2000-2016年新疆伊犁河谷草地NDVI变化趋势分析

草地是伊犁河谷生态系统的主要组成,为探明其植被覆盖的变化特征,选用2000-2016年MODIS NDVI时间序列数据,应用Mann-Kendall检验、Theil-Sen Median趋势分析及R/S分析,对伊犁河谷近17年草地NDVI变化趋势进行分析。结果表明：2000-2016年伊犁河谷草地NDVI总体呈显著下降趋势,空间上88.07%草地NDVI出现下降,其中49.62%达到显著水平;各草地类型中,山地草甸NDVI平均值最高,面积最广,NDVI平均降低速率最高,其95.76%面积的NDVI出现下降,且73.10%达到显著水平;伊犁河谷97.77%草地NDVI变化趋势呈现正持续性,未来一定时期内绝大部分草地的NDVI仍将继续下降;与气温相比,伊犁河谷降水的年际变化与草地NDVI年变化的相关性更高。     

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。     

甘南和川西北地区草地植被NDVI变化及其驱动因素研究

草地是甘南和川西北地区最主要的植被覆盖类型,约占研究区面积的43.91%。为探明该地区草地的生长状况变化及其驱动因素,基于MOD13A3数据,采用趋势分析、变异系数、偏相关分析和残差分析,对研究区草地归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）时空动态变化和稳定性进行分析,并研究了气象因素和人类活动对草地NDVI变化的影响。结果表明：2000-2018年甘南和川西北地区草地生长期NDVI呈上升趋势的面积占比为74.17%,其中17.15%通过显著性验证;研究区草地NDVI整体较高（均值为0.7096）,在19年间全区和各类型草地NDVI均呈波动上升趋势,生长状况稳定,仅有6.08%的草地波动幅度较大;温度和降水对研究区草地NDVI的变化主要呈正向驱动,且NDVI与温度呈正相关的面积（70.19%）大于降水（62.63%）,人类活动在2000-2005年对草地NDVI呈负向影响,2006-2017年呈正向影响。     

1998-2018年藏北申扎县植被NDVI时空变化及其影响因素

为研究1998-2018年申扎县归一化植被指数（Normalized difference vegetation index,NDVI）的变化及其驱动力,本研究基于申扎县NDVI、地形和气象等数据,采用线性回归和残差分析等研究方法分析申扎县NDVI年际时空变化特征及其影响因子。结果表明：申扎县NDVI整体呈波动上升趋势,年均增长率为1.595%;年均NDVI随高程和坡度的增加呈现单峰曲线状的变化趋势,峰值分别位于4 900~5 200 m和10°~15°;NDVI与气温的正相关性（r=0.556,P=0.009）较降水（r=0.271,P=0.234）高;气温每升高1℃,NDVI增加0.291;降水量每增加100 mm,NDVI增加0.224;2012年后人类活动总体上开始对植被生长产生正作用;NDVI与人类活动成正、负显著相关的区域占比为24.13%,20.01%。总体上,NDVI增加主要是由于气候暖湿化和地方生态工程的有效实施等共同作用导致的。     

内蒙古农牧交错区草地植被指数及其对气候的响应

本研究以赤峰地区为例,利用2001-2017年MODIS的16d合成植被指数(NDVI)数据和同期逐日气温、降水量资料,分析了内蒙古农牧交错区天然草地NDVI时空变化及其对气候因子的响应。结果表明,近17年来,研究区天然草地NDVI逐年呈显著增加趋势(P0.05),年增加速率为0.002 0,年内逐月呈单峰型变化趋势,峰值出现在7月(0.759 4)和8月(0.726 2)。研究区天然草地NDVI与5-9月、6月、7月、8月降水量均呈极显著正相关关系(P0.01),相关系数分别为0.730、0.724、0.789、0.782,5月和9月降水量与NDVI呈显著正相关关系(P0.05)。平均气温与NDVI相关性不显著(P0.05)。     

近20年新疆荒漠草地动态变化及其对气候变化的响应

荒漠草地是干旱半干旱区陆地生态系统的关键类型,具有重要的生态作用,对气候变化和人类活动敏感。通过确定新疆荒漠草地NDVI阈值,提取荒漠草地范围,结合归一化植被指数（normalized difference vegetation index, NDVI）、植被净初级生产力（net primary productivity, NPP）、气象因子等数据,利用一元线性回归模型、相关性分析等方法,从不同的时间和空间尺度对1999-2018年新疆荒漠草地的动态变化及其对不同驱动因子的响应进行研究。结果表明：1）新疆南北疆荒漠草地分布存在差异,研究期间总体面积减少明显,平均NDVI稳定,NPP呈上升趋势。2）全年及7-8月气象因子变化趋势不同,南北疆存在显著差异,全疆大部分区域呈现气温升高、降水增多趋势。3）从时间变化看,降水量、大型蒸发量和平均风速是新疆荒漠草地年际NDVI的重要影响因子,水分条件对生长季NDVI的影响更为明显;年蒸发量与荒漠草地NPP呈显著负相关关系,平均风速、降水量与荒漠草地NPP存在一定相关性。4）从空间相关性来看,气温、降水在空间上与荒漠草地NDVI、NPP呈正相关的面积较大,且降水影响面积更大。研究表明,新疆荒漠草地植被动态变化是多种气象因子综合作用的结果,气温、降水是主要的影响因子,其中降水影响更为明显,水分条件是荒漠草地动态变化的决定因素。     

气候变化对三江源兴海县草地气候生产潜力的影响

利用三江源区兴海县草原区46年的气候资料,分析了气温、降水的变化趋势及其对草地气候生产潜力的影响.结果表明:三江源区兴海县气候总体上呈暖干化趋势,46年来年平均气温上升了1.6℃,平均每10年升高0.35℃;年降水量变化总体上呈不显著的增加态势,增加幅度为2.1mm/10a;草地气候生产力呈增加趋势.降水量是影响该地区草地气候生产潜力的关键因子,未来"暖湿型"气候对兴海草地干物质生产有利,平均增产幅度为2%～4%,而"冷干型"气候对草地的干物质生产最为不利,平均减产幅度为3%～7%.若气温升高1～2℃、降水量增加10%～20%,则兴海草地的气候生产力将增加2%～4%.     

气候变化和干扰对河西走廊北部风沙源区NDVI的影响

利用1982-2005年的NASA/GIMMS半月合成植被指数(NDVI)数据,结合气候与家畜数量资料,分析河西走廊北部风沙源区东部民勤、中部酒泉和西部玉门的NDVI、气温、降水和家畜数量年变化及其关系,以探讨河西走廊北部风沙源区植被覆盖变化对气候变化和人类活动的响应。结果表明:民勤和酒泉的NDVI年变化呈增加趋势(P<0.01和P<0.05);民勤、酒泉和玉门的气温年变化均呈增加趋势(P<0.01);降水与降水利用效率(RUE)年变化则相反(P>0.05)。NDVI和气温的年变异系数(CV)小,降水和家畜数量及RUE的CV大。3地的NDVI、气温、降水及家畜数量为民勤>酒泉>玉门,RUE为酒泉>民勤=玉门。民勤的NDVI与降水和气温成正相关(P<0.05),酒泉的NDVI与降水、气温及家畜数量均无显著相关性,玉门的NDVI与家畜数量成负相关(P<0.05)。分析认为,降水对民勤NDVI的贡献大于气温,气候和载畜量都是影响酒泉植被的重要因素,家畜数量是玉门NDVI变化的限制因子。     

2000年以来甘南植被变化趋势及原因分析

归一化植被指数(NDVI)可表征植被生长状况,利用2000-2014年EOS/MODIS-NDVI及同期气温、降水资料、2000-2012年载畜量资料分析了甘南州植被时空变化及气象因子、人类活动对其影响.结果表明,1)近15年来,甘南整体植被稳定性呈增加趋势,林地稳定性大于草地,植被空间变异主要由草地的空间变化引起.2)15年来甘南州植被整体趋于好转,局部有显著减少趋势(P＜0.05),研究区70％的区域植被呈增加趋势,21％的区域呈恶化趋势,恶化以草地为主,占总恶化面积的75％,主要分布在玛曲、碌曲及迭部.3)植被主要恶化区(玛曲、碌曲和迭部)气温有升高趋势;载畜量舟曲呈显著减少趋势(P＜0.05),其它各县市均呈极显著增加趋势(P＜0.01);载畜量逐年增加,过度放牧是引起甘南州局部植被趋于恶化、空间离散、分布不均的主要原因.     

蒙古高原草地退化程度时空分布定量研究

为了实现大面积遥感定量评估蒙古高原草地退化状况,利用NDVI数据反演1982-2013年草地植被覆盖度,并以1982-1985年覆盖度作为基准数据,计算1986-1999年和2000-2013年草地退化指数。结果表明,1986-1999年和2000-2013年,蒙古高原草地覆盖度分别达到14.60%和18.43%,呈上升趋势;1986-1999年显著(P0.05)和极显著(P0.01)增加的面积分别为298.86和189.67 km2,2000-2013年增加面积分别为443.32和92.46 km2;相对1986年,2007年的草地覆盖度最差,2001和1995年也较差,而2013年草地覆盖度最好,表现为初期一般、中期变差、后期变好且好于初期;草地退化程度方面,1986-1999年重度退化草地面积所占百分比最大,达50.35%;2000-2013年中度和重度退化草地面积百分比分别是39.42%和30.34%,总和接近70%,草地退化状况有由极重度、重度向中度和轻度转变的趋势,草地趋于好转。     

基于近20年MODIS NDVI日数据的青海省草地资源动态监测及其对环境因子的响应

草地植被遥感动态监测是明晰草地植被时空动态变化过程的重要手段,是探索植被对环境因子响应规律的有效依据.以MOD09GA为数据源,采用最大值合成、一元回归趋势分析、相关性分析等方法,分别从日、旬、月和年尺度探究了2000-2019年青海省草地植被归一化植被指数(NDVI)时空动态变化过程及其与环境因子(海拔、坡度、坡向、气温和降水)的响应关系,以期为黄河流域源头生态保护和高质量发展提供理论依据.结果表明:1)草地植被NDVI逐日变化趋势稳定;旬际波动以2010年为顶点,先增后减但整体向好,且返青期提前、最大值日期集中且推后;草地植被长势变好,生长期延长;多年平均NDVI从西北向东南逐渐升高.2)草地质量自东南向西北递减,优质草地以4500～5000 m为中心向两侧递减,普通草地随海拔增高先减后增再减,退化草地随海拔升高逐渐减少;各级草地面积随坡度增大及阴坡→阳坡→半阴半阳的坡向逐渐减小.3)2000-2015年降水及气温均上升,且气温上升更明显;降水和气温分别呈现自东南向西北递减和南北低中部高的格局;NDVI与降水相关性高于气温6.76％.     

三江源兴海县草地生态环境变化的气候背景分析

利用青海省三江源区兴海县气象站近47年的气温、降水、冻土等气象资料的变化及其对该地区草地生态环境的影响作了分析.结果表明:近47年来,三江源区兴海县的气温呈明显上升趋势,降水呈不明显的上升趋势,干燥指数呈极不显著的上升趋势,年最大冻土深度明显上升,20世纪90年代以来极端天气事件增多.鼠虫害、牲畜存栏数的不断增加、滥采乱挖和工矿业的迅速发展造成兴海县植被生产力下降、草原退化严重.进A.21世纪后,该地区的气候呈暖湿化发展,牧草产量和牧草高度呈上升趋势,提高了草地生产力,为发展畜牧业提供了良好的条件.     

青海省草地生产力变化及其驱动因素北大核心CSCD

近年来受到气候变化和人类活动的影响,青海省草地生产力发生明显的变化。本研究基于MOD17A3HGF.006数据产品,以草地净初级生产力(NPP)为指标,采用Sen-MK趋势分析、相关分析和残差分析等方法构建决策树,分析青海省2001-2017年草地NPP变化趋势,并探究其驱动因素的空间异质性。结果表明:1)近17年来青海省草地NPP发生显著(P<0.05)变化的面积为11.41×10^(4)km^(2),其中NPP极显著(P<0.01)增加、显著(0.01≤P<0.05)增加、显著减少和极显著减少的草地分别占全省草地面积的11.88%、17.25%、0.20%和0.08%;全省草地生产力明显提高。2)草地NPP显著变化的不同主导因素类型中,气温主导的区域最大,占草地NPP显著变化面积的60.66%;其次是人类活动和人类活动+气温,分别占23.45%和9.49%;气温和人类活动是引起青海省草地NPP显著变化的主要因素。3)气温、降水和人类活动对青海省草地NPP变化的作用均以促进为主;同时,人类活动又是草地退化的主要因素,其贡献了草地NPP减少趋势区域的77.49%;而在青海省主要的生态工程区内,人类活动对草地的保护和治理成效明显。     

三江源兴海县草地生态环境变化的气候背景分析

利用青海省三江源区兴海县气象站近47年的气温、降水、冻土等气象资料的变化及其对该地区草地生态环境的影响作了分析。结果表明:近47年来,三江源区兴海县的气温呈明显上升趋势,降水呈不明显的上升趋势,干燥指数呈极不显著的上升趋势,年最大冻土深度明显上升,20世纪90年代以来极端天气事件增多。鼠虫害、牲畜存栏数的不断增加、滥采乱挖和工矿业的迅速发展造成兴海县植被生产力下降、草原退化严重。进入21世纪后,该地区的气候呈暖湿化发展,牧草产量和牧草高度呈上升趋势,提高了草地生产力,为发展畜牧业提供了良好的条件。     

气候变化对甘肃玛曲草原生态的影响

采用甘肃省玛曲县1967年至2005年的年降水、气温、大风、沙尘等气候资料和1997～2005年卫星数据资料(NOAA14-AVHRR和EOS-MODISD),分析了玛曲草原38年来的气候演变特征和近10年来的草地植被月及年与相同时相降水之间的关系.结果表明:玛曲在降水量减少、气温升高的气候条件下,大风沙尘天气却显著减少;秋季降水出现明显转型信号,从90年代中期转入连续增加;近10年中,草原植被1997～2001年逐年显著减少(除个别年份随年降水波动外),2000年最差,草原沙漠化占总面积的5%,退化面积高达45%;2001～2005年间牧草植被缓慢恢复,呈现不显著的增加趋势,增加的变幅总体小于减少的变幅.     

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。     

气候变化对三江源兴海县草地气候生产潜力的影响

利用三江源区兴海县草原区46年的气候资料,分析了气温、降水的变化趋势及其对草地气候生产潜力的影响。结果表明：三江源区兴海县气候总体上呈暖干化趋势,46年来年平均气温上升了1．6℃,平均每10年升高0．35℃;年降水量变化总体上呈不显著的增加态势,增加幅度为2．imm／10a;草地气候生产力呈增加趋势。降水量是影响该地区草地气候生产潜力的关键因子,未来“暖湿型”气候对兴海草地干物质生产有利,平均增产幅度为2％～4％,而“冷干型”气候对草地的干物质生产最为不利,平均减产幅度为3％～7％。若气温升高1～2℃、降水量增加10％～20％,则兴海草地的气候生产力将增加2％～4％。     

松嫩平原西部草地净初级生产力时空格局

基于改进CASA模型估算得到的草地NPP,分析了2000～2009年松嫩平原西部草地NPP时空分布特征及变化趋势.结果表明:2000～2009年松嫩平原西部草地NPP总量在8.46～11.22Tg C之间,平均值为9.92Tg C,呈波动上升趋势;受气温、降水及太阳辐射季节变化的影响,NPP存在明显的季节变化,积累期主要集中在水热条件搭配较好的4～10月,占年度NPP总量的99.60％;2000～2009年,春、夏、秋、冬四季草地NPP平均值分别为6.82gC· m-2·a-1、79.68gC· m-2·a-1、13.57gC·m-2·a-1、0.09gC·m-2·a-1,即夏季＞秋季＞春季＞冬季.空间上,松嫩平原西部草地NPP由南向北呈明显增加趋势,最低值分布在吉林省境内的中部地区;2000～2009年,黑龙江省各年草地NPP均高于吉林省,说明在松嫩平原西部黑龙江省草地长势优于吉林省;基于像元的NPP年际变化趋势分析表明,占研究区总面积3/4的草地NPP表现为增加趋势,NPP显著增加的草地面积是显著降低面积的7.6倍,说明2000～2009年间松嫩平原西部草地长势呈明显好转趋势.     

基于RUE和NDVI的三江源区草地生态评价

为评价三江源区草地生态退化和恢复状况,基于降水利用效率(RUE)和归一化植被指数(NDVI)的综合评价指标体系,利用三江源区15年(2001~2015)的生长季最大NDVI数据(NDVImax)及同期65个气象站的年降水量数据为基础数据,计算每个像元的RUENDVI及其变化趋势,综合评价三江源区草地生态退化、改善趋势和空间分布。结果表明:(1)近15年三江源区草地生态呈明显好转态势,草地退化面积仅占三江源区总面积的5.85%;(2)从空间分布上地退化主要分布在三江源区中东部,呈明显的西北—东南条带状分布。在三江源区东部,草地退化呈点状分布格局;(3)三江源区RUENDVI与年降水量呈显著负相关关系,与NDVImax呈极显著正相关关系。研究基于RUE和NDVI的综合评价指标体系简单易获取,具有较强的可行性和可靠性,避免了仅利用RUE变化趋势指标引起的误判,研究结果为三江源区草地生态管理和进一步的生态建设提供了科学依据。     

1981-2001年内蒙古草地净初级生产力时空变化特征

利用遥感和气象数据,采用CASA(Carnegie Ames Stanford Approach)模型和统计分析方法,研究了1981-2001年内蒙古自治区草地7-8月植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)的时空变化特征,并分析了气候因素和放牧强度对NPP的影响。结果表明,1）1981-2001年,内蒙古草地NPP显著减少、显著增加和变化不明显的面积分别占1%、30%和69%;NPP显著增加的区域位于内蒙古东北、东南和南部,NPP显著减少的区域零星分布于该区中部荒漠草原和典型草原分界处。总体而言,该区NPP增加不甚明显, 21年7-8月草地NPP（均以C变化计）平均值为192.0 g/m2,年际变化范围为150.5～255.5 g/m2。2）7-8月降水是该区NPP年际变化的主要驱动因子,降水量高的年份NPP亦高。NPP与气候因素间的关系表现为NPP随降水增多而升高,随温度升高而下降,辐射对NPP的影响不明显。3）综合考虑气候因素与人类活动对草地NPP的影响发现,21年间,土默特左旗和土默特右旗境内放牧强度增加导致NPP显著下降。