2001−2016年祁连山地区植被覆盖度对干旱的响应

祁连山地区位于西北干旱半干旱地区,气候干燥,降水量少,区域内部生态环境脆弱.全球气候变暖及经济发展,对区域生态环境造成了重大影响.本研究通过研究植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)时空分布特征和变化趋势以及对干旱的响应,为生态环境改善和减轻干旱影响提供依据.本研究基于MOD13Q1遥感数据以及气象数据,采用像元二分模型、Thornthwaite方法、趋势分析法、Hurst指数和相关分析法,计算得到2001?2016年祁连山地区FVC和表示干旱的标准化降水蒸散发指数(standardized precipitation evaportranspiration index,SPEI),分析FVC和SPEI时空分布特征和动态变化趋势,以及二者之间的相关关系.研究表明:1)2001?2016年祁连山地区FVC整体呈增长趋势,2001年FVC最低,2011年FVC最大,季节变化明显,夏季FVC最高;空间上,祁连山地区FVC整体呈东南高西北低的分布特征,年均值为0.4522,区域差异明显,绝大部分区域FVC呈增加趋势;2)近16年,祁连山地区FVC改善的区域占77.13％,退化的区域占22.87％;FVC未来变化趋势负向特征强于正向特征,持续改善的面积为28.10％,由改善到退化的面积最大为49.23％,需要加大力度对这些区域进行关注和保护;3)祁连山地区绝大多数地区处于湿润状态,中段和东段部分地区处于轻度干旱;不同时间尺度上,年际SPEI均呈现干旱化加强趋势,总体上2001?2016年祁连山地区干旱化程度呈降低趋势,气候向好的方向发展;4)年尺度上祁连山地区SPEI与FVC呈正相关关系,季节尺度上夏季FVC对SPEI干旱程度响应最明显,春季和秋季次之,说明FVC与SPEI间相关显著性越高,响应也就越明显.     

2001−2016年祁连山地区植被覆盖度对干旱的响应

祁连山地区位于西北干旱半干旱地区,气候干燥,降水量少,区域内部生态环境脆弱.全球气候变暖及经济发展,对区域生态环境造成了重大影响.本研究通过研究植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)时空分布特征和变化趋势以及对干旱的响应,为生态环境改善和减轻干旱影响提供依据.本研究基于MOD13Q...     

基于遥感技术的高寒草地覆盖度变化

摘要：本研究在像元二分法模型的基础上,利用改进归一化植被指数的植被覆盖度定量模型,采用MODIS卫星8天合成地表反射率数据产品（MOD09A1）,结合3S技术（GIS、RS、GPS）空间分析功能,以甘南州高寒草地为对象,分5个等级分别计算得到了甘南2000、2004和2008年的草地植被覆盖度,分析了甘南2000-2008年植被覆盖度变化的大致演变过程和趋势。结果表明,从2000-2008年,甘南植被覆盖度质量总体呈下降趋势,一级盖度植被退化比较严重,草地植被的演变情况主要由优等植被覆盖（一、二级）向低等植被覆盖（四、五级）演变。研究结果揭示了甘南州草地退化状况的动态趋势及严重程度,为相关政府和研究部门的草地管理决策提供了有效参考依据。     

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。     

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,...     

内蒙古草地净初级生产力时空变化及其对干旱的响应

为探究内蒙古草地生长季净初级生产力（Net primary productivity,NPP）的变化及其与干旱的关系,本文通过趋势变化和相关性计算对2001-2015年内蒙古草地NPP和标准化降水蒸散指数（Standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI）的时空变化进行研究。结果表明：内蒙古草地生长季NPP平均增长率为2.20 g C·m^-2·a^-1,其中草甸草原为3.73 g C·m^-2·a^-1,典型草原为1.69 g C·m^-2·a^-1,荒漠草原为0.30 g C·m^-2·a^-1。NPP均值整体上自西南向东北逐渐增加,其中草甸草原最高,其次为典型草原,荒漠草原最低,年均NPP分别为387.90 g C·m^-2·a^-1,291.26 g C·m^-2·a^-1,133.70 g C·m^-2·a^-1。NPP整体上与SPEI-1相关性最强,其中,草甸草原与SPEI-1最强相关性最强,典型草原、荒漠草原与SPEI-3相关性最强。干旱对荒漠草原的影响最大,对典型草原的影响次之,对草甸草原的影响最小。     

甘肃省草地NPP时空变化及对气候因子的响应

本研究利用MOD17A3 NPP和气象数据对甘肃省天然草原2000—2019年净初级生产力(net primary pro-ductivity,NPP)进行动态监测,并利用趋势分析法和变异系数法研究近20年草地NPP时空变化规律与气候因子的响应.结果表明:近20年,甘肃省草地NPP呈波动上升趋势,增速达4.72 gC·...     

三江源1982-2012年草地植被覆盖度动态及其对气候变化的响应

采用1982-2012年的多源遥感数据,结合像元二分模型,分析了三江源保护区不同时期代表性河流源区不同类型草地的植被覆盖度及其动态,并研究了草地植被覆盖度对气候因子的响应.结果表明,三江源草地覆盖度整体上呈现出西北低东南高的特征,全区草地平均植被覆盖度为48.73％,黄河源草地覆盖度最高(65.45％),长江源最低(4.25％),草甸、高山亚高山草甸、平原草原、高山亚高山草原和荒漠草原的平均植被覆盖度分别为59.86％、57.390％、39.50％、33.70％和14.13％;31年间全区草地覆盖度整体上呈现上升趋势,增长速度为每年0.230％,黄河源区的增长速度最快(每年0.27％);整体而言,低温比干旱对三江源草地覆盖度增长的限制作用更强,草甸、高山亚高山草甸和平原草原受气温影响较大,高山亚高山草原和荒漠草原受降水影响较大,在月尺度上草地覆盖度对气温表现出明显的滞后效应,而对降水不存在明显的滞后效应;三江源保护区成立(2001年)后,草地覆盖度的增长速度和增长面积都有所提升,全区草地覆盖度对气温的敏感度有所升高,黄河源草地覆盖度对降水的敏感度有明显下降.生态工程和草地保护措施整体上已经取得了一定的成效,但局部草地覆盖度下降趋势有所加剧,以荒漠草原最为突出,应在今后的保护工作中加以重视.     

干旱矿区不同干扰强度下土壤种子库特征

土壤种子库是矿区植被恢复的重要因素,其特征在一定程度上反映了区域的植被恢复潜力.本研究通过样地调查和室内萌发法对乌海新星煤矿区3种不同干扰条件下的土壤种子库及与其地表植被之间的关系进行分析.结果表明:1)新星矿区土壤种子库共有18种植物,隶属于7科16属,物种生活型以多年生草本植物为主;2)新星矿区土壤种子库平均储量较...     

不同降水条件对干旱矿区土壤表层种子库的激活效应

近年来,随着国家煤炭开发产业逐渐西移,干旱荒漠矿区的生态恢复工作愈发受到重视。然而在干旱矿区水资源稀缺的背景下,针对土壤种子库(特别是持久土壤种子库)在天然降水条件下激活情况的研究依然匮乏。本研究以内蒙古乌海市新星露天煤矿周边0-5 cm表层土壤种子库为研究对象,采用人工模拟降水条件下种子库中种子短期萌发试验的方法,对矿区周边持久土壤种子库在不同降水量处理下的萌发进程以及不同日降水量、年降水量对土壤种子库的激活效应进行研究。结果表明：1)不同日降水量对土壤种子库的激活效应存在差异,随着日降水量的增加,激活的土壤种子库物种数和种子萌发数均呈先增加后降低趋势,其中5 mm日降水萌发的种子数最多,10 mm日降水萌发的物种数最多;2)不同植物种子对不同日降水量的响应状态不同,种子萌发数量最多的小画眉草(Eragrostis minor)、冷蒿(Artemisia frigida)在3～20 mm日降水均能被激活,而红砂(Reaumuria songarica)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)等灌木种子需在10 mm以上降水量才能被激活;3)在50～150 mm年降水量范围,...     

不同前茬作物下苜蓿地土壤杂草种子库的特征

为了探讨前茬作物对紫花苜蓿（Medicago sative）地杂草种子库的影响,采用诱萌法,于2010年在内蒙古林西县研究青贮玉米(Zea mays)、尖叶胡枝子(Lespedeza hedysaroides)和沙打旺(Astragalus huangheensis)3种前茬作物下生长第2年的紫花苜蓿地土壤杂草种子库的特征。结果表明,前茬为青贮玉米时苜蓿地杂草主要是马齿苋(Portulaca oleracea)和反枝苋(Amaranthus retroflexus),前茬为尖叶胡枝子时主要是马齿苋、刺藜(Chenopodium aristatum)和反枝苋,前茬为沙打旺时主要是刺藜和反枝苋;前茬作物为尖叶胡枝子时,土壤杂草种子库的密度与其他两种前茬作物之间存在显著差异（P＜0.05）;土壤种子库杂草的种子主要集中在0～5 cm的土壤耕作层,下层分布较少。     

土壤种子库研究综述——植被系统中的作用及功能

土壤种子库的功能对植被系统的存在、发展和变化具有重要意义。土壤种子库拥有重要记忆功能,通过研究其记忆能力可以反映植被发展历史,特别是在追源植被演化过程中具有重要指示作用。土壤种子库的重要作用主要体现在受损植被系统的恢复上,其强大的植被恢复功能一直受生态工作者的重视、并得到广泛应用。正常的植被更新在很大程度上依赖于土壤种子库的潜在植被能力,在干扰作用下土壤种子库决定着植被的演替趋势。在退化植被系统恢复中,重视土壤种子库“捐赠”理论和技术的研究,是发挥和重新构建土壤种子库功能的重要基础。     

浑善达克沙地不同沙丘类型土壤种子库时空动态

以浑善达克沙地为研究对象,分析了自然状态下不同沙丘类型土壤种子库的时空变化规律.结果表明,在整个生长季节,土壤中保留一定数量有活力的种子.随着生长季的结束,土壤种子库中的种子量明显增加.土壤种子库的水平分布呈现斑块的特点;不同沙丘类型土壤种子库的垂直分布呈现不同的规律.     

不同微地形固定沙丘地上植被、土壤种子库和土壤含水量的分布特征

通过野外调查和室内培养的方法对盐池荒漠草原区不同微地形固定沙丘地上植被、土壤种子库和土壤含水量进行了调查,并研究了地上植被、土壤种子库和土壤含水量的空间分布特征及其关系以及微地形对土壤种子库及地上植被物种类型、物种密度、相似性和土壤种子库物种多样性的影响。结果表明,1)固定沙丘土壤种子库和地上植被物种数、密度、相似性、土壤种子库物种丰富度指数及土壤含水量、地上植被覆盖度和土壤种子库储量都呈现出底坡＞下部坡位＞中部坡位＞上部坡位＞顶坡的趋势,且土壤含水量、地上植被覆盖度和土壤种子库储量三者之间显著正相关(P0.05);2)土壤种子库物种多样性指数和均匀性系数随坡位变化呈现出波动状态。     

土壤筛对一定深度不同退化高寒草甸土壤种子库的分选效果

对4种不同退化程度的高寒草甸(未退化草甸、轻度退化草甸、中度退化草甸、重度退化草甸)土壤种子库种子用不同大小孔径分析筛进行分离处理。结果表明:未退化高寒草甸可萌发种子粒径主要为0.5~2mm,其余3种退化草甸可萌发种子粒径为0.25~0.5mm。高寒草甸土壤种子库中可萌发种子总量的94%~98%集中于0.25~2mm粒径。粒径大于6mm的可萌发种子数占2%~6%,小于0.25mm粒径土样中未发现可萌发种子。双子叶植物在5~7d内开始萌发,单子叶植物在10d左右萌发,种子萌发主要集中在第2~3周内。因此,直接用0.25mm土壤分析筛分离土样种子库是一种方便、可行的方法。     

干旱区旱生芦苇根系分布及土壤水分动态

根据2003-2006年实测的旱生芦苇地的土壤水分资料和芦苇根系资料,对旱生芦苇的土壤水分时空变化特征及产生变化的原因进行了分析。结果表明,1)旱生芦苇根系深度达250 cm以上,毛细根分布最多区域在0~30cm土层,30~210 cm土层芦苇毛细根重密度呈现波动起伏,210 cm深度以下逐渐减小。2)2003-2006年芦苇地土壤水分年际间变化较为复杂,不同的生长阶段年际变化特征不同。3)每年的芦苇生长期(4-10月)内,土壤水分呈现"降-升-稳定-降-稳定"的变化规律。4)芦苇地土壤水分垂直变化特点是,0~200 cm土壤水分变化较为活跃,200 cm深度以下土壤水分变化较为稳定。     

土壤种子库中棘豆属种子的密度,寿命和活力测定

在青海湖地区的不同样地上,对甘肃棘豆(Oxytropis kansuensis)、宽苞棘豆(O.latibracte-ata)和黄花棘豆(O.ochrocephaoa)土壤种子库的密度进行了测定,种子密度随着植被中种群分盖度的大小变化幅度很大,80~2 220粒/m2;采用四氮脞法对土壤种子库中的棘豆种子进行种子活力测定,其中77%的种子具有活力;用尼龙袋法测定甘肃棘豆种子在土壤种子库中的寿命,埋置在土壤中6年的甘肃棘豆种子有50%的还存在,暴露在土壤表面的种子有33%存在;6年期间,埋置的种子和暴露在土壤表面的种子每年平均有5%和14%的种子在发芽。     

不同放牧管理模式下高寒草甸鼢鼠鼠丘土壤种子库特征

为明确放牧管理模式对高寒草甸鼢鼠鼠丘土壤种子库特征的影响,于2019年10月和2020年5月,分别采集禁牧、生长季休牧、传统放牧和连续放牧4种长期放牧管理模式下鼠丘土壤种子库,分析其密度、组成、多样性及与植被群落物种之间的相似性。结果发现：放牧显著影响鼢鼠鼠丘土壤种子库特征。与禁牧相比,连续放牧(5月)与生长季休牧(10月)模式下鼠丘的土壤种子库密度显著增加(P<0.05);丰富度指数、多样性指数和优势度指数在连续放牧(5月)和生长季休牧(10月)管理模式下最高,禁牧模式下最低。优势度指数在传统放牧模式下最高,禁牧模式下最低,大小顺序为TG>RG>CG>NG。Sorensen相似性分析发现,5月和10月鼠丘土壤种子库与植被群落物种之间的相似性指数均在连续放牧管理模式下最大,分别为0.58(5月)和0.57(10月),大小次序为CG>RG>TG>NG(5月)和CG>TG>RG>NG(10月)。放牧会影响鼠丘土壤种子库特征,进而对鼠丘斑块的演替产生影响。