地形因子对长汀县植被覆盖度时空特征的驱动影响

基于6期30 m分辨率的Landsat TM/OLI遥感影像数据,采用像元二分模型反演长汀县2000—2016年间植被覆盖度时空特征;同时,基于DEM数据提取高程、坡度、坡向等地形因子,分析地形因子对长汀县植被覆盖度时空特征的影响.研究发现,2000—2016年间,长汀县植被覆盖度呈增加趋势,植被覆盖度均值由68.59%增至78.86%,年均增加0.64%.不同等级覆盖度植被变化趋势存在差异,其中极高植被覆盖面积不断增加,2016年极高等级植被面积占长汀县总面积达74.38%.整体而言,长汀县植被覆盖度以改善为主,占该地区总面积的73.76%,但仍有约26.23%区域植被覆盖度呈退化趋势.高程、坡度对长汀县植被覆盖度空间分布和变化趋势具有显著影响.随高程和坡度的增加,植被覆盖度均呈增加趋势,但坡向对植被覆盖度影响较小.不同高程和坡度的植被覆盖度增加程度存在差异,其中低海拔和平缓坡地区植被增加趋势明显,而各坡向植被覆盖变化趋势基本一致.综上所述,2000—2016年间长汀县植被覆盖度不断增加,地形因子对长汀县植被覆盖度的时空特征具有显著影响.     

云南普者黑湿地流域水域面积变化及其影响因素

水域面积变化特征反映了自然和人为对水域生态系统的影响,对水域生态系统的保护、利用和可持续发展有着参考价值。选取普者黑流域1998～2018年共13期Landsat遥感影像为数据源,采用水体指数ENDWI的方法计算普者黑流域水域面积数据,分析研究区22年水域面积时空变化特征及变化趋势,结合同时期的气象、植被、人类活动因素,探讨了引起流域水域面积变化的主要原因。结果表明:(1)1998～2018年来普者黑流域水域面积呈现波动增长的趋势,变化最明显的区域是湖泊地区。其中,1998～2002年水域面积缓慢增加(动态度为0.39%);2002～2010年为水域面积迅速减小阶段(动态度为-1.13%);2010～2019年为水域面积迅速增加阶段(动态度为0.96%);2010年面积最小(557.82 km²),2003年面积最大(620.94 km2),2003年面积最大(620.94 km²);(2)1998～2018年气温、降雨、植被与研究区水域面积变化无明显相关性;人类活动中社会经济因素对水域面积变化呈极显著相关(R2);(2)1998～2018年气温、降雨、植被与研究区水域面积变化无明显相关性;人类活动中社会经济因素对水域面积变化呈极显著相关(R²=0.883)。研究显示,1998年以来人类活动对普者黑流域水域面积的变化产生显著影响,水资源总体上呈波动增加的变化趋势。     

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。     

关中-天水经济区人类活动对植被覆盖变化的影响

为探究植被覆盖变化及人类活动对改善关中地区及西北地区的生态环境影响,利用植被覆盖和地表温度数据,结合Sen趋势与Mann-Kendall检验分析关中-天水经济区2001—2016年的植被覆盖变化趋势,并根据估算的土壤湿度因子,应用残差法评价人类活动对植被覆盖变化的影响程度及影响方向。结果表明:1)从时间变化维度来看,2001—2016年关中-天水经济区植被覆盖变化总体呈良好趋势,且整体表现为在不断波动中递增,表明关天经济区进行的生态环境建设工程正在慢慢凸显它的生态效应。2)从空间变化维度来看,关中-天水经济区植被覆盖显著增长的区域面积占35.87%,主要集中在研究区南北两侧。而显著下降的面积区域占3.21%,主要分布在城市中心,即经济发展活跃的地区,如西安市区,宝鸡市区,天水市区,铜川市区等。3)关中-天水经济区植被覆盖受自然因素影响较小,受其他因素影响大。其正相关区域占13.43%,不显著相关区域占85.26%。4)关中-天水经济区人类活动对植被覆盖变化的正作用大于负作用。其中,正作用区域主要分布在研究区北部和东南地区,其主要原因是人类活动不频繁,建设生态屏障、加强退耕还林、三北防护林保护以及水土保持等生态工程促进植被NDVI增长。负作用区域主要分布在渭河沿线、经济活动较高地区,其主要原因有:人类活动频繁、过度城市化、工业化等抑制植被生长。5)植被覆盖的增长和下降区域与人类活动对植被影响的正作用和负作用区域大致相同。这也从侧面反映了关天经济区植被覆盖情况受人类活动影响大。总之,在负作用区域,在经济建设发展的同时也要注重植被建设、以及对植被乃至生态环境的保护。     

近35年南四湖水域面积动态变化及驱动力分析

水域面积变化是湿地生态系统对气候和社会经济发展影响的明显反映。综合改进归一化差异水体指数(modified normalized difference water index,MNDWI)和阈值法,探讨了1984—2018年南四湖水域面积变化趋势,并利用偏相关分析探究水域面积变化的主要驱动因子。结果表明:南四湖水域面积有明显的阶段特征,总体看,近35年南四湖水域面积呈增加趋势,但以2002特大干旱年为界点,1984—2002年及2003—2018年两个时间段的水域面积减少趋势均比较明显;近35年一直被水覆盖区域仅占9.97%,低于10年的区域占25.26%。与其他湖泊不同,南四湖水域面积与气象因子的相关性较弱,仅在枯水年表现出与气温的显著负相关(r=-0.746,P0.01),而与研究区明显增加的降水量相关性不显著,水域面积主要受养殖业发展和生态调水政策的影响。     

基于LUCC追踪分析的生态系统服务价值时空变化研究

  目的  为了更好地揭示生态系统服务价值时空变化特征及趋势,加强对生态系统服务价值（ESV）空间变化描述。  方法  该研究以博斯腾湖流域为例,结合使用逐像元的追踪分析、趋势分析等方法,试探究土地利用/覆盖变化（LUCC）对生态系统服务价值的影响。  结果  （1）博斯腾湖流域主要的土地利用类型是荒漠,其次是草甸和裸地。研究期内,水田、荒漠、草甸、湿地、水域、旱地、建设用地面积增加;草原、灌木、裸地、针叶、阔叶、冰川积雪面积减少,2005—2010年综合土地利用动态度最大。（2）2000—2018年博斯腾湖流域未发生变化的土地即稳定型占流域总面积的60.43%,中等变化型、回归型和激烈变化型多分布于人类活动较强的绿洲地区。（3）2000—2018年博斯腾湖流域ESV总体上呈现波动增长趋势,流域ESV主要由草甸、水域和湿地构成,水域、旱地、草甸和草原是流域ESV变化的主要贡献因子和敏感因子,其中草原为负向贡献因子。（4）博斯腾湖流域ESV呈西北高、东南低,高值（博斯腾湖）点缀在低值区的空间分布特征。有明显增大与明显减少趋势的地区均分布于博斯腾湖周围湿地,流域北部大部分ESV呈轻度增加趋势,绿洲区轨迹等级和ESV变化趋势从城市至绿洲边缘呈:中等变化型（ESV轻度减少）— 渐变型（ESV轻度增加）— 中等变化型（ESV轻度减少）环状相间结构。  结论  该研究发现博斯腾湖流域南部土地利用轨迹等级、ESV变化趋势均高于北部的空间差异,并采用土地利用追踪分析与ESV趋势变化相结合的方式,揭示了绿洲城市的土地利用冲突现状及ESV时空变化,对博斯腾湖流域土地利用调控和生态环境保护提供参考。      

基于NDVI的渭河流域时空演变分析

基于渭河流域2010—2015年MODIS NDVI时序数据集,采用GRC趋势分析法、植被覆盖度估算,分析2010—2015年渭河流域NDVI的变化趋势,并对2010和2015年植被覆盖度的时空格局进行分析。结果表明,2010—2015年,渭河流域NDVI均值呈缓慢增加趋势,仅增加了2.7%。渭河流域植被覆盖度总体呈现由西北向东南逐渐增加的趋势,高覆盖区仍集中分布在渭河谷地及延安南部。2010—2015年中高覆盖和高覆盖区面积分别增加3.2%、9.3%,中低覆盖和中覆盖区面积分别减少6.7%、5.9%。轻微改善区主要分布在天水地区,轻度退化区主要分布在秦岭北麓以及延安南部,明显退化区分布在六盘山南麓以及关中地区。     

基于MODIS的宁夏植被覆盖时空变化特征分析

以2000—2015年宁夏回族自治区NDVI数据及高程数据为基础,采用趋势分析、变异系数、GIS空间统计等方法,分析宁夏近年来植被覆盖时空分布及变化特征.结果表明,从年际变化情况看,近16年来宁夏植被覆盖整体呈缓慢增长趋势,NDVI值增速为0.008/10年,其中固原市增速最高;从月际变化情况看,宁夏植被覆盖表现为冬春季低,夏秋季高,呈先增加后减少的趋势.近16年来宁夏全区年均NDVI值为0.37,植被覆盖整体处于中低水平,中低覆盖地区面积占比达到70.39％;从地域分布来看,表现为南北植被覆盖高,中部地区植被覆盖低;高程方面,植被覆盖随着高程增加呈现"降低—升高—降低"的变化趋势,其中2400～<2700 m海拔范围内植被覆盖最高.近年来宁夏植被覆盖整体维持稳定且有所改善,植被覆盖呈改善趋势的区域占比为50.17％,其中南部黄土高原地区植被覆盖改善最明显,城镇地区植被退化较严重.宁夏植被覆盖变异系数介于0.002～0.651,整体呈现中高波动态势,中高波动区域占比达到57.88％.     

宁夏马铃薯产量、面积的时空分布和变化特征分析

通过对1980年以来宁夏马铃薯面积产量资料的分析,介绍了宁夏马铃薯生产分布状况及生产水平在全国所处的位置,分析了宁夏马铃薯面积、产量的时空分布的变化特征。结果表明：1990年以后宁夏马铃薯面积、产量呈线性增加的趋势,面积从1996年发生转折,单产的转折年在1992年,产量水平的转折年较播种面积转折年早3年。面积和单产存在较强的正相关关系,相关系数达0．69。     

降水变化与人类活动对密云水库入库泥沙量的影响

近50年来,随着流域降水量减少,以及修建水利水保工程、引水等人类活动的增加,密云水库的入库泥沙量呈显著减少趋势。为了揭示密云水库流域的水土流失状况及变化趋势,分析水利水土保持措施对减少密云水库入库泥沙的实际作用,基于降水—产沙统计模型,定量评估了降水变化及人类活动对密云水库入库泥沙量的影响。结果表明,1966—1979年、1980—1989年、1990—1999年、2000—2005年,水利水保工程措施的减沙作用非常显著,减沙贡献率分别为89.45%、78.86%、86.90%和64.36%;降水变化的减沙贡献率分别为10.55%、21.14%、13.10%和35.64%。以植树造林和水土保持为中心的生态建设对防治密云水库流域的水土流失起了重大作用。      

1992—2021年贵阳市土地利用变化规律及成因分析

土地利用变化是人类与自然相互作用的重要表征,反映了该地区人类活动的时空动态过程。研究土地利用变化规律及其成因,可为合理利用土地资源、保护生态环境等提供依据。基于杨杰和黄昕教授建立的中国年度土地覆盖数据集,对1992—2021年贵州省贵阳市土地利用变化进行全面分析,揭示贵阳市土地利用的时空特征,分析其变化的主要原因。结果表明：前期（1992—2000年）,贵阳市农田、不透水面、草原、水域面积呈增加趋势,森林、灌木区、裸地面积呈减少趋势;中期（2001—2010年）,贵阳市农田开始减少,森林、草原、裸地、不透水面面积呈增加趋势;后期（2011—2021年）,贵阳市农田、灌木区面积呈加速减少趋势,森林、草原、不透水面面积呈增加趋势。政策调控、经济驱动与自然环境是导致贵阳市土地利用时空上发生变化的主要原因。     

塞罕坝机械林场植被覆盖度及景观格局变化分析

以塞罕坝机械林场为研究区,利用1980年、2000年、2019年3期Landsat遥感影像数据,借助ENVI5.3、Arc GIS 10.5和Fragstats 4.2软件对研究区近40a植被覆盖度变化以及其景观格局变化进行分析。结果表明:该区域平均植被覆盖度较高,以中、高覆盖度为主;植被覆盖度空间差异明显,呈西低东高; 1980—2019年,林场西部地区植被覆盖度呈增加趋势,东部部分地区植被覆盖度有所下降。整体上,近40a塞罕坝机械林场植被覆盖度呈上升趋势。该区域整体景观破碎度随时间先增加后降低,景观集聚性、连通性先降低后增加;不同等级植被覆盖度的景观格局有明显差异。其中,低覆盖度的景观破碎度最小,且受人类活动影响最大。     

上海海岸带演变及生态系统服务价值变化研究

为了开展上海海岸带演变及生态系统服务价值（Ecosystem service value ESV）变化研究,实验基于1990、2000、2010和2020年Landsat遥感影像数据,分析上海海岸带岸线长度变化特征;结合Globe Land30的数据,利用空间分析,开展1990—2000年,2000—2010年、2010—2020年三个时期内土地变化和土地转移研究;在此基础上,构建上海海岸带ESV模型,厘清2000—2020年上海海岸带ESV时空变化特征。结果表明：1990—2020年间,受人类活动和自然因素影响,上海大陆岸线呈先增加后缓慢减小到增加的变化趋势,崇明岛岸线减少,长兴岛和横沙岛岸线长度增加。同时,由于人类活动强度和沿海工程力度加大,海岸带土地利用面积变化显著,耕地和建设用地增多。此外,由于土地扩建,研究期间上海海岸带呈ESV增加趋势,但其湿地ESV在2010—2020间下降28.59%。就空间分布而言,上海海岸带ESV从中高值区域逐渐向低和极低区域转变,到2020年,单位面积ESV极高地区已基本消失。城市进程中建设用地的开发和沿海湿地生态系统的减少是造成上海海岸带ESV变化的主要原因。本研究可为服务上海市指导海岸带环境管理以及可持续发展提供科学依据和决策支持。     

气候变化和人类活动对延河流域泥沙影响的定量分析

对延河4个子流域1982—2010年的产沙量、降雨量采用Mann-Kendall非参数检验法、累积距平法分析其变化趋势及产沙量突变点,分析汛期和全年产沙量与径流量的关系,使用水文分析法分离了人类活动和气候变化对流域产沙量的影响,最终结合景观指数阐述植被与泥沙的关系。结果表明:1该流域产沙比较集中,主要在6—9月份。研究时段内研究区的产沙量显著下降(P0.01),降雨量也呈下降趋势,并且不同子流域产沙量突变时间不一致,主要集中在1996年。2人类活动对4个子流域产沙量的变化起主导作用,甘谷驿人类活动所占比重最小仍达到69%。3延河各子流域水土流失得到缓解主要是由于草地以及森林面积增加的同时对应破碎度降低、农田面积减少的同时对应破碎度降低。     

基于Geodetector的广西喀斯特植被覆盖变化及其影响因素分析

广西喀斯特地区生态环境脆弱,植被退化严重,石漠化问题突出。随着一系列生态保护与建设措施的实施,广西植被已逐渐恢复,石漠化面积扩张趋势已得到控制。深入了解广西植被覆盖演变特征及其主导因素可为新一轮石漠化治理工程实施提供科学依据。本研究基于1982—2015年GIMMS NDVI3g生长季NDVI (the growing season GSN)数据和1982—2016年AVHRR VCF数据,分析广西植被时空变化特征,同时结合气候、土壤以及人类活动等因素,运用地理探测器模型,探究自然和人文因素对区域尺度植被覆盖变化影响的空间差异。结果表明,1982—2015年广西植被,尤其是林地面积比例呈增加趋势,裸地面积比例呈减少趋势;广西北部、西北部的植被覆盖显著高于广西中部和东南部经济活动较强的区域;影响植被变化的综合因素主要包括交通通达度、气候条件、社会经济条件和土壤养分等,其中,社会经济条件对植被和裸地空间分异的解释率分别为20.49%和21.27%,其次为交通通达度、气候条件和土壤养分;植被与裸地在空间上呈显著负相关（R=-0.65,p＜0.01）,社会经济发展水平是影响植被和裸地空间分布的主导因素。     

基于CA-Markov模型的巴里坤湖流域土地利用动态变化分析与预测

随着经济和农业的快速发展,人类活动对流域生态环境的影响日益显著。在巴里坤哈萨克自治县巴里坤湖流域环境变化已经得到了当地政府的重视。本文利用CA-Markov模型对2006—2016年该流域的土地利用动态变化进行分析,并模拟预测2020年的土地利用变化。结论如下:(1)2006—2016年间,该地区林地、水域面积小幅增加;草地、未利用土地面积减少;居民点、工矿用地、盐碱地、耕地面积增加较明显;(2)模拟结果表明,巴里坤湖及周边生态系统将呈现出持续恶化的趋势。到2020年,草地、湖泊和冰川、沼泽地面积减少,而滩地、水库塘坑、盐碱地耕地面积增加较多,将导致入湖及生态用水减少,会导致湖滨湿地及周边生态系统退化、消失,使得其生态屏障的功能也随之下降。     

松嫩平原中部农作物空间格局时空变化

【目的】在国家一系列农业供给侧政策,如大豆目标价格、大豆生产者补贴、水稻最低保护价下调、"玉米调减"、"轮作休耕"等实施的背景下,对松嫩平原中部地区主要农作物年际空间格局时空变化进行分析,为国家相关农业政策的制定提供依据。【方法】选择松嫩平原中部(海伦市)为研究区域,利用2014、2015、2016、2017和2018年5年农作物空间分布数据,选取水稻、玉米、大豆和其他作物为研究对象,分析年际间农作物空间格局变化、作物面积转换、作物轮作等。【结果】 (1)水稻2014—2017年面积持续增加,2018年水稻面积减少,大豆、玉米5年间年际波动较大,其他作物面积持续增加。(2)2014—2015、2015—2016、2016—2017和2017—2018年这4个时段旱田轮作区域的面积占5年间旱田公共面积的51.72%、50.36%、45.57%、55.32%;玉米和大豆之间的轮作分别占轮作面积的94.42%、93.54%、84.28%、81.76%。(3)4个时段旱田公共区作物轮作次数分别为0次、1次、2次、3次和4次的旱田面积分别为28 248.60、48 695.32、96 812.60、69 538.50、25 731.23 hm~2,分别占旱田公共区面积的10.50%、18.10%、35.99%、25.85%、9.56%。【结论】(1)5年间海伦市作物空间格局发生了较大变化,水稻总体呈增长趋势,其种植面积和比例2017年之前持续增加,年增长率超过10%,2018年略有降低;玉米、大豆种植面积和比例总体呈下降趋势,年际间波动剧烈,且变化趋势相反;其他作物种植面积和比例持续增加,种植比例提高近5倍。(2)2014—2015、2015—2016、2016—2017和2017—2018年这4个时段中旱田轮作区域面积高于45%,2017—2018年轮作面积最高,达到55.32%;玉米和大豆之间的轮作比例总体呈下降趋势,但玉米大豆轮作为主要的轮作方式,高于轮作面积的80%;4个时段均轮作的区域面积不足旱田公共区面积的10%,玉米、大豆的重茬和迎茬仍较为普遍。     

东北地区地表NVDI的时空变化规律

为了分析天然林保护工程等人类活动和气候变化对东北地区地表植被的影响,依据天然林保护工程一期期间东北地区高分辨率NDVI数据,采用统计和相关分析等数学方法,计算得到1999—2008年间东北地区地表NDVI的空间分布及其随时间的变化。结果表明：东北地区年均NDVI的分布具有明显的地域性差异,人类活动的扰动是影响植被稳定性的主要原因;在天然林保护工程与气候变化的综合作用下,东北地区年均NDVI呈显著增加趋势,其中森林NDVI的增加占主导地位;东北地区不同季节NDVI的空间分布与年均NDVI的空间分布基本相似,NDVI的季节变化与植被的生物学特征和物候变化一致,夏季NDVI在1999—2008年间呈极显著增加趋势。研究表明天然林保护工程促进了东北地区地表植被的恢复性增长。     

贵德县春季旱地土壤水分变化特征及其与气象因子的关系

利用1991—2016年3—5月土壤实测含水量资料,采用统计分析方法,从不同土层、不同站点对贵德县春季旱地土壤水分变化特征及其与气象因子的关系进行分析。结果表明,新街、尕让春季土壤含水量变化趋势较一致,最大值出现在5月底,呈低—高缓慢增长;东山土壤含水量波峰出现在4月,呈低—高—低—高的变化。干土层变化与降水量变化呈反向趋势,0~30 cm土壤含水量随深度的增加变化率明显。3月影响土壤含水量主要因子是风速,4月影响土壤含水量的主要因子是风速和温度,5月份影响主要因子是降水量;气候背景是土壤含水量变化的主因;不同的气候条件下各因子对土壤含水量的影响程度和影响时间段不同。     

1961—2016年黄河源头地区日照时数变化特征分析

通过利用1961—2016年黄河源头玛多气象站日照观测资料,初步分析得出该地区日照时数的变化趋势、突变特征以及对未来变化趋势的持续性。结果表明,近56年黄河源头地区日照时数以26.0 h/10年的速率增加,且变化趋势显著,与全国大部分地区日照时数的变化趋势相反;黄河源头地区日照时数在四季变化均呈增多趋势,春季增幅最大,秋季增幅最小;黄河源头地区日照时数的月变化呈"三峰三谷"型分布,4月日照时数最多,2月日照时数最少;运用R/S法对日照时数月、季、年序列进行变化趋势的持续性分析,各月的持续性强度不同,四季中冬季的持续性强度为"很强",春季、夏季、秋季则为"较强";年际序列持续性强度表现"很强",说明黄河源头地区日照时数变化的上升趋势在未来仍将继续保持。