基于10年MODIS数据的锡林郭勒盟草原植被覆盖度变化监测

以MODIS长时间序列的植被指数产品为数据源,利用像元二分模型研究了2000～2009年8月锡林郭勒盟草原的植被覆盖度及其时空变化特征。并采用转移矩阵的方法,分析了年份间覆盖度高低变化的方向。结果表明:从2000至2008年锡林郭勒草原植被覆盖度总体呈上升趋势;在2000～2004年和2004～2008年两段时期内,均有较低植被覆盖度向较高植被覆盖度转化的趋势,后一时期覆盖度较低的植被恢复比前一时期好;低覆盖度区植被好转趋势明显,但高植被覆盖区存在轻微的退化现象;与往年相比,2009年因汛期干旱天气植被覆盖度明显降低。     

宁夏沿黄城市带植被覆盖时空演变及其驱动力分析

宁夏沿黄城市带是宁夏经济社会发展的精华地带,探索该区域的生态环境问题对宁夏沿黄城市带建设意义重大。本文基于2002—2018年的MODIS遥感数据,利用Mann-Kendall非参数检验、Sen’s斜率估计、景观格局分析、偏相关分析以及残差趋势分析方法,研究了该区域植被覆盖状况的时空演变过程及趋势。结果表明:2002—2018年宁夏沿黄城市带约44. 91%区域的植被覆盖度显著增加,约1. 31%区域的植被覆盖度显著减少,约53. 78%区域的植被覆盖度变化不显著;宁夏沿黄城市带植被覆盖度变化与气温具有较强的负相关性,与降水具有较强的正相关性;宁夏沿黄城市带81. 40%的区域人为因素对植被覆盖度多年变化趋势的贡献率大于50%,有约24%的区域气候因素对植被覆盖度多年变化趋势的贡献率大于50%。     

黄土高原水蚀风蚀交错带植被覆盖度动态变化

以GIMMS（global inventory modeling and mapping studies）归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）为数据源,采用像元二分模型,提取1982-2006年黄土高原水蚀风蚀交错带不同时段（1982-1989年、1990-1999年、2000-2006年）的植被覆盖度,并运用转移矩阵模型,定量分析水蚀风蚀交错带植被覆盖变化情况。结果显示：研究区植被覆盖度整体呈增加趋势,时段间先增加后减少;从植被空间分布来看,中低植被覆盖度所占比重最大,其次为低植被覆盖和中植被覆盖类型,高植被覆盖度类型所占比例最小。总体来说,从时段1（1982-1989年）到时段3（2000-2006年）研究区植被是良性发展的,虽然局部环境有一定恶化,但整体环境仍呈改善趋势。分析发现,低覆盖度植被类型重心向西南方向移动,而中高覆盖度类型和高覆盖度类型重心向东移动,反映了黄土高原西南地区宁夏、甘肃中部受降雨减少和城市化等因素的影响,在近25 a植被受到了一定破坏,而中东部吴旗、志丹、安塞、延安等地及毛乌素沙地东胜附近近年来进行的退耕还林等一系列生态建设,产生了较好的效益。     

近20 a来新疆植被覆盖变化特征研究

以前人提取的近20a(1982—2000年)植被覆盖度指数FVC为基础数据,根据新疆不同的自然地理区域和地貌类型,采用分区海拔的方法对FVC影像进行分类。对各地理区域植被的变化采用距平处理,初步定量分析了新疆植被的变化状况。结果表明,近20a来新疆无论是山地还是平原,高植被覆盖度的绿洲和森林面积均有所增加。以地区论,伊犁地区植被覆盖变化幅度最小,状况最为稳定;东疆地区绿洲与高覆盖度植被稳定,低覆盖度植被变化幅度相对较大;北疆平原地区绿洲面积增加,高覆盖度植被和无植被区面积减少;北疆山地森林植被增加,不同时间增加的速率不同,高覆盖度植被与森林的变化呈一定的相互转换关系;南疆地区绿洲面积显著增加,与此相对应的是高、中覆盖度草地的面积下降,山地荒漠面积近年来有所增加,森林和高覆盖度草地面积也有所增加。从植被类型转换方式来看,在平原区,绿洲与中、高覆盖度草地面积之间具有强烈负相关;而山区的植被类型转换多发生在无植被区与低、中覆盖度草地之间或高覆盖度草地和森林之间。人工绿洲面积的变化成为新疆平原区植被类型变化的重要因素,南北疆绿洲面积增加的同时,中、高覆盖度植被减少,即绿洲与沙漠之间过渡带的植被面积减少。     

生态输水对青土湖周边区域植被覆盖度的影响

以人工干预的形式输水恢复退化的生态是目前缓解生态问题的一种有效方式。石羊河尾闾湖——青土湖是典型应用案例之一,生态输水对区域各种环境机制如何影响备受关注。本文利用青土湖1987—2016年Landsat影像反演植被覆盖度(FVC),首先探究FVC总体动态变化特征,其次分析其变化除受气候因素的影响外与生态输水之间的关系。研究显示:30 a来青土湖周边区域平均植被覆盖度由10%左右增加到20%以上;2010年前后植被覆盖度变化趋势明显不同。利用趋势分析对比2010年9月生态输水前后植被覆盖度的变化特征,结果表明:尽管气候变化是影响大范围植被覆盖度的主要因素,但在该研究中气候变化对青土湖周边植被覆盖度上升的影响较弱;植被覆盖度主要在靠近湖区区域显著增加,生态输水是其增加的主要影响因素。2010年生态输水前年平均植被覆盖度变化趋势不明显,2010年生态输水后呈显著上升趋势。     

川藏铁路沿线植被覆盖度时空变化特征分析

基于MODIS-NDVI遥感数据反演了川藏铁路地区2000-2018年植被覆盖度,采用线性回归分析植被覆盖度的时空变化规律,利用相关分析法分析气候、地形等与植被覆盖度的相关关系。结果表明:(1)2000-2018年川藏铁路沿线平均植被覆盖度为0.629,呈现波动上升趋势,2000-2012年为缓慢增长,2013-2018年为快速增长。19年间植被覆盖度呈现好转的面积占比为53.78%,呈现下降面积占比5.25%,其中康定至昌都段上升率最大,巴宿至林芝段下降率最大。(2)川藏铁路沿线植被覆盖度空间上呈现东高西低的分布特征,2000-2018年成康、康林和拉林铁路段平均植被覆盖度依次为0.75、0.61和0.55,低海拔区域以中高、高植被覆盖度为主,高海拔区域以中低、低植被覆盖度为主。(3)相关分析表明,川藏铁路沿线植被覆盖度与温度(r²=0.376,p<0.01)和降雨量(r²=0.284,P<0.01)均为显著正相关,温度是驱动川藏铁路沿线植被覆盖度动态变化的主要气候因素,与海拔呈显著负相关(r²=-0.240,P<0.01)。     

1982-2013年陕西不同植被类型NDVI变化特征分析

基于1982-2013年陕西NDVI数据和陕西植被类型图,在GIS等技术的支持下,运用一元线性回归趋势分析和聚类分析的方法,对这32年间陕西总的植被覆盖状况时空变化特征及陕西13种类型的植被覆盖状况时空变化特征进行综合分析。研究结果表明:陕西1982-2013年植被覆盖状况总体呈现改善的趋势,且在陕北黄土高原区改善趋势强于陕南秦巴山地区;13种类型的植被覆盖状况也均呈改善趋势,一年一熟粮作和耐寒经济作物和温带丛生禾草草原的植被覆盖改善程度最高,且也集中分布于陕北黄土高原区;13种植被类型NDVI的年变化特征可聚类为5组,同一群组的植被类型NDVI具有相似的年变化规律,同时在空间分布上也表现出较强的地域性。这为认识陕西不同类型植被覆盖状况的时空变化规律提供科学依据。     

基于GIMMS NDVI数据的北方13省荒漠化趋势评价

北方13省处在干旱、半干旱和半湿润地区,植被对气候变化和人类活动最为敏感,一直是荒漠化研究的热点地区。基于GIMMS NDVI和降水数据,使用一元线性回归方法对北方13省1982年-2006年ΣNDVI和降水的年际变化趋势及其相关性进行了分析,并对ΣNDVI和降水的变化趋势差异做进一步分析。研究结果表明:从总体上来看,中国北方13省在25年间荒漠化趋势变缓,即植被覆盖度呈显著上升趋势,其中显著增加的像元数为35.3%,而显著降低的像元数仅占7.2%。从ΣNDVI与降水的斜率散点象限图来看,ΣNDVI和降水的差异主要在第二象限和第三象限,说明尽管降水在北方地区植被覆盖度变化中起到主要作用,但是降水并不能完全解释植被覆盖度的变化趋势,人类活动如植树造林等是植被覆盖度增加的重要驱动力。内蒙古自治区东北部和东北地区的三江平原呈现出荒漠化趋势,在大部分地区与降水的相关性不显著,表明在该地区降水的影响作用较弱,主要是人类活动等因素导致的。     

青土湖区植被与土壤盐渍化响应研究

以甘肃民勤县青土湖为研究区,用Landsat OLI数据计算植被覆盖度(FVC)和改进盐渍化指数(MSI),在分级分析和探究两者相关性的基础上,定量分析了不同植被覆盖度和发展变化特征对不同程度盐渍土的响应。结果表明:2015—2017年中高和高覆盖度植被占比较低,分别为4.3%和2.0%,极低覆盖度占比最大为50.0%,低覆盖度占比为44.3%。2015—2017年非盐渍土面积为25.9%,重度盐渍土占研究区总面积的45.4%。植被覆盖度和土壤盐渍化呈显著负相关,相关系数为-0.691。高覆盖度和中高覆盖度植被分布于非盐渍土区域达90.0%以上,极低覆盖度植被分布于盐渍土区域面积为93.4%。青土湖浅水区植被覆盖度与改进盐渍化指数呈显著负相关关系(r=-0.532,P0.05)的面积为88.95 km~2,占研究区总面积的62.84%。且植被覆盖度发展和土壤盐渍化逆转区域在空间分布上相一致。因此,土壤盐渍化是影响青土湖区植被覆盖度的重要因素之一。     

1982—2015年科尔沁沙地植被时空变化及气候响应

基于1982—2015年GIMMS NDVI3g.v1数据,结合站点气象数据,采用趋势分析、变异系数、Hurst指数及偏相关分析等方法,探讨了科尔沁沙地植被覆盖的时空特征、气候响应及未来趋势.结果表明:(1)科尔沁沙地34 a植被覆盖呈缓慢增加趋势,每10 a增速为0.23％.植被覆盖变化整体上可分为"三升"(1982...     

乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖动态变化特征及驱动力

基于2001—2021年Landsat影像数据,结合归一化植被指数(NDVI)和像元二分模型估算植被覆盖度,探究乌兰布和沙漠风沙入黄段植被覆盖度时空变化趋势及驱动力,以期为乌兰布和沙漠风沙入黄段植被恢复和未来生态建设重点区域的选择提供理论依据。结果表明：(1)研究区植被覆盖度整体呈波动上升趋势,植被恢复状况良好,平均植被覆盖度由0.294增加至0.526,其中,2007—2017年增幅最为明显。(2)2001—2021年乌兰布和沙漠风沙入黄段不同等级植被覆盖度间转移频繁,其中,低植被覆盖和较低植被覆盖大面积转出为中等植被覆盖和较高植被覆盖,其转出面积分别为102.00 km²和128.82 km²。除此之外,研究区内有42.1%的区域呈显著增加趋势,4.90%的区域趋向于显著减少,多分布于近乌海段,该段应是未来生态修复中重点关注区域。(3)该区植被覆盖空间分异性主要受人类活动和气候因子共同驱动,各驱动因子之间的交互作用以双因子增强为主,其中,影响程度最高的关键性交互因子为土地利用类型和年平均气温。本研究有序分段地探究乌兰布和沙漠风沙入黄段植被...     

近30 a青海省植被变化及其气候驱动因子分析

基于1982—2013年GIMMS NDVI 3g数据集及青海省50个国家气象观测站同期气象资料,利用趋势分析、相关分析方法,对青海省植被覆盖时空变化特征及其驱动因子进行分析。结果表明:(1)受气候及地形地貌影响,青海省植被覆盖空间差异明显,总体呈现从东南向西北递减趋势。(2)近30 a,青海省气温、降水呈上升趋势,气候由冷干向暖湿化转变。植被覆盖呈现整体升高,局部退化趋势。植被的年代际变化显示,青海省植被覆盖在近30 a呈现增加—减小—再增加的趋势。(3)青海省生长季(4—9月)植被受气温和降水共同影响,除个别站点外,全省NDVI与气温和降水均呈显著正相关关系,与降水相比,NDVI与气温的相关性更强,气温是影响青海省植被变化的主要气候因子。     

基于RS的武都区植被覆盖度动态变化及其驱动力分析

以1992、2006和2011年的landsat TM影像为基础,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型对1992-2011年间武都区的植被覆盖度分别进行计算,分析了其年际间的动态变化,并从自然因素和人为因素方面对植被覆盖度变化进行了驱动力分析,最后采用PCA对选取的影响指标进行定量分析。结果表明:武都区的植被覆盖度总体上呈增长趋势,其中高覆盖区增幅最为明显,达到46.30%。植被覆盖类型以向中高覆盖度和高覆盖度转变为主,2011年中高覆盖度和高覆盖度面积已占总面积的70.57%。人为因素尤其是人口因素是影响武都区植被覆盖度变化的最主要驱动力。     

石羊河中游生长季植被覆盖对气候的响应北大核心CSCD

利用MODIS-EVI月合成数据,计算2006—2015年石羊河中游生长季植被覆盖度,探究植被覆盖年际变化以及对气候的响应关系。利用像元二分模型计算植被覆盖度,提取研究区不同植被覆盖程度的年际变化。结果表明：10 a间,中游地区以低植被覆盖类型为主,并与同期降水的年际变化关系密切。其次,采用变化趋势分析法,计算监测时段内植被覆盖的动态变化。结果表明：中游地区生长季植被覆盖度总体上处于增加趋势,增加速率为0.041·（10a）^-1;植被覆盖度显著增加区域集中于绿洲-荒漠过渡带。最后,采用相关分析法,分析了植被覆盖度与生长季平均气温和降水的相关程度。生长季植被覆盖度与同期降水的相关程度高于与生长季平均气温相关性,平均偏相关系数分别为0.14和-0.05;荒漠绿洲过渡带成为与气候因子显著相关的活跃地带。     

石羊河中游生长季植被覆盖对气候的响应

利用MODIS-EVI月合成数据,计算2006—2015年石羊河中游生长季植被覆盖度,探究植被覆盖年际变化以及对气候的响应关系。利用像元二分模型计算植被覆盖度,提取研究区不同植被覆盖程度的年际变化。结果表明:10 a间,中游地区以低植被覆盖类型为主,并与同期降水的年际变化关系密切。其次,采用变化趋势分析法,计算监测时段内植被覆盖的动态变化。结果表明:中游地区生长季植被覆盖度总体上处于增加趋势,增加速率为0.041·(10a)~(-1);植被覆盖度显著增加区域集中于绿洲-荒漠过渡带。最后,采用相关分析法,分析了植被覆盖度与生长季平均气温和降水的相关程度。生长季植被覆盖度与同期降水的相关程度高于与生长季平均气温相关性,平均偏相关系数分别为0.14和-0.05;荒漠绿洲过渡带成为与气候因子显著相关的活跃地带。     

吐鲁番盆地骆驼刺保护区植被覆盖度时空演变

基于Landsat TM/ETM+/OLI影像数据和无人机影像,通过建立归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)和植被覆盖度关系,计算像元二分模型的参数值,反演1996—2020年吐鲁番骆驼刺保护区的植被覆盖度,再利用一元线性回归分析,研究了吐鲁番骆驼刺保护区历年植被覆盖度演变时空特征。结果表明:25 a来,骆驼刺保护区的植被覆盖度总体呈增加趋势,显著改善区面积占比20.14%,植被覆盖度由3.09%增加至18.30%,主要分布在由西向中部沿白杨河尾闾处和西部、东北部居住用地附近。研究结果可为像元二分模型参数值的确定提供科学参考,为吐鲁番盆地生态环境治理和保护提供科学依据。     

巴音布鲁克地区植物物候时空动态变化及其驱动分析

植物物候是反映气候变化最显著、直观的指标,对理解气候变化与植物物候的相互作用具有重要的意义。而不同的生态系统对气候变化的响应和反馈存在差异,科学分析气候变化趋势下多种生态系统植物物候变化特征及其驱动因子对理解植物物候变化机制具有重要意义。本文选取多种生态系统交错分布的巴音布鲁克为研究区域,基于MODIS NDVI时间序列,得到了研究区物候的空间格局特征、时空变化特征以及与海拔和气候因子之间的关系。结果表明:(1)研究区植被返青期主要于4月上旬至5月下旬,枯黄期主要于9月中旬至10月中旬;(2) 2001—2017年,研究区植物返青期总体上呈提前趋势,其中草原、草甸和沼泽提前显著。枯黄期在北部呈提前趋势,在南部呈推迟趋势,其中高山植被和草原枯黄期提前显著;(3)植被的返青期总体上随着海拔的升高而推迟,枯黄期总体上随着海拔的升高而提前,各生态系统植被间的物候期差异随着海拔的升高而缩短。(4)研究区植物返青期与春季气温呈显著负相关,其中高山植被受5月气温影响较大,草原和沼泽受4月气温影响较大,草甸受4月和5月气温影响较大。     

基于MODIS NDVI的内蒙古大青山自然保护区植被覆盖度的动态变化特征

以大青山自然保护区2000、2003、2006和2009年4个时相的MODIS归一化植被指数产品(MODIS NDVI)为数据源,对其进行大气辐射校正以及进行空间图像运算,生成大青山自然保护区不同时序的植被覆盖度图,结合当地气象水文等数据分析大青山自然保护区植被覆盖度的时空变化特征。结果表明:(1)2000年以来大青山自然保护区植被覆盖度有明显增加,除了低覆盖度植被面积显著减少外,其他覆盖度植被面积均有增加。其中,中低、中覆盖度植被增加面积更明显。(2)近10a来大青山自然保护区植被覆盖度整体呈上升趋势,从2003年43.5%增加到了2009年的49.5%。(3)与2000年相比,2009年核心区、缓冲区、实验区植被覆盖度分别增加了14.07%、14.32%和12.97%。保护区建立以来,植被覆盖度明显增加。     

近59a锡林郭勒草原旱灾驱动气候因子分析

锡林郭勒草原是我国北方典型的干旱半干旱牧区,利用1959—2017年研究区不同地理位置逐日气温和降水数据,通过计算潜在蒸散量和水分盈亏量,结合趋势分析和R/S极差分析等方法,研究干旱半干旱牧区气候因子的时空分布特征及变化趋势,为北方牧区干旱的监测和预测提供科学支撑.研究表明:过去59 a,锡林郭勒草原气温呈显著增加趋势...     

我国荒漠植被生产力动态及其与水热因子的关系

为了探讨近30 a来我国干旱区荒漠植被的净初级生产力(NPP)及其与水热因子相关性随时间的变化,运用CASA(Carnegie Ames Stanford approach)模型估算我国荒漠植被1982—2015年生长季的NPP,并运用线性回归和GIS空间分析方法分析了NPP的时空变化特征,利用滑动相关系数分析了荒漠植被NPP与水热因子的关系。结果表明：① 单位面积NPP均值为42 g·m^-2·a^-1,NPP整体水平较低。空间上呈西北部、东部边缘较高,中部、南部和中东部较低的分布特征。② 荒漠植被NPP年均总量为5.783×1013g·a^-1。从荒漠植被NPP的年际变化来看,1982—2015年中国荒漠植被NPP总量以1.64×1012g·(10a)^-1的线性速率（P=0.054）上升,荒漠植被生长状况总体上不断改善,但总量趋势呈现阶段性变化,1982—1993年荒漠植被NPP总量呈极显著增长态势（1.25×1012 g·a^-1,P<0.01）; 1993—2006年NPP总量呈极显著降低态势（-6.42×1011 g·a^-1,P<0.01）; 2006—2015年NPP总量缓慢增长（1.70×1011 g·a^-1,P>0.05）。从空间变化来看,47.65%的荒漠植被NPP呈增加态势,主要分布在阿拉善高原、天山北麓、塔里木盆地西部边缘、柴达木盆地的东南边缘、阿尔金山南麓和昆仑山脉。③ 从荒漠植被NPP与各气候因子之间的相关关系随时间的变化来看,NPP与气温的滑动相关系数随时间的变化保持为负相关,与降水、干燥度的滑动相关系数保持为正相关,与太阳总辐射的滑动相关系数随时间变化并未表现出显著的变化趋势。总体上,荒漠植被与水热因子的相关关系在研究时段均有进一步减弱的态势,即荒漠植被NPP对气候因子的变化愈来愈不敏感。