黑河下游额济纳旗植被动态遥感监测解析

选用2001～2010年的MODIS NDVI数据,采用统计学的分析方法,研究了黑河下游内蒙古额济纳旗植被10年来年度NDVI变化趋势、波动程度、植被指数差值的变化区间、面积等植被特征,分析植被指数的变化状况和地表植被长势。结果显示,10年来额济纳旗植被总体趋于好转。年度NDVI平均值趋于增加;NDVI介于(0,0.091)之间的低覆盖度植被面积趋于减少,NDVI介于(0.1,0.59)之间的高覆盖度植被面积趋于增加;空间上,约98.15%的植被长势基本保持不变,1.47%的草原面积植被状况趋于好转,0.38%的草原面积植被状况趋于恶化。     

基于PSR模型的青海湖流域生态环境保护效果评价

由于受人类活动与自然环境变化等综合因素的影响,青海湖流域内生态环境的调节和自我恢复能力大幅下降,流域生态安全问题严重。本研究利用2002-2010年的MODIS NDVI产品、青海湖流域气象数据、流域社会数据构建了"压力-状态-响应(PSR)"模型,对青海湖流域生态环境保护效果进行评价研究。在此基础上,利用层次分析法分析了青海湖流域自然资源和社会资源数据,结果显示:1)2002-2008年,青海湖流域生态环境保护形势严峻,植被退化面积是植被恢复面积的2倍以上。2008-2010年,环境治理工程实施之后,恶化形势有所缓解,恶化面积减少至与植被恢复面积持平。2)实施治理工程之后,青海湖流域的生态环境有所好转,但是局部地区生态环境仍处于退化状态,甚至有恶化趋势。天峻县和共和县分别有3 415.36和2 324.57km2地区出现警戒状态,分别占当地陆地面积的25%和38%。较严重的是,海晏县有284.98km2地区的生态安全处于重度危险状态,占当地陆地面积的18%,剩余地区都处于轻度危险状态。根据青海湖流域生态环境安全指数评价研究,提出了减缓生态环境恶化的可行性措施和改进环境治理规划的建议。     

近50年内蒙古潜在植被地理格局时空特征分析

原生植被演替过程与环境间表现出复杂的耦合关系,通过模拟潜在植被空间分布格局变化来反映植被对环境因子长期适应和选择的重要生态过程,是研究植被地理格局的基础。本研究运用GIS及综合顺序分类法,对内蒙古自治区及周边94个气象台站近50 a气候数据分前后25 a两期的模拟,分析得到内蒙古自治区潜在植被地理格局的时空动态特征及其变化。结果表明,内蒙古自治区境内潜在植被共分为16类,归为6个类组,以荒漠和草原为主;在高平原和山前平原地区的潜在植被呈干湿地带性分布,而在大兴安岭和阴山山地地区呈垂直地带性分布。近50 a间,不但各潜在植被类型自身的面积发生变化,而且不同类型之间也有明显的演替。荒漠、半荒漠类和山地草原、典型草原类受立地气候变干影响,面积呈增加趋势并向东扩张;草甸草原类和森林草原、森林类受立地气候变干和气温升高的综合影响,面积呈减少趋势并向高纬度、高海拔地区退缩。这种演替格局反映了植被对生境和气候变化的多元适应性结构。     

基于CSCS的黑河上游潜在植被NPP及其水热关系研究

潜在植被NPP空间分布格局是植被长期适应自然的结果,是NPP与外界环境关系的反映,通过这种关系有助于理解地表碳循环发生的环境背景。本研究利用综合顺序分类法(CSCS)对黑河上游潜在植被进行模拟,通过植被反演计算潜在植被NPP总量以及累积量,探讨了潜在植被NPP与水热因子之间的相关性。结果表明,黑河上游潜在植被类型共有8个类,且具有明显的垂直地带性分布特征。潜在植被NPP积累量分布特征为河流流经的地区高于其他地区,在山区中,随着海拔的上升,NPP积累量呈先上升后下降的趋势,潜在植被的NPP积累量由黑河上游水热分布条件决定的。NPP积累量与≥0℃年积温在寒冷和寒温级内呈正相关,在微温级内呈负相关;与湿润度在干旱、微干、微润和湿润4个等级内呈正相关,在潮湿级内呈负相关。这种分布格局反映了潜在植被对生境和气候变化的多元适应性结构。     

基于RS的石羊河流域植被覆盖度动态监测

采用NOAA和EOS/MODIS遥感影像资料,计算并分析了石羊河流域1997-2006年的植被演变特点.结果表明,自1997年以来石羊河流域的植被盖度发生了非常明显的变化,植被总体上仍然向退化方向发展,生态环境进一步恶化.植被退化主要表现在稀疏植被和茂密植被的大幅减少方面,稀疏植被有向裸地转化的趋势,茂密植被逐渐向适中植被和稀疏植被转化.     

中国西北干旱区潜在植被模拟与动态变化分析

潜在植被是指在没有人为干扰、在现有的环境条件下,植被的全部演替系列完成时立地应该存在的植被状况。西北干旱区生态环境问题突出,以潜在植被为研究对象来探究西北干旱区植被背景及其变化规律,成为西部生态环境恢复重建的基础性工作。本研究以IOCSG(integrated orderly classification system of grassland)模型为潜在植被评定模型,在GIS研究方法的支持下,对西北干旱区潜在植被进行了模拟,并对其动态变化进行了分析,得出以下结论: 1)采用IOCSG评定模型对中国西北干旱区潜在植被分布进行了模拟,通过检验得出,IOCSG评定模型对研究区植被模拟精度达到了78%,较好的重现了研究区潜在植被分布格局。2)分布在研究区的潜在植被类型有21类,不同区域植被的多样性差异较大。天山、阿尔泰山一带及大兴安岭地区植被分布较为丰富。相比之下,准噶尔盆地、塔里木盆地、巴丹吉林沙漠地区分布比较单一,主要以荒漠、半荒漠为主。3)由于立地气候环境的改变,区域植被系统表现出不稳定性,主要表现为4个特点:扩展变化、缩减变化、波动性变化以及消亡变化。4)气候环境适应性的改变使潜在植被发生了演替过程,从2个周期的变化来看,天山、阿尔泰山、大兴安岭及以西地区以及呼伦贝尔高原地区成为植被演替的敏感区。     

近35年青藏高原植被带变化对气候变化及人类活动的响应

植被类型及其生长状况被认为是指示气候及其变化的重要因子,历来受生态学及气候研究重视,而以植被带随气候暖化向高海拔、高纬度地区的迁移为视角的研究则相对较少。本研究以指示植被带生长状况的归一化植被指数(AVHRR/GIMMS-NDVI)为分析手段,选取在气候变化中较为敏感的青藏高原为研究区,分析了1981–2015年35年间其植被带生长状况的时空差异,并与其对应的87个气象站点及同化数据的气温、降水气象资料以及经济统计数据等进行对比,以此来分析植被带对气候变化及人类活动影响的响应。结果显示:1)整个青藏高原在最近35年植被带生长状况总体上好转,这与气温及降水的增长趋势基本一致,但以高原为整体的研究在原因解释上较为困难。由于高原内部区域间差异很大,以不同的分区来研究植被带变化对气候及人为影响的响应无论在空间变化差异还是在原因解释方面均取得了较好的效果。2)在高原中部及其西南部的高海拔地区,植被带出现了普遍的增长,暖湿化的气候趋势是其主要原因。即气候暖化使得高海拔地区严寒的植被生长环境改善,林线上升,植被带扩展,NDVI增加。3)在高原东北部、东部边缘区及其东南部海拔相对较低、气候环境相对较好的地区其植被带普遍出现了退化趋势,与缓慢的气候变化相比较,人口增加等人为干扰因素的增强是其主要原因。即气候变化使得一些地区适宜于人类游牧和定居,人口迁入,城市化发展,当对植被带的影响超过了其承受能力时则出现逆转现象,植被带退化,NDVI减少。     

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。     

基于CSCS方法的甘南自然植被NDVI时空分布特征研究

基于综合顺序分类系统(CSCS)模型,利用地理信息系统技术手段,模拟出甘南潜在自然植被类型图,并且结合国际地圈生物圈计划(IGBP)土地覆盖数据集,制作出甘南残存潜在自然植被分布图和残存潜在自然植被典型区分布图。在此基础上,利用2001-2010年MODIS数据分别研究了残存潜在自然植被分布区及其典型区的NDVI年度和月度变化特征。研究结果表明,1) 甘南残存潜在自然植被分布区面积达33 940 km²,占甘南总土地面积的92.53%;2) 残存潜在自然植被典型区主要分布在玛曲县、碌曲县及迭部县部分地区和夏河县北部,在舟曲、卓尼和临潭县分布较少;3) 甘南地区NDVI在2001-2010年期间都呈现出上升趋势,7种植被类型的月最大值出现在7-9月。     

西藏怒江流域高寒草甸气候生产潜力对气候变化的响应

根据西藏怒江流域9个气象站1980-2008年年平均气温、年降水量资料,采用Miami模型研究该流域高寒草甸气候生产潜力的地域分布以及年代际变化。结果表明,近29年西藏怒江流域气候生产潜力中上游主要受温度条件的制约,中下游主要受降水条件的制约,气候生产潜力与年降水量和主要生长季平均温度显著正相关。总体上气候生产潜力的分布存在较大的地区差异,下游地区明显高于上游地区。过去29年,由于温度的逐年升高,伴随降水的增加,气候生产潜力呈逐渐增加趋势,且增幅较明显。整个怒江流域未来90年(2011-2100年)有向“暖湿型”气候方向发展的趋势,降水将成为该流域气候生产潜力的主要气候限制因子,总体上气候生产潜力呈增加趋势,但增幅不大,未来气候对该流域畜牧业发展和生态环境改善有利。     

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。     

藏北高原气候变化与植被生长状况

概述了近年来对西藏藏北地区气候变化与植被生长状况的研究进展.总结发现,藏北的那曲地区总体在向暖湿方向发展,有利于植被生长和生态环境的改善;阿里地区则有暖干化发展趋势,对牧草的生长有不利影响.诸多气候因子--最低气温、水汽压、平均气温、最高气温和降水量等对植被生长均有一定的影响.对藏北高原植被变化的研究表明,牧草都呈现出...     

近30年黑河流域草地变化分析及分布格局预测

草地是人类生存的基本资源和条件,在全球变化、全球循环和生态系统功能等方面起着非常关键的作用。本文基于GIS技术和1986、2000和2011年黑河流域草地分布数据,采用转移矩阵、草地动态变化度、空间动态度和CA-Markov模型等方法,分析了黑河流域近30年的草地变化,并对其未来分布格局做出预测。结果表明,(1)黑河流域1986年草地面积为32997.71km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为4290.02、6371.80和22335.89km~2;2000年草地面积为23939.46km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5508.78、5540.01和12890.67km~2;2011年草地面积为24272.50km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5561.31、5715.01和12996.18km~2,近30年间黑河流域草地面积呈现先减后增的趋势。(2)1986-2000年期间,黑河流域草地面积大幅减少,且退化严重,高覆被草地主要向中低覆被草地转换,中覆被草地主要向低覆被草地转换,低覆被草地主要向未利用地转换。(3)2000-2011年期间,黑河流域草地面积小幅增加,各类型草地转化面积较少,保持小幅缓慢上升趋势。(4)在现行趋势下,预测2022年黑河流域草地面积为24449.58km~2,高覆被草地、中覆被草地和低覆被草地面积分别为5560.28、5657.65和13231.65km~2,与2011年相比呈增加趋势,但下游地区草地面积和覆盖度依然较低。     

三江源区土壤侵蚀变化及驱动因素分析

采用修正通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)对三江源区1997-2012年的土壤侵蚀模数和土壤侵蚀量进行定量模拟,并对其生态工程实施前、后时空变化特征进行对比分析,采用空间叠加法分析降雨侵蚀力及植被覆盖度对土壤侵蚀状况的影响,利用模型参数控制法对气候变化和生态工程对土壤侵蚀变化的贡献率进行分析。结果表明:1)生态工程实施后,三江源区土壤侵蚀增加的趋势尚未得到遏制,多年平均年土壤侵蚀模数和侵蚀量较工程实施前增加6.5%,但局部地区土壤侵蚀状况有所好转,约占总面积的45%;2)长江流域在工程实施后的土壤侵蚀量与工程实施前基本持衡;黄河流域土壤侵蚀量增加明显,增幅超过45%;澜沧江流域土壤侵蚀量有所下降,降幅为9.8%;3)降水增强导致土壤侵蚀加剧的贡献率达到180%,植被恢复对土壤侵蚀变化的贡献率为-80%。全面遏制三江源区土壤侵蚀增加趋势,仍需持续努力。     

退化高寒草甸暖季休牧恢复过程中植被和土壤特性

为探讨暖季休牧恢复过程中退化高寒草甸植被和土壤恢复特性,本研究对泽库县退化高山嵩草草甸暖季休牧样地不同恢复阶段植被和土壤特性进行调查,结果显示植被高度、地上生物量、土壤含水量、土壤有机碳含量等生态功能属性随自然恢复时间的延长不断得到改善(P<0.05),在恢复末期(9—10年)恢复最好;植被盖度、地下生物量、多样性、土...     

锡林浩特市不同景观类型草地对气候的响应

基于锡林浩特市气温、降水、NDVI、海拔、地形地貌等数据,将其划分为9个景观类型,在景观尺度上对NDVI变化及对气候的响应、不同景观在不同时空尺度上植被生长状况差异等进行研究。同时,选取6个特征年,结合景观空间差异对研究区草地的适应性、脆弱性及敏感性进行划分,分析不同年份水分状况的景观响应。结果显示,降水、海拔、温度的综合效应导致了景观时空分异。温度高、水分较好的景观类型受气候影响较小,温度较高、水分条件差的景观类型比其他景观更加脆弱。低温、水分充足的景观类型更喜好高温气候。气候暖干化大背景下,水分条件优越区将是畜牧业发展重要依赖区域。“暖湿型”气候年份,所有景观草地生长状况都达到了最高值,“冷湿型”气候年份所有景观植被生长状况都受到了抑制;“暖干型”气候年份对水分优越景观类型起正效应,对高温、水分条件差的景观产生负作用。     

尼洋河流域植被特征时空变化及其对水热的响应

尼洋河作为工布江达县的"母亲河"，探究流域植被变化特征及其与水热的关系对生态建设具有重要意义。本研究以尼洋河流域为研究区，采用了广义回归神经网络（General regression neural network，GRNN）计算模型来反演叶面积指数（Leaf area index，LAI）和植被覆盖度（Fractional vegetation cover，FVC）数据集，分析LAI和FVC的时空变化特征及其对水热因子的响应。结果表明：2001-2019年以来，尼洋河流域植被总体呈现轻微改善趋势，植被集中生长于河流两岸并以常绿针叶林为主，远离河流的高海拔区域植被生长状况不佳，随海拔高度的升高LAI和FVC均趋近零值；流域植被覆盖类型分为极低、低、中和高覆盖四种，且覆盖类型以中、极低覆盖为主，中覆盖类型主要分布在河流周围，极低覆盖类型集中于远离河流的高海拔区域，且覆盖面积逐年呈现下降趋势，相反河流两岸的高覆盖类型区域面积出现扩张；相对于气温而言，流域内植被对降水的响应更为敏感，过多的降水对植被生长存在一定抑制作用。     

甘南高寒草地畜牧业的可持续发展

对甘南高寒草地的退化、超载严重、生态环境恶化及气候变化等进行分析;提出建立人工草地、修建牲畜暖棚并进行牛羊舍饲育肥、退化草地恢复与重建、优化畜群结构和放牧强度等措施,是实现甘南高寒草地畜牧业的可持续发展,草地经济、生态和社会效应协调的重要保证.