负相关关系,与上月降水和当月降水之间存在显著的正相关关系;最大雪深与上月降水和当月降水存在显著的正相关关系。3)冬、春季各月积雪日数、最大雪深、气温、降水和地面温度均存在明显的Hurst现象。     

曲麻莱地区光温湿度变化特征及其对牧草产量的影响

利用1965~2015年曲麻莱地区月、光、温、湿气象资料和1990~2015年牧草资料,采用线性倾向估计、相关分析等方法分析了该地区光、温、水和牧草产量变化特征及其同期牧草产量和温湿因子之间相关性研究。结果表明:近51a来曲麻莱地区年平均气温以0.42℃/10a的速率呈极显著升温趋势,四季气温均呈极显著增加且秋季气温对年气温升温贡献率最大;年降水量和日照时数以11.6mm/10a和-18.9h/10a的速率呈不显著的增加和减少趋势,日照时数减少主要体现在春夏季;1990~2015年曲麻莱地区牧草产量以441.0(kg·hm~2)/10a速率呈显著增加趋势;牧草产量和同期温湿因子之间呈显著正相关,但年降水量变化对牧草产量的影响要大于气温对牧草产量的影响,冬季气温和夏季降水量对牧草产量的影响要大于其他各季气温和降水对牧草产量的影响。     

柴达木盆地气候变化对植被的影响分析

柴达木盆地地处青藏高原,全区年降水量仅为110 mm左右,生态环境比较脆弱。近年来受全球气候变暖的影响,柴达木盆地气温大幅升高,降水量明显增加,气候逐渐向暖湿化方向发展。基于柴达木盆地10个气象观测站1961-2016年逐月气温、降水等观测资料、GIMMS和MODIS 1982-2016年卫星遥感资料,利用线性趋势、综合顺序分类法等方法,分析了该地区不同区域和主要类型植被NDVI值多年变化趋势及其植被演替特征,结果表明,1982-2016年柴达木盆地四周高寒区和盆地内干旱荒漠区植被NDVI值均呈显著上升趋势,趋势系数分别为0.0090/10年、0.0011/10年;温性荒漠类、低地草甸类植被NDVI呈微弱增加趋势,趋势系数分别为0.0011/10年、0.0036/10年,而高寒草原类植被NDVI指数呈显著增加趋势,趋势系数为0.0058/10年。柴达木盆地气候极其干旱,水分是限制植被生长发育的主要因子,植被NDVI值与年降水量呈显著的正相关关系,与蒸发量呈显著的负相关关系。以气温发生突变的1987年为界,植被主要朝着温暖化和湿润化的方向发展。随着年代变化,寒温带植被类型逐渐减少,微温带植被类型逐渐增多,同时湿润度级别有所升高,尤其是进入21世纪以来,出现了微温微干和微温微润的植被类型。     

内黄县气温和降水变化特征及对农业生产的影响分析

利用内黄县气象观测站1961～2005年气象观测资料,分析了近45a气温、降水变化特征及对农业的影响。结果表明:年平均气温呈明显的波动上升趋势;春季平均气温大致呈波浪式上升趋势;夏季平均气温总体呈缓慢下降趋势;秋季是四季中气温演变最平缓的一个季节;冬季气温变化是四季中气温变化最大的季节,气温呈曲线明显上升趋势。年平均降水量变化趋势不明显,年际波动大;春季降水量总体呈下降趋势,仅在80年代有小幅度的上升;夏季降水量除80年代异常减少外,总体也呈下降趋势;秋季降水量则表现为两头多,中间少;冬季降水量在近几年呈上升趋势。温度、降水的变化对农业生产有利也有弊。     

2000-2010年锡林郭勒草原植被覆盖时空变化格局及其气候响应

利用2000-2010年间生长季(4-10月)MODIS NDVI数据和同期气象观测数据,分析锡林郭勒草原植被覆盖度年际和季节变化趋势及其对气温和降水的响应特征.研究表明:生长季平均NDVI总体上呈增加趋势,其变化趋势主要受降水量的控制,年总降水量与NDVI的相关系数达到0.89.从不同季节植被NDVI的变化趋势看,春季NDVI呈上升趋势,夏季和秋季呈下降趋势.与气候因子的相关分析表明,春季和夏季植被覆盖变化趋势主要受降水的控制,而秋季温度的变化对植被生长的促进作用也较明显.在空间分布趋势上,阿巴嘎旗、锡林浩特市、太仆寺旗和多伦县植被覆盖总体上增加趋势较明显,而东乌珠穆沁旗东部、西乌珠穆沁旗的下降趋势最为明显,其气候影响因地区和季节而异.不同草原类型的植被具有不同的变化趋势和受温度和降水量的影响各不相同.     

黑河中上游草地NDVI时空变化规律及其对气候因子的响应分析

植被动态监测以及与气候变化的耦合关系是陆地生态系统研究的热点,而草地NDVI时空动态以及影响其变化的关键气候因子分析,对于草地覆盖变化的动态机理研究具有重要意义。基于遥感和GIS技术,利用黑河流域1999-2007年SPOT-NDVI数据和气象站点数据,分析了黑河中上游草地植被NDVI的时空变化特征以及与气候因子的相关性。结果表明,黑河中上游草地植被NDVI在1999-2007年间呈明显增加趋势;草地植被NDVI增加和减少的面积分别占草地总面积的71.53%和19.43%;增加的区域主要分布在托来山、走廊南山、冷龙岭和河西走廊中段的典型草原和高寒草甸草地,减少的区域主要分布在托勒南山、走廊南山和冷龙岭的荒漠草地向非草地过渡区域;黑河中上游不同草地植被NDVI的年内变化均呈单峰型,7月份达最大值;草地NDVI与气温呈极显著正相关(r=0.942,P<0.01),与降水量呈显著正相关(r=0.922,P<0.05),NDVI与相对湿度呈不显著正相关,与日照时数呈负相关性,并且不同草地类型牧草生长的限制因子不同。近年来伴随西北地区气候向暖湿转型,黑河中上游草地植被覆盖明显增加,气温是影响研究区牧草生长的关键气候因子。     

玛曲草原植被ＮＤＶＩ与气候和载畜量变化的关系分析

 利用玛曲草原１９８２－２００５ 年的气候和载畜量及ＮＡＳＳ／ＧＩＭＭＳ 半月合成归一化植被指数（ＮＤＶＩ）遥感数据,分析了ＮＤＶＩ与气候因素和载畜量的年际变化关系,以及植被ＮＤＶＩ对气温和降水的时滞响应。统计了４ 个时间尺度（１～４个月）×４个时滞期（前０～３个月）共１６种组合下,植被ＮＤＶＩ与同期和前期（前１～６个月）气温和降水之间的相关系数。结果表明,春夏季ＮＤＶＩ的年际变化呈显著增加,增幅为０．０１９／１０ａ和０．０２２／１０ａ。季节和年均气温及≥０℃年积温的年际变化呈显著增加,增幅为０．５～０．７℃、０．６℃和１２１．５℃;季节和年降水量的年际变化不显著;夏季气温变化稳定,春、秋季气温和４季降水的年际变化不稳定。春季～秋季和全年各月的ＮＤＶＩ与同期气温呈极显著正相关,相关系数（R）为０．７２～０．９５和０．８７;春季、秋季和冬季及全年各月的ＮＤＶＩ与降水呈极显著正或负相关,R 为０．８４,０．７７,－０．５２及０．８０;每年ＮＤＶＩ的月均值与同期＞０℃ 年积温和家畜数量呈显著正相关,犚为０．６６和０．４５。植被ＮＤＶＩ对当月和前２月降水的累积量（时间尺度为３个月）及对当月和前１月气温（时间尺度为２个月）的响应最强,时间尺度为１～３或１～２个月,时滞期为０个月的同期气温或时滞期为１个月的降水对生长季间ＮＤＶＩ的促进效应大;早期（４月）气温升高促进植物生长,而早期和后期（８－９月）的降水累加及后期高温抑制植物生长。     

2000-2014年浑善达克沙地植被覆盖变化研究

基于2000-2014年间植被生长季(4-10月)的MODIS NDVI数据反演浑善达克沙地地区植被覆盖变化,结合2000-2013年该地区周边11个气象站点的气温和降水数据,分别从年际变化和月变化角度分析该地区植被覆盖变化对气候变化的响应。研究表明,浑善达克沙地植被NDVI,不论是植被生长季平均值,还是其各月份值都呈上升趋势。研究区植被覆盖度的显著增加是气候和人为因素综合作用的结果, 一定程度上反映了生态恢复重建措施的有效性,但其植被NDVI年际变化趋势与降水量的关系更密切,其相关系数达到0.75,是驱动植被覆盖年际波动的最直接因素。在空间分布上,研究区的南部、中部和北部边缘区域的植被覆盖增加趋势较明显,而中部和西部部分区域未发生明显的趋势性变化。从月变化来看,4月草地植被变化受气温变化影响较明显;5-8月与前一月降水变化关系密切,说明植被生长对降水变化具有一定的滞后性。从沙地类型植被覆盖年际变化趋势看,所有类型都呈增加态势,增加态势最大的类型是移动沙地,最小的是固定沙地。     

1982-2012年中国NDVI变化及其与气候因子的关系

GIMMS NDVI产品因其长时间序列的优势,一直以来被广泛应用于植被特征分析.本文利用1982-2012年该数据集,研究了我国NDVI时间和空间的分布状况及空间变化率,同时选用双变量相关与偏相关2种方法分析了我国不同植被类型区域NDVI与6种气候因子(年降水量、平均气温、平均风速、平均水汽压、平均相对湿度和日照时数)的相关性.结果表明,全国NDVI的年内变化显著,其中2月下半月数值最小,8月上半月达到峰值.31年间,全国NDVI呈缓慢增长趋势,其年平均增长率为0.0003.针对8种不同的植被类型,其NDVI与6种气候因子的相关性程度不同,总体而言,与年降水量、平均气温、平均水汽压及平均相对湿度多具有正相关性,而与平均风速和日照时数多具有负相关性.     

近20年新疆荒漠草地动态变化及其对气候变化的响应

荒漠草地是干旱半干旱区陆地生态系统的关键类型,具有重要的生态作用,对气候变化和人类活动敏感。通过确定新疆荒漠草地NDVI阈值,提取荒漠草地范围,结合归一化植被指数（normalized difference vegetation index, NDVI）、植被净初级生产力（net primary productivity, NPP）、气象因子等数据,利用一元线性回归模型、相关性分析等方法,从不同的时间和空间尺度对1999-2018年新疆荒漠草地的动态变化及其对不同驱动因子的响应进行研究。结果表明：1）新疆南北疆荒漠草地分布存在差异,研究期间总体面积减少明显,平均NDVI稳定,NPP呈上升趋势。2）全年及7-8月气象因子变化趋势不同,南北疆存在显著差异,全疆大部分区域呈现气温升高、降水增多趋势。3）从时间变化看,降水量、大型蒸发量和平均风速是新疆荒漠草地年际NDVI的重要影响因子,水分条件对生长季NDVI的影响更为明显;年蒸发量与荒漠草地NPP呈显著负相关关系,平均风速、降水量与荒漠草地NPP存在一定相关性。4）从空间相关性来看,气温、降水在空间上与荒漠草地NDVI、NPP呈正相关的面积较大,且降水影响面积更大。研究表明,新疆荒漠草地植被动态变化是多种气象因子综合作用的结果,气温、降水是主要的影响因子,其中降水影响更为明显,水分条件是荒漠草地动态变化的决定因素。     

母牛发情的季节性规律初探

通过对甘州区1997～2006年十年发情授配母牛数的逐月统计分析,以揭示母牛发情随季节、温度的变化规律.结果发现一年中,发情母牛1月所占的比例最小,只有3.5%;9月最高,达14.0%;按季节分布看,12、1、2月所占比例最小,只有全年的12.81%,7、8、9月所占的比例最高,为38.0%,其中8、9月间差异不显著,与7月间差异显著(P＜0.05),与其它各月间差异极显著(P＜0.01),显示母牛发情具有明显的季节性.将月平均温度与发情母牛所占的比例进行相关性分析可知相关系数(r)为0.869,说明温度与母牛发情呈正相关(t＜0.01).     

近15年呼伦贝尔沙质草原植被覆盖变化对气候因子的响应

采用2000-2015年呼伦贝尔沙质草原区MODIS NDVI数据,反演该区植被覆盖状况,结合同期6个气象站点的温度和降水量数据,采用线性回归分析、相关与偏相关分析等数理统计方法,探讨植被覆盖变化对气候因子的年际、季节响应特征。结果表明：呼伦贝尔沙质草原植被覆盖较好区域主要集中在陈巴尔虎旗的东北部、鄂温克旗的中东部以及新巴尔虎左旗的东南部区域;近15年间的研究区植被覆盖状况呈逐年波动改善趋势,尤其是2010年后的植被覆盖呈明显改善趋势;2000-2009年间的年均温呈小幅波动的平稳提升趋势,降水则呈不显著降低趋势;而自2010年后,二者的变化趋势正好相反,年均降水量呈显著增加趋势;夏季气温呈不显著降低、降水则呈显著波动增加的年际变化趋势均有利于植被生长;降水是植被覆盖状况最主要的影响因子,气温对植被覆盖的影响也较大。     

2000-2018年间青藏高原植被覆盖变化及其与气候因素的关系分析

探讨全球气候变化背景下青藏高原地区植被覆盖变化及其驱动因素,对加深全球气候变化的认识和生态环境保护具有重要的生态价值和现实意义。本研究利用2000-2018年中尺度分辨率成像光谱归一化植被指数（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Normalized Difference Vegetation Index,MODIS NDVI）1 km·月^-1分辨率数据以及气象观测数据,采用最大合成法、趋势性分析以及相关分析方法,探讨了青藏高原地区NDVI的时空变化趋势及其与气温、降水的关系。结果表明,近19a来,青藏高原地区NDVI呈增加趋势。从地理单元来看,低植被覆盖区主要分布于西藏大部、新疆南部和甘南局部以及青海西北部;中植被覆盖区主要位于青海与甘肃、西藏、四川和云南的交汇区域;高植被覆盖区主要分布在四川和云南西北部、青海和甘南以及藏东南局地。除局部地区植被有所退化,大部地区植被生长良好,且植被改善的面积大于植被退化。因此,青藏高原植被整体呈稳定恢复状态。青藏高原地区NDVI与同期气温和降水均显著相关,但与气温的关系更密切。气温每升高1℃,NDVI增加0.128;降水每增加100 mm,NDVI增加0.172。     

西藏那曲地区植被覆盖状况与气象条件分析

本研究利用2004和2005年4-10月极轨气象卫星的AVHRR逐月归一化植被指数资料和同期西藏那曲地区气候资料,分析研究了该区域内的草原、草甸、灌丛植被覆盖特征以及长势与气候因子间的相关关系。结果表明,不同区域植被覆盖度、长势与降水、气温因子有显著的正相关关系,植被覆盖度越低,对降水的依赖性越强,那曲东部各等级植被覆盖面积与温度和累积降水的相关系数都大于中部和西部。