新疆地区草地植被物候时空变化

植被物候是反映环境条件和气候变化最客观、最敏感的指示器,研究新疆草地物候变化对于深入理解和预测陆地生态系统的动态变化具有重要的意义。利用土地覆盖动态产品(MCD12Q2)物候数据对新疆地区2001-2014年间草地物候的时空变化进行了研究,主要结论如下:1)草地植被物候多年均值由低海拔到高海拔呈明显的区域性差异。海拔每升高1000 m,返青期推迟13 d,枯黄期提前7 d,生长季长度缩短20 d;2)新疆不同草地类型的返青期在第100~136天,枯黄期在第256~291天,生长季长度为122~190 d;3)新疆草地返青期整体呈提前趋势,提前速率为0.11 d·yr^-1,草地枯黄期呈推迟趋势,推迟速率为0.14 d·yr^-1,生长季长度呈延长趋势,延长速率为0.25 d·yr^-1。     

青藏高原高寒草地植被物候时空变化特征

植被物候是生态系统对气候变化反馈的重要感应器,研究青藏高原高寒草地植被物候变化对揭示高寒生态系统对全球气候变化的响应机制具有重要的科学意义。本研究选取2001–2015年MODIS植被指数(vegetation index,VI)16 d最大值合成产品MOD13A1,以TIMESAT 3.2平台为基础,采用阈值法提取青藏高原高寒草地植被物候期,包括返青期(start of growth season, SOG)、枯黄期(end of growth season, EOG)和生长季长度(length of growth season,LOG),分析青藏高原高寒草地2001–2015年植被物候时空变化及其驱动力。结果表明,1)随着水热条件的差异,青藏高原由东南向西北,返青期逐渐推迟,从儒略日第110天推迟到第170天;枯黄期逐渐提前,从儒略日第300天提前到第260天;生长季长度逐渐缩短,由170 d逐渐缩短为100 d。不同草地类型的物候期表现出明显的差异。2)青藏高原高寒草地植被物候年际变化中返青期呈提前趋势,枯黄期也呈提前趋势,整体上,生长季长度呈增长趋势。3)海拔是影响青藏高原高寒草地类型物候空间分布异质性的主要因素。在3 500 m以下,植被物候随海拔变化的波动较大,没有明显的规律;在3 500–5 000 m,物候与海拔的关系密切,随着海拔升高,不同草地类型的返青期逐渐推迟,枯黄期逐渐提前,生长期长度也逐渐缩短。     

青藏高原草地植被物候变化及其对气候变化的响应

基于NDVI、草地类型和地面实测数据,辅以Sen趋势分析、变异系数(Cv)及偏相关分析法,探索青藏高原2000～2019年草地植被物候时空变化特征及其对气候变化的响应.结果 表明:(1)空间分布上表现为从西北向东南,草地生长季始期(SOS)呈提前趋势、生长季末期(EOS)呈推迟趋势、生长季长度(LOS)逐渐变长.其中,...     

近30年中国天然草地物候时空变化特征分析

基于遥感的大面积长时序草地物候监测是物候生态学的重要领域,也是全球变化研究的重要方向。基于30年(1986-2015年)时间序列GIMMS 3g归一化植被指数(NDVI),利用Savitzky-Golay滤波法进行时间序列重建,并用动态阈值法提取中国天然草地物候参数[生长季始期(SOS)、生长季末期(EOS)、生长季长度(LOS)],然后以1998年为时间分界点,利用提取的3种物候参数对前后两个时间段内的草地物候特征的时间演化趋势及空间分异进行分析。结果表明:1)全国草地年平均SOS、EOS和LOS分别主要集中在第100~140天、260~290天和130~170天;2)物候趋势在30年时间尺度上没有显著变化,幅度为-0.3~0.3 d·yr^-1;3)在1998年之前,全国草地SOS平均提前速率为0.37 d·yr^-1,EOS平均推迟速率0.43 d·yr^-1,且空间差异较大,在1998年之后草地物候变化趋势出现转变,草地SOS变化幅度最大,平均推迟速率为0.28 d·yr^-1;4)高山亚高山草甸、山地草原、平地草原和高山亚高山平地草原在1998年后物候特征变化趋势出现与之前完全相反的转折。提取物候结果与观测资料和相关研究结果较为一致。     

近30年中国天然草地物候时空变化特征分析

基于遥感的大面积长时序草地物候监测是物候生态学的重要领域,也是全球变化研究的重要方向。基于30年(1986-2015年)时间序列GIMMS 3g归一化植被指数(NDVI),利用Savitzky-Golay滤波法进行时间序列重建,并用动态阈值法提取中国天然草地物候参数[生长季始期(SOS)、生长季末期(EOS)、生长季长度(LOS)],然后以1998年为时间分界点,利用提取的3种物候参数对前后两个时间段内的草地物候特征的时间演化趋势及空间分异进行分析。结果表明:1)全国草地年平均SOS、EOS和LOS分别主要集中在第100～140天、260～290天和130～170天;2)物候趋势在30年时间尺度上没有显著变化,幅度为-0.3～0.3 d·yr~(-1);3)在1998年之前,全国草地SOS平均提前速率为0.37 d·yr~(-1),EOS平均推迟速率0.43 d·yr~(-1),且空间差异较大,在1998年之后草地物候变化趋势出现转变,草地SOS变化幅度最大,平均推迟速率为0.28 d·yr~(-1);4)高山亚高山草甸、山地草原、平地草原和高山亚高山平地草原在1998年后物候特征变化趋势出现与之前完全相反的转折。提取物候结果与观测资料和相关研究结果较为一致。     

近32年来新疆地区植被覆盖的时空变化

基于拟合的长时间序列数据监测新疆植被时空动态变化。结果表明,近32年来,新疆植被总体呈现增加趋势,但存在明显的阶段变化和空间差异;植被生长季NDVI值西部和西北部高,东部和东南部低;1982-2013年间新疆植被改善面积大于退化面积,绿洲农田植被覆盖区改善明显、草原区退化严重;整个研究区域的植被重心从北向南移动,天山以北的植被重心呈现西南-东北方向移动,天山以南呈现近似东西方向的移动。     

三江源区草地植被时空变化及其影响因子分析

为阐明近15a三江源区草地植被生长状况及其产量动态特征。利用该区2003～2017年生长季(6～8月)牧草产量及其同期气象资料,基于统计学方法较为系统地分析了该区生长季牧草产量变化趋势及其与同期气象条件的关系。结果表明,近15a来,三江源区牧草生长季年平均产量呈不明显的波动变化,其中高寒草甸和高寒草原牧草产量的最大值均出现在2010年,分别为3095.7kg/hm~2和1439.3kg/hm~2;最小值出现在2015和2006年,分别为2188.8kg/hm~2和491.4kg/hm~2。从产量的空间分布来看,三江源区牧草产量时空分布具有明显的异质性,自西北向东南依次递增。其中,东南部河南县牧草产量最大,局部地区甚至超过3500kg/hm~2;随着青海省三江源生态保护与建设规划项目的逐步实施,虽个别干旱年份草地植被生长状况较差,但整体呈稳定恢复状态。三江源区不同草地类型牧草产量之间差异显著(P≤0.05)。其中,牧草产量表现为:高寒草甸(2703.49kg/hm~2)全区(1775.64kg/hm~2)高寒草原(1013.68kg/hm~2)高寒荒漠、戈壁(383.33kg/hm~2)。相关分析结果显示,除高寒荒漠、戈壁对气温和降水不敏感外,高寒草甸草原对气温的敏感性更高,高寒草原对降水的敏感性则更强。由此可见,三江源区牧草生长季高峰期产量不是由单一气象条件决定的,而是气温和降水共同作用的结果。     

甘肃省草地植被NDVI时空变化特征及驱动因素研究

本文基于甘肃省2000—2019年归一化植被指数（normalized different vegetation index,NDVI）数据及气象数据,研究了甘肃省草地NDVI时空变化特征及驱动因素。结果表明：近20年,生长季草地NDVI整体水平较低但呈波动上升趋势,增速为0.030·（10a）^-1,草地NDVI分布呈现东南高西北低的格局;20年间生长季NDVI呈显著增加趋势的面积占甘肃省草地的19.08%,主要分布在陇中黄土高原;甘南高原和祁连山地生长季NDVI保持稳定,其中高寒草甸NDVI整体较高且稳定性较强;生长季草地NDVI受夏季降水量的影响较大;人类活动主要促进了草地NDVI的增长。整体而言,甘肃省草地NDVI呈现增长趋势且稳定性较高,降水量对草地NDVI的影响较强。另外,生态工程也促进了草地NDVI增长,需长期实施。     

博斯腾湖流域草地植被覆盖度时空格局变化及影响因素

草地植被是博斯腾湖流域生态系统的主体,在水生态修复和环境保护中扮演着重要角色,研究草地植被变化规律有助于生态环境保护和草地资源的可持续利用。本研究以博斯腾湖流域草地植被为研究对象,基于Landsat系列卫星1985-2020年8个不同时期的遥感影像数据、数字高程模型和气象数据,采用像元二分模型、一元线性回归趋势分析法和偏相关性分析法对植被覆盖度(FVC)时空格局变化及影响因素进行分析。结果表明：1)博斯腾湖流域草地FVC呈山区高盆地低的地带性分布规律,多年均值约为0.50,整体呈增加的变化趋势,在盆地FVC增加趋势更明显。2)各时期FVC值较高的草地主要分布在海拔2 000～3 500 m的区域,随着坡度的增加草地植被覆盖面积逐渐减少,在半阳坡和半阴坡FVC大于0.3的草地具有优势分布。3) 1985-2020年博斯腾湖流域年平均气温和降水量均有上升趋势,两者与FVC均呈现不显著正相关关系,其中FVC与年平均气温正相关的区域面积占64.72%,主要分布在西部高海拔区域,在东部的焉耆盆地和黄水沟FVC与降水量呈正相关关系,面积在空间上相对集中,占68.70%。该研究可为博斯腾湖流域草地生...     

那曲地区草地植被时空格局与变化及其人文因素影响研究

那曲草地作为西藏自治区畜牧业发展的重要基地,草地植被年际变化是自然因素和人类活动交互影响的结果。为了解决当地复杂的资源环境问题,需要深刻认清各种人文因素对草地影响的程度和机制。本研究利用2000-2009年的MODIS NDVI时间序列影像及相关统计资料,对那曲草地植被的空间和年际变化进行动态监测,并采用定性与定量相结合方式系统分析各个人文因素与草地植被格局和变化的关系。结果表明,1) 那曲地区不同区域植被在2000-2009年表现出不同的年际变化趋势,在高大山脉高海拔的稀疏植被或冰雪覆盖周边区域,由于全球变暖且受人类活动影响较小而出现植被变好的状况,在人类活动强度较大的纯牧业县(那曲县、聂荣县和安多县)草地植被退化情况较为严重; 2) 分析那曲地区植被空间格局、年际变化分布图与道路网、居民点分布密度图在空间上具有较好的相关性,这也表明该研究区人类活动将直接影响目前良好的地表覆盖区域植被正常生长和繁育; 3) 以中心城镇那曲镇和109国道为代表,利用缓冲区分析方法研究发现距离人类活动越近的地区植被退化越严重,而统计资料显示那曲地区的人口、放牧强度、道路工程建设份额等指标都呈直线上升,将对草地植被生长构成严重的威胁,从而进一步影响那曲地区草地的理论承载力和经济可持续发展; 4) 此外,调查发现旅游和放牧的车辆碾压、矿产开采、采挖草药、安居工程建设、鼠患等因素对那曲草地都有一定程度的破坏。     

青海湖流域植被物候格局时空动态变化及其与植被退化的关系

本研究利用2000-2014年期间MODIS 16 d合成EVI 数据,选用阈值法模型提取了青海湖流域逐年的植被关键物候期,分析了物候时空动态变化特征及其与植被退化的关系。结果表明,青海湖流域内植被陆续在4月中旬-6月中旬进入返青阶段,8月中旬-10月中旬进入枯黄期,生长季长度在100~150 d之间。植被陆续进入返青期的时间在流域整体空间上呈现由东南向西北延迟的水平地带性变化趋势,多高山分布区域的植被进入返青期时间表现出垂直非地带性特征。植被进入枯黄期的时间与进入返青期早晚的时间在空间格局上相反,生长季长短空间格局与植被进入返青时间早晚的空间格局一致。气候变化趋势下,流域植被物候时空动态变化存在空间异质性,返青期均值年际变化趋势不明显,枯黄期均值提前6.4 d,生长季均值缩短8.9 d。流域内植被物候除受气候因子影响外,与植被退化也有密切关系。植被生长趋于茂盛,返青期呈现延迟趋势;植被生长退化趋势,返青期呈现提前倾向。枯黄期与植被退化的关系较复杂,整体上未表现出明显一致的相关性。植被生长季与植被退化呈现强负相关,即植被生长呈现茂盛趋势的区域,生长季缩短。     

青藏高原草地植被指数时空变化特征

摘要:以位于青海和西藏两省内的青藏高原牧区为研究区域,利用新一代卫星遥感数据TERRA/MODIS,统计分析不同草地类型2002-2008年的植被指数(MODIS EVI)时空变化特征,并结合2006年8月地面实测数据,研究草地植被指数与草地覆盖度、草群高度的关系。结果表明,草地覆盖度和草群高度均与EVI呈高度正相关。各种草地类型的植被指数均呈先上升后下降的趋势,符合自然条件下植被的生长变化情况,植被特征相近的草地类型EVI差异较小,体现出不同草地类型地域上的连续性、过渡性和时空上的差异性。     

青海湖流域草地时空变化特征初探

本文利用遥感手段获取流域内的草地空间分布及变化信息,结合Markov模型和动态变化度对草地状况的时空变化特征进行分析。研究表明,2013年青海湖流域草地状况良好,未退化草地占草地总面积44.68%。未退化草甸是流域内的优势草地类别,主要分布在流域中部及环湖流域西南部,动态变化度为-0.49%,时空变化稳定。2000~2013年期间流域内未变化草地占草地面积53.56%,主要分布在流域中部。草地发生退化面积略大于恢复面积,总体呈退化趋势。在近13a内草地状况变化经历了幅度较小的退化、恢复、退化的过程。草地恢复主要分布在青海湖西北及北部地区,草地发生退化主要分布在流域西北地区。     

锡林郭勒草地MODIS植被指数时空变化研究

利用新一代卫星遥感数据TERRA/MODIS,结合地面调查数据,以内蒙古自治区锡林郭勒盟草地为研究区域,分析草甸草原、典型草原、沙地草原、荒漠草原四种代表性草地植被指数(MODIS-NDVI)的时空变化特征,以2002年4～10月旬度变化为例,较详尽地反映草地在其生长期内各个阶段植被指数的变化,进而反映生长状况;以2002年9月的NDVI合成数据为例,对植被指数分级,分析各个级别NDVI值域在地理空间上的变化,反映各类草地在空间上的连续性和差异性。     

锡林郭勒草地MODIS植被指数时空变化研究

利用新一代卫星遥感数据TERRA／MODIS，结合地面调查数据。以内蒙古自治区锡林郭勒盟草地为研究区域。分析草甸草原、典型草原、沙地草原、荒漠草原四种代表性草地植被指数(MODIS—NDVI)的时空变化特征。以2002年4～10月旬度变化为例。较详尽地反映草地在其生长期内各个阶段植被指数的变化。进而反映生长状况；以2002年9月的NDVI合成数据为例，对植被指数分级。分析各个级别NDVI值域在地理空间上的变化。反映各类草地在空间上的连续性和差异性。     

伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候变化的响应

本文基于2001—2021年MODIS NDVI数据和气象数据,利用TIMESAT软件提取伊犁河谷植被物候参数,结合Sen趋势分析、M—K检验和偏相关分析等方法,研究伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候(气温、降水)变化的响应。结果表明：伊犁河谷植被生长季始期(Start of the growing season, SOS)、生长季末期(End of the growing season, EOS)、生长季长度(Length of growing season, LOS)主要集中在45～113 d, 290～335 d, 186～279 d,海拔每上升100 m, SOS约推迟1.9 d, EOS提前1 d, LOS缩短2.9 d。SOS呈提前的像元占79.91%;EOS呈推迟的像元占81.64%;LOS呈延长和缩短的像元占31.89%,26.39%。1 000 m以下草原SOS最早且提前天数最多(61.5 d);1 000 m以上草原EOS提前天数最多(34.8 d),阔叶林仅提前7.6 d。SOS受2,3月气温及1,2月降水影响,3月气温升高使SOS提前;EOS与8月气温正相关,与...     

热带人工草地植被产量的时空结构建模研究

在建成4年的热带人工草地上研究放牧与不放牧对热带栽培草地的影响,使用BP神经网络,对植被生物量时空结构进行建模分析,并对7,9,11,1月份在15~175 cm处的植被生物量进行预测。结果表明,栽培草地群落植被在垂直空间上层状分布,牧草产量多集中在11~60 cm草层,尤其是在10月份左右,50 cm处,植被生物量达到最大。     

乌鲁木齐市草地面积时空变化特征及驱动力

乌鲁木齐市是新疆维吾尔自治区的首府,具有丰富的草地资源。探寻其草地面积增减的规律和特点,摸清影响其发生变化的驱动因子,掌握不同草地类型面积动态变化,对该地区草地的合理开发利用及保护具有重要意义。本研究通过单一土地利用动态度和转移矩阵对1990-2020年乌鲁木齐市草地面积时空变化特征进行研究,采用相关性分析法探讨草地面积变化的驱动因素。结果表明,30年间乌鲁木齐市：1)草地面积整体呈减少趋势,动态度为-0.31%,草地净减少595.47 km²,主要转出为未利用地;2)不同类型草地面积均发生变化,除了温性草原化荒漠类、温性荒漠草原类和温性荒漠类草地面积呈减少趋势,其他类型均呈增加趋势,面积变化最大的是温性荒漠类草地,净减少787.07 km²,主要发生在中北部,变化最小的是高寒草原草地,净增加0.36 km²,主要发生在南部;3)总播种面积与大多数草地类型面积的关联度最大,关联度系数在0.995～0.998。可见,1990-2020年人为因素是导致乌鲁木齐市草地面积减少的主要原因。     

齐岳山人工草地土壤微生物时空变化研究

为探究齐岳山三叶草草地土壤微生物与时空变化的关系,为山地土壤生态重建和草地资源可持续利用提供重要参考价值,本研究采用平板培养法对齐岳山人工草地不同季节、不同土层土壤微生物数量、种类及其变化规律进行了研究。结果显示:齐岳山人工草地土壤微生物种类在4月和8月数量最多,且各土层无明显差异;土壤微生物数量最多出现在7月和8月,各土层的数量变化因菌种而异。     

禁牧与放牧管理下典型草地植被变化

以赤峰市巴林右旗典型草地类型区作为草地实施放牧和全年禁牧管理后的观测区。以2003年的观察数据为基础,通过不同月份梯度实施禁牧与全年放牧状态下,草地植被的高度、盖度、多度和重量的变化对比,辅以气象、土壤因子进行分析,意在找出草地合理的放牧强度,草地适宜的休养生息时间,使草原畜牧业的发展更加科学化。结果表明,典型草地在实施禁牧措施后草地植被状况有好转。草地初级生产力平均提高78.1g/m2。植被盖度平均提高8.5%,植被高度平均提高9.6cm,植被的群落演替过程也有明显的变化。