基于GIMMS NDVI的中亚干旱区植被覆盖时空变化

选用1982—2013年GIMMS NDVI数据,运用变异系数法、Theil-Sen median趋势分析耦合Mann-Kendall检验以及Hurst指数法,研究了中亚干旱区植被覆盖的空间格局、不同维度的空间变异性、时间变化特征和未来趋势预测。同时,结合CRU降水、气温资料和MODIS土地覆盖数据,对植被覆盖时空格局及其变化的驱动因素进行分析。结果表明:1 1982—2013年中亚干旱区植被覆盖有较强的空间异质性,有植被覆盖的区域占总面积的85.32%,无植被覆盖的区域占14.68%。受降水量控制,植被覆盖呈山区高平原低、西部高东部低、北部高南部低的特点;受河流和人工灌溉的影响,绿洲区的植被覆盖高于荒漠区。2近32 a全区植被覆盖的波动变化较明显,各变异程度的面积比例:中等波动变化相对较高的波动变化高波动变化相对较低的波动变化低波动变化。受降水变率和人工种植的影响,植被覆盖的高波动变化主要在荒漠区和诸流域绿洲区;低波动变化主要在植被生长良好的区域。3 32 a间全区NDVI呈增长趋势,NDVI距平的变化率为0.01·(10a)~(-1)。基于像元尺度的分析也表明,全区植被覆盖变化趋势以增加为主,各类变化趋势的面积比例:轻微增加显著增加轻微减小显著减小无法确定。植被改善是区域气候增湿增暖和绿洲土地覆盖变迁所致。4全区NDVI的Hurst指数均值为0.63,Hurst指数大于0.5的范围所占比例为75.17%,即未来全区植被覆盖的变化趋势以持续性增加为主,其中25.23%的区域未来变化趋势无法确定。     

2000-2018年古尔班通古特沙漠EVI时空变化特征

基于MODIS-EVI数据,采用一元线性回归、经验正交函数(EOF)、变异系数,从时间和空间2个维度分析古尔班通古特沙漠增强型植被指数(EVI)的时空变化特征。结果表明:2000—2018年古尔班通古特沙漠整体EVI的年际变化呈显著增加趋势,增长速率为0. 016 0·(10a)~(-1)(P 0. 01),其中固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘中的EVI年际变化也呈显著增加趋势;生长季内沙漠整体及不同类型EVI的变化趋势大致相同,从3月开始,EVI逐渐增加,并在6—7月达到一年中的最高值;古尔班通古特沙漠大部分区域的EVI呈上升趋势,上升趋势明显的区域主要集中在沙漠南缘以及沙漠西缘的开荒区域,沙漠腹地EVI上升趋势较小,EVI降低的区域主要分布在沙漠北部;古尔班通古特沙漠EVI波动较大的区域在沙漠西缘与南缘,其中波动最大的区域在沙漠西缘的开荒区域,沙漠腹地EVI波动较小。EVI能够较好地反映以固定和半固定为主的沙漠区植被覆盖变化,其反映的植被状况对区域沙漠地貌类型的空间划分具有重要的参考意义。     

延河流域NDVI与主要气候因子的时空相关性研究

基于RS技术提取延河流域2000-2004年的NDVI影像,基于GIS技术生成流域气温和降水的内插分布图,并利用线性回归分析法和空间回归分析法分别对NDVI与气温和降水的时间、空间相关关系进行研究,以期为区域水资源可持续利用和生态环境的可持续发展提供科学依据。结果表明：（1）延河流域的植被NDVI存在明显的时空差异性,...     

古尔班通古特沙漠植被覆盖变化及其对沙尘天气的影响

利用1981～2003年逐月NOAA/AVHRR NDVI时间序列数据,分析了古尔班通古特沙漠荒漠植被覆盖的动态变化及其对沙漠南缘绿洲沙尘天气的影响。结果表明:近23年来古尔班通古特沙漠覆盖面积总体上呈现增加趋势,植被覆盖程度较高的区域分布在沙漠中部和西部,同时,这里也是23年来植被覆盖程度显著增加的区域;春、夏季植被覆盖与沙尘天气日数之间均呈现负相关关系,其中,夏季植被覆盖程度与沙尘天气日数之间的负相关最为显著。这说明在古尔班通古特沙漠植被覆盖程度与其南缘绿洲沙尘日数间存在负耦合关系,植被覆盖是影响沙尘天气发生及其强度的因子之一。     

新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州大气降水时空变化特征

利用新疆克孜勒苏柯尔克孜自治州气象观测基本(准)站1960—2011年的降水观测资料,采用线性回归分析、趋势分析、突变检验和小波分析等方法,对降水量变化特征进行分析。结果表明:近52 a克孜勒苏柯尔克孜自治州年降水量均呈现一致的增加趋势。就年际变化而言,平原区阿图什站的降水量自20世纪末增加较为明显;山区乌恰站和阿合奇站降水量呈现快速增加趋势,在进入90年代后各地多极端天气气候事件;阿图什和乌恰站的降水变率较大,阿克陶和阿合奇站降水变率较小,各个观测站四季降水变率均在0.3以下,表明降水稳定;平原站年降水量序列在20世纪80年代末和21世纪初发生了2次明显的突变,突变时间点分别为1987年和2000年,山区站年降水量序列在20世纪90年代初发生了由少到多的突变,突变时间点为1994年;小波分析结果显示:克孜勒苏柯尔克孜自治州平原地区降水存在着3 a、7 a和8 a左右的振荡周期,而山区存在着8 a和4 a左右的振荡周期。     

2000-2013年海河流域植被覆盖的时空变化

基于2000-2013年SPOT VGT/NDVI数据,结合土地覆盖类型数据,采用Slope趋势分析法和Hurst指数对海河流域近14年植被覆盖的空间分布状况、时间变化特点、空间变化趋势和可持续性特征进行了分析。结果表明:1)空间分布上,流域内NDVI值总体较高,低值区只分布在环渤海湾地区及一些城市中心;2)时间变化上,近14年NDVI值在0.64-0.76之间波动,总体呈显著上升趋势;3)空间变化上,植被改善区域远大于退化区域,且以明显改善为主;4)可持续性上,植被变化正向持续性较强,且以持续改善为主,占流域面积的89.11%。结合不同土地覆盖类型来看,持续改善以林地、草地最为明显;持续严重退化的土地覆盖类型中,湿地和建设用地所占比重最高。     

2000-2010年祁连山植被MODIS NDVI的时空变化及影响因素

利用2000-2010年间的MODIS/NDVI数据和对应的气候资料,研究了近10年来祁连山植被的时空变化及影响因素。结果表明:1)10年来,祁连山年最大化NDVI(MNDVI)增加了2.4%,植被改善、无变化和退化的面积分别占总面积的26.32%、66.42%和7.26%。植被改善的区域分布在冷龙岭、拉脊山、大通山、达坂山、青海南山、走廊南山、托来山等山地以及西宁盆地、湟水谷地周边地区,减少的区域分布在乌鞘岭、庄浪河、古浪河、大通河、石羊河、黑河、疏勒河等河流河谷。2)祁连山不同植被类型MNDVI的年际变化趋势不同。灌丛地、荒漠草原、高寒稀疏草甸MNDVI呈快速增加趋势,高山草原、高山灌丛草甸和高寒草甸MNDVI呈增加趋势,落叶阔叶林、针阔混交林、常绿针叶林MNDVI呈快速下降趋势。3)影响祁连山植被生长的主要因子是气温和降水,局部地区密集的人类活动也能成为影响植被生长的关键因子。     

基于SPOT NDVI的阿尔金山自然保护区植被动态变化研究

气候变化对陆地生态系统,特别是高寒地区植被的影响是全球变化研究的重要方面。利用1998-2008年SPOT VGT [WTBX]NDVI[WTBZ]植被指数,分析了阿尔金山[WTBX]NDVI[WTBZ]时空变化特征及其与主要气候因子(气温、降水)的相关关系。结果表明：保护区平均[WTBX]NDVI[WTBX]年内季节变化明显,[WTBX]DN[WTBZ]变化幅度在33~53,5月开始较快上升,最高值出现在9月,其多年平均值为40,总体上呈先下降后上升的趋势。从空间分布上看,[WTBX]NDVI[WTBZ]的高值主要集中在阿雅克湖流域,特别是卡尔敦检查站附近。趋势分析表明,除河流、湖泊附近的植被有所退化外,保护区内部植被总体上有所改善,气温和降水与[WTBX]NDVI[WTBZ]线性相关显著;而保护区边缘植被有不同程度的退化,人类活动或许是植被退化的诱导因素。     

草方格沙障的生态恢复作用——以古尔班通古特沙漠油田公路扰动带为例

统计描述阜彩路、准东沙漠油田公路两条古尔班通古特沙漠内的油田公路扰动带内植物样方和采集不同年龄草方格内表层，次表层及草方格外的表层沙样，在室内实验分析，比较沙样粒度配比，有机质和盐分含量，初步总结出了草方格沙障对公路扰动带的生态恢复作用；降低近地表风速，草方格内积沙，表层细粒沙物质含量增加，形成稳定的沙面环境，使植物种子易于着床、生长、沙表层的有机质、盐分含量随着时间而增加，促进了生物结皮的发育。     

新疆古尔班通古特沙漠生物结皮绿藻研究

通过对古尔班通古特沙漠中39块样地253份生物结皮土样的分析,研究了古尔班通古特沙漠中绿藻的区系组成、生态分布特点和结皮不同发育阶段绿藻的种类组成的动态变化.结果表明:该沙漠中有绿藻门植物10科14属26种,其中以单细胞种类占优势;绿藻在该沙漠不同地貌部位的分布,以背风坡的种数最多(9种),迎风坡、丘间低地和垄顶逐渐降低;在结皮的不同层次中,绿藻主要分布在结皮层,而在结皮层以下种类很少;在生物结皮的几个不同发育阶段中,绿藻的物种多样性差别不大,其种类组成略有差别.     

古尔班通古特沙漠生物结皮影响下土壤水分的日变化

对新疆古尔班通古特沙漠生物结皮影响下土壤水分的日变化特征进行了定量研究,结果表明:①无论是结皮覆盖区还是无结皮覆盖区,其土壤含水量随深度的变化均表现出明显的层次性,其中以距地表 20 cm处的土壤含水量最高.②结皮覆盖区距地表5 cm和10 cm处的土壤含水量显著高于无结皮覆盖区(LSD检验, p ＜0.05);而45 cm和60 cm处的土壤含水量则表现为结皮覆盖区极显著低于无结皮区(LSD检验,p＜0.05),说明生物结皮具有较强的保持土壤表层水分的能力.③结皮覆盖区与无结皮覆盖区土壤水分的日变化特征明显不同于距地表5 cm处,而其他各土层的变化趋势则较为一致.无结皮覆盖区距地表5 cm处土壤水分的日变化呈先上升后下降的趋势,而结皮覆盖区的变化则恰恰相反.     

古尔班通古特沙漠南缘增温效应研究

利用2年沙漠边缘至绿洲4个观测点的气象资料,计算得到感热通量、湍流热量、净辐射、同一高度的气压等,讨论这些要素的时间和空间变化规律,解释绿洲至沙漠气温逐渐增加的原因,以对沙漠增温效应做出进一步的分析,为发挥特定地区的农业气候资源优势,促进农业结构调整和区域经济发展及构建新型农业技术体系提供理论基础.     

古尔班通古特沙漠生物结皮中藓类植物形态解剖特征

对组成古尔班通古特沙漠生物土壤结皮的4种1变种藓类植物刺叶墙藓(Tortula desertorum Broth.)、真藓(Bryum argenteum Hedw.)、绿色流苏藓〔Crossidium squamiferum(Viv.)Jur.〕、泛生墙藓(Tortula muralis Hedw.)、泛生墙藓无芒变种(Tortula muralis var. aestiva Brid. ex Hedw.)的茎、叶形态解剖结构进行了观察。结果表明:除刺叶墙藓叶片上部为2层细胞组成外,其他4种叶片均由1层细胞组成。所有藓类植物叶片都具有明显或粗壮的中肋,起到了支持叶片和导水的作用。茎皮部外层细胞壁不同程度加厚。生物结皮中的藓类植物表现出叶片背卷或内卷、具疣状突起、透明毛尖(泛生墙藓无芒变种除外)以及边缘细胞壁加厚等特征,这些特征是对干旱荒漠环境长期适应的结果。研究结果为进一步揭示荒漠藓类植物形态特征与环境之间的关系提供理论依据。     

古尔班通古特沙漠腹地输沙风能及地貌学意义

根据古尔班通古特沙漠腹地2个气象台站2003-2006年气象资料,分析起沙风况和输沙势,并对其地貌学意义进行探讨。结果表明：沙漠中部全年起沙风出现频率为0.25%,以东北风和西北风为主;南部起沙风出现频率为0.11%,以西北风和西南风为主。沙漠中部和南部均属于低风能环境,中部地区的总输沙势（DP）为66.7VU,合成输...     

古尔班通古特沙漠工程沙害形成的环境分析

通过对风动力与下垫面，包括地形地貌、沙丘高度、植被盖度以及沙物质颗粒等的相互作用和影响的分析，将古尔班通古特沙漠从北到南划分为6个风沙危害形成的环境区：Ⅰ．北部边缘区；Ⅱ．北部区；Ⅲ．中部区；Ⅳ．中部偏南区；Ⅴ．南部区；Ⅵ．南部边缘区。综合考虑各因素，依据沙源条件，将风沙危害形成环境的6个区划分为3个级别：一级为潜在风沙危害严重区（Ⅲ区）；二级为潜在风沙危害较重区（Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ区）；三级为潜在风沙危害较轻区（Ⅰ，Ⅱ区）。     

不同沙丘部位和不同结皮类型对土壤种子库的影响

采用萌发法对古尔班通古特沙漠沙垄不同部位生物结皮类型的种子库进行研究,发现不同沙丘部位和结皮类型种子分布特征有一定的规律性:藻类结皮的种子数量、丰富度和多样性均显著高于地衣和苔藓结皮。生物结皮从藻类到地衣和苔藓的演替,有降低种子数量和种子多样性的现象。在不同沙丘部位,沙丘顶部流沙的种子数量和多样性较低,与丘顶流沙相比沙丘底部的藻类结皮显示出较高的丰富度和多样性,但沙丘底部的地衣和苔藓结皮与丘顶流沙相比未表现出明显的差异。背风坡中部的藻类结皮种子多样性较高,显著高于迎风坡中部的藻类结皮。