干热河谷主要植被恢复树种水分利用效率动态分析

以元谋县金沙江干热河谷区14个树种为试材,探讨了干季(3月)、干热季(5月)和湿润季(10月)典型晴天里各树种水分利用效率日动态规律,以揭示极端干热生境条件下供试树种水分利用效率的动态特征,并展开比较分析,结合它们在当地的实际表现,讨论了其适应性和应用前景。结果表明:供试树种水分利用效率在不同季节均可划分为高、中、低3种类别,同一树种在不同季节所属的类别具有较大差别,在季节性干热胁迫鲜明的干热河谷,供试树种水分利用效率的日动态响应机制具有明显的季节效应。在干季转向干热季阶段,干热胁迫的加深明显促进了WUE日变化峰值的提前出现,亦使WUE更早地受到抑制而下降;在干热季转向湿润季阶段,供试树种水分利用效率日变化峰值延后,部分树种水分利用效率"午睡"现象消失,印楝、新银合欢、苏门答腊金合欢及木豆水分利用效率提高较大,在湿润季节里获得较高的光合生产力,从而增强树种在干热河谷区的存活能力。在干热季和湿润季同时具有较高或中等水分利用效率的树种有余甘子、山毛豆、车桑子、小桐子和山合欢等5个树种。     

广东省植被覆盖度时空变化及驱动因素分析

以南方重点林区广东省为研究对象,以2000—2010年MODIS NDVI月度合成数据、2000—2010年全球辐射定标夜间灯光数据DMSP/OLS为主要信息源,在植被覆盖度计算基础上,进行了植被覆盖度时间系列分析、空间趋势面分析、驱动因素分析。结果表明：2001—2010年间,广东省的年均植被覆盖度呈现围绕78.6%均线上下波动、总体趋势保持基本不变的时间系列变化格局;在空间格局上,广东省植被覆盖度从高到低,总体呈现由北向南逐渐降低的带状分布格局;年均植被覆盖度与年降水日高度负相关,与年日照时数低度正相关,与年平均温度、年平均降水量、灯光指数不相关。     

近22年民勤地区植被变化的时空特征及其驱动因素

选择植被作为指示因子，基于SPOT-VGT NDVI数据集，结合气象数据和社会经济发展政策，运用Theil-Sen Median趋势分析法、Mann-Kendall显著性检验法及相关性分析方法，探究1998—2019年民勤地区植被覆盖变化的时空特征及可能驱动因素。结果表明，近22年民勤地区总体植被覆盖增加，沙漠化改善明显；归一化植被指数(NDVI)以平均年增速0.16%小幅上升并伴随宽幅振荡，空间变化上存在着明显的空间差异；民勤地区风力对于该地区植被变化的影响显著，且对当地人类活动特别是生态环境治理政策的推行有响应。建议在之后的环境治理中从风力的角度解决绿洲与沙漠缓冲地区的植被退化问题。     

大理白族自治州植被水分利用效率时空变化趋势及其与海拔的关系

基于MODIS总初级生产力(GPP)和蒸散发(ET),估算大理白族自治州植被水分利用效率(WUE),采用趋势分析方法分析研究区植被WUE与海拔的关系。结果表明：2016—2020年大理白族自治州植被WUE为1.93～2.22 g/(m²·mm),平均值为2.07 g/(m²·mm),研究区植被WUE年均值在2019年出现波峰。大理白族自治州植被WUE东西分布存在差异,东部近5年WUE主要呈上升趋势,在东南区域WUE上升趋势较为明显;西部WUE上升与下降面积基本相同,在西北区域WUE上升趋势较为缓慢。不同海拔植被WUE变化不同,研究区植被WUE年均值随海拔呈先上升后下降的正态分布规律,海拔>2 500～3 000 m区域WUE年均值达到最高,为2.14 g/(m²·mm)。     

2001-2013年黄土高原植被净初级生产力时空变化及其归因

基于光能利用率模型(CASA),利用遥感数据、气象数据和基础地理数据,测算了2001-2013年黄土高原植被净初级生产力(NPP),并辅以一元线性回归、Hurst指数及相关分析等方法,分析了2001-2013年黄土高原NPP时空变化特征、未来变化趋势及其驱动因素.结果表明,2001-2013年黄土高原植被年均NPP呈显著增加趋势,年增速为4.9 g/(m2·a).黄土高原植被NPP空间分布差异显著,表现出由东南向西北递减的趋势.黄土高原植被NPP呈增加趋势和减少趋势的面积分别占78.0%和22.0%.Hurst指数表明研究区未来植被NPP变化的正向特征显著,呈持续性和反持续性的比重分别为72.1%和28.9%.黄土高原植被NPP变化与降水、气温相关性不大,人类活动是影响植被NPP变化的重要因素,且对NPP有双重影响.     

基于NDVI的四川省植被变化动态监测及驱动因素分析

【目的】探索植被时空演化规律和机理，为揭示区域环境变化奠定基础。【方法】利用SPOT/VEGETATION数据，辅以Theil-Sen Median趋势分析、回归分析以及残差分析等方法，探索2000—2018年四川省植被覆盖时空变化趋势，并揭示其影响因素。【结果】近二十年四川省植被覆盖呈显著增加趋势，增速为6.4%/10a,其中2006—2012年植被覆盖呈波动趋势；植被覆盖空间格局呈“东高西低”的分布特征，城镇化进程和高海拔地区气候对植被覆盖有剧烈干扰；四川省植被覆盖呈增加趋势的面积比例为72.45%,呈减少趋势的面积占比27.55%,植被状况改善较显著。四川省18个地级市中，雅安市、乐山市、攀枝花市、达州市、宜宾市、巴中市和广元市的植被改善状态较好。四川省海拔0～1000、1000～3000 m是植被恢复最显著的区域。【结论】通过剥离自然、人类活动因素发现，人类活动是导致四川省植被覆盖变化的主要因素，气候因素是影响四川省植被覆盖变化的次要因素。研究结果可为四川省生态保护和修复工程的科学布局提供依据。     

影响高粱水分利用效率因素研究进展

明确影响作物水分利用效率的因素是提高作物水分利用效率的理论基础.C4作物高粱具有较强的抗旱能力,主要种植在干旱半干旱地区,研究其水分利用效率对充分利用和节约水资源有重要意义.文章通过对近年来国内外高粱水分利用效率领域研究文献进行归纳,对影响高粱水分利用效率的因素从作物种类、光照、温度、相对湿度、C02浓度、土壤水分、土壤肥力几个方面进行了综述.在现有高粱水分利用效率研究的基础上,提出存在的问题和发展方向.     

苏南丘陵山区森林生物量时空变化驱动因素分析

森林生物量是反映自然生态环境的重要指标,分析苏南经济发达区域森林生物量的时空变化,并探讨其驱动因素,对于经济发达地区的森林经营规划和生态保护具有重要意义.本研究以江苏省的重点林区句容市为研究对象,以2007年、2014年森林资源规划设计调查数据和林地变化调查数据为主要数据源,分别采用克里金、反距离权重、样条函数3种插值...     

黄土高原土地利用及生态系统服务时空变化特征研究

全球变化背景下,研究土地利用变化过程对生态系统的影响及相互作用机理,是全面、科学认识生态系统对人类活动和全球气候变化响应的重要支撑。本文选择我国土地利用变化典型区黄土高原为研究区域,在收集相关遥感数据基础上,采用了降水贮存量法、通用土壤流失方程和修正土壤风蚀方程等估算方法,估算了2000—2015年黄土高原水源涵养、土壤保持和防风固沙等主要生态系统服务,分析了2000—2015年黄土高原土地利用和生态系统服务时空变化特征,得出以下结论:2000—2010年黄土高原土地利用变化强度和范围较大,主要以退耕还林还草为主,2010—2015年土地利用变化整体放缓,主要以城市化为主,退耕还林还草为辅;与2000—2010年相比,2011—2015年黄土高原的水源涵养量和土壤保持量有所增加,防风固沙量有所下降,水蚀模数和风蚀模数均有所下降;黄土高原土地利用变化驱动因素主要是国家政策等人类活动因素,生态系统服务年际变化主要是由于气温和降水等气候因子的波动变化,10年或者更长尺度的变化则是由于全球气候变化和土地利用变化双重影响。本文研究可为全球变化下黄土高原生态系统的健康发展提供科技支撑和相关政策建议。     

区域作物蒸散发时空变化及水分利用效率分析

作物水分利用效率(WUE)是量化农业高效用水重要指标,作物蒸散发(ET)是表征WUE重要参量,研究作物ET及WUE对实现高效灌溉管理具有重要意义。文章采用非监督分类(ISODATA)和光谱耦合技术(SMT),结合光学遥感提取2007～2016年北京市大兴区种植结构,基于RS-ET算法计算以乡镇为最小单元的冬小麦和夏玉米蒸散发,分析作物水分利用效率。结果表明,冬小麦—夏玉米、春玉米遥感提取面积与统计结果R2和相对误差分别为0.812、0.743和18.6%、1%;2007～2016年冬小麦和夏玉米平均ET均表现为北部小、南部和西南部高,冬小麦ET波动范围为334.18～435.61 mm,多年平均ET为392.66 mm,冬小麦ET值呈下降趋势,夏玉米ET波动范围为307.84～313.06 mm,多年平均ET为309.59 mm,夏玉米ET整体呈上升趋势;大兴区各乡镇冬小麦多年平均WUEET为1.41 kg·m^-3,夏玉米平均WUEET为1.90 kg·m^-3。研究可为区域农业灌溉用水效率评价及灌溉决策提供参考。     

长沙市土地利用动态变化及其驱动力因素分析

根据长沙市1996～2007年土地利用变更数据资料,从时间和空间视角对长沙市的土地利用及其动态变化状况进行分析,并对影响其变化的主要驱动因子进行剖析。结果表明,12年间长沙市农用地和未利用地面积大幅减少,建设用地面积大幅增加,后6年的变化幅度明显大于前6年。     

黄土高原沟壑区林地土壤水分特征的研究（I）——土壤水分的垂直变化和季节变化特征

对黄土高原沟壑区南缘的油松(Pinus tabulaeformis)、刺槐(Robinia psedudoacacia)人工林及荒坡的土壤水分动态的研究分析，认为林地土壤水分的垂直变化可以分为：土壤水分微弱利用层、土壤水分利用层、土壤水分调节层和土壤水分微弱调节层，荒坡土壤水分的垂直变化可分为：速变层、活跃层、次活跃层和相对稳定层。各立地土壤水分的季节变化可以分为：土壤水分积累期、土壤水分消退期、土壤水分恢复期、土壤水分稳定期和土壤水分消耗期。     

供水对黄土高原主要造林树种水分利用效率的影响

采用人工供水的方法，研究了不同水分条件下油松、侧柏、刺槐的水分利用效率。3a的试验结果表明，供水改善了土壤的水分状况，尤其在干旱年份，随供水量的增加，各树种土壤含水量与平水年相同水分处理条件下的差距缩小。平水年，各树种水分利用效率在1．0倍供水处理时最大，油松、侧柏、刺槐分别较对照提高35．3％、32．2％、26．9％；在欠水年，各树种水分利用效率与供水量呈正相关。     

黄土高塬沟壑区砚瓦川流域近60年降水时空变化特征

采用气候趋势倾向率、小波变换、Mann-Kendall突变检验等方法,对黄土高原砚瓦川流域1951—2009年近60年的降水进行时空特征分析。结果表明：从时间过程上看,该流域春、秋季降水量明显趋于减少,而夏、冬季则稍有增加,年降水量在波动中呈下降趋势;年降水量最显著的振荡周期为32年,经历高-低-高3个循环交替,夏、秋季的周期变化对年降水量的影响较大;该流域50年一遇的年降水量和最大日降水量分别是815.3 mm和111.5 mm;降水年内分布主要集中在6—9月,占全年的68%。年降水量没有明显的突变现象,但在50年代有两次降水转折,80年代后期以来出现七次降水转折。从空间分布上看,流域年降水呈西高、东低的态势,其中东北部年降水量近60年来下降幅度较大,西部年降水量下降幅度较小。     

黄土旱塬耕作方式和施肥对冬小麦产量和水分利用特性的影响

【目的】探讨耕作方式与施肥措施对陇东黄土旱塬黑垆土冬小麦-春玉米轮作农田冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性的影响。【方法】以设在半湿润偏旱区甘肃省镇原县连续12年的耕作与肥料长期定位试验为平台,采用裂区设计,以传统耕作和免耕为主处理,CK、N、P、M、NP、NMP为副处理,栽培制度为1年春玉米-3年冬小麦轮作,研究了不同耕作方式及施肥措施条件下的冬小麦产量、水分利用效率、耗水特性及产量与耗水量的关系。【结果】在产量方面,相同耕作方式以有机无机肥配施或无机肥配施高于有机肥或无机肥单施,有机肥单施优于化肥单施,磷肥单施优于氮肥单施;耕作方式间为传统耕作高于免耕。在水分利用特性方面,无论何种耕作方式及降雨年型,不同施肥措施在不同年份均以NMP水分利用效率最高,显著高于CK和其他处理,平均水分利用效率大小顺序为NMPNPMPCKN,传统耕作和免耕NMP较CK分别增加84.0%和84.1%;相同施肥措施中传统耕作高于免耕,NMP传统耕作较免耕增加13.6%。不同耕作方式及施肥措施冬小麦阶段耗水量与降雨量密切相关,其中NMP总耗水量相对较高,传统耕作干旱年、平水年、丰水年较CK分别增加了3.0%、4.4%、31.4%,免耕分别增加了10.2%、1.5%、25.7%,且NMP明显降低了播种—返青阶段耗水量及占总耗水量的比例,增加了返青—成熟阶段耗水量。耕作方式间总耗水量变化趋势基本为干旱年传统耕作高于免耕,丰水年和平水年免耕高于传统耕作,而降雨年型间总耗水量变化不一致。另外,无论何种降雨年型,不同耕作方式及施肥措施均在60 cm土层含水量呈拐点变化趋势,但拐点处含水量变化不同,其中NMP低于CK及其他施肥处理,变化顺序为丰水年平水年干旱年。不同施肥措施的边际水分利用效率以NMP最高,耕作方式为传统耕作高于免耕。【结论】无论何种耕作方式及降雨年型,不同年份NMP冬小麦产量、水分利用效率及边际水分利用效率均最高,收获期60 cm土层处含水量出现低值。总耗水量以NMP相对较高,且NMP有利于降低播种—返青阶段耗水量及其占总耗水量的比例,增加返青—成熟阶段耗水量和0—200 cm土层贮水量的消耗。耕作方式及施肥措施间冬小麦水分利用效率、边际水分利用效率均为传统耕作高于免耕。因此,综合考虑冬小麦产量、水分利用效率及耗水特性,认为无论何种降雨年型,采用传统耕作结合有机无机肥配施是本试验条件下的最优耕作施肥组合模式。     

鄱阳湖地区耕地变化及其驱动力研究 II.耕地变化驱动力分析

依据鄱阳湖地区1949～2002年耕地面积和社会经济统计数据,运用主成分分析和多元线性回归模型等统计方法分析该地区耕地面积变化的驱动因素。结果表明,在近53年里人口增加和第三产业发展是该地区耕地面积减少的主要驱动因素,粮食需求则是耕地面积增加的主要驱动因素。     

基于RS的五陵原土地利用变化及其驱动力分析

对五陵原地区土地利用变化及驱动力进行研究,以期为该地区土地资源的合理利用和社会经济可持续发展提供一些指导。在五陵原土地覆被分类体系的基础上,应用1964,1988,2005,2010年4期遥感影像,分析近40 a间五陵原地区土地利用变化情况。结果表明,园地、城乡建设用地、道路的范围在扩大,耕地、水体、未利用土地的范围在缩小,林地面积变化不大;耕地、园地与城乡建设用地之间的转换最为频繁,大量耕地转变为园地和城乡建设用地。结合五陵原社会经济资料对其变化驱动因素加以分析,认为其主要驱动因素是人口增加、城市化进程加快、工业快速发展、农业形式改变以及政府政策的导向。     

阿拉善高原植被覆盖动态监测与驱动因素分析

阿拉善高原作为我国生态环境重度危急区,定期评价植被动态变化对区域生态环境保护和建设、保障北方地区生态安全及维护社会经济可持续发展具有极其重要的作用。利用遥感影像和气象数据,辅以趋势分析、重标极差及偏相关分析等方法,从全区及旗县尺度对2000-2015年阿拉善高原植被覆盖时空变化及其影响因素进行分析研究。从时间变化特征来看,额济纳旗、阿拉善右旗、阿拉善左旗植被覆盖度均呈增加趋势,其中,阿拉善左旗植被覆盖度最高。总体而言,近16 a阿拉善高原植被覆盖度呈现改善趋势,但以低植被覆盖区为主,植被覆盖区域占阿拉善高原总面积的24.77%。从空间分布特征来看,阿拉善高原植被覆盖具有明显的空间差异,具有东南部高,西北部低的分布特征。Hurst指数表明阿拉善高原植被覆盖度未来变化趋势为东南部持续改善,西北部严重退化。从驱动因子来看,植被覆盖对降水和潜在蒸散存在时滞效应。此外,阿拉善高原植被覆盖度的增加与当地牲畜数量的下降具有负相关关系。     

黄土高原地区植被净初级生产力遥感监测及其动态变化分析

利用经改进的CASA模型,模拟分析了1999～2008年黄土高原地区植被净初级生产力（NPP）的变化趋势及其时空分布,并对其拟合可信度进行了分析。结果表明,在黄土高原地区水热条件较好的地区,实施退耕还林（草）工程对植被生长的变化及不同植被生态系统的生产力有着较明显的积极作用。