北疆不同草地类型MODIS植被指数的时空变化研究

利用卫星遥感数据TERRA/MODIS,以2004、2005年5-10月的月度变化为例,分析了北疆试验区高寒草甸、高寒草原、温性草原化荒漠、人工草地和沼泽5种草地类型植被指数(MODIS-EVI、NDVI)在各个生长阶段的变化,从而反映5种草地类型生长状况及其特性.研究结果表明,5种草地类型增强型植被指数(EVI)均比归一化植被指数(NDVI)小,两者月度变化趋势基本一致,但EVI变化幅度比NDVI小.在高寒草原、高寒草甸、温性草原化荒漠草地类型上EVI比NDVI更稳定,但在沼泽多水的自然环境和人工草地上,EVI波动幅度大于NDVI.     

2006-2013年三江源草地产草量的时空动态变化及其对降水的响应

三江源地区是我国重要的江河发源地,分析该地区多年草地产草量的时空动态变化,探讨产草量与降水量的关系,对于在未来气候变化情景下合理管理草地、指导畜牧业发展具有重要意义。利用2006-2013年MODIS-NDVI数据和同期442个地面采样数据,对3个草地类型分别建立NDVI与实测产草量之间的经验关系模型,并用这些模型推算2006-2013年三江源草地产草量的分布;同时,从三江源不同类型草地产草量与年降水量、不同月份降水量及不同降水累积时期的关系入手,探讨三江源地区草地生产力如何响应降水格局的变化。结果表明,从整个三江源地区来看:(1)2006-2013年产草量呈现增加的趋势,不同草地类型产草量对年降水量变化的响应程度不同。(2)对产草量影响最重要的降水月份是前一年10月,其次是当年4和5月。(3)驱动产草量年际变化最重要的累积降水时期是前一年的10月到当年5月。(4)前一年秋季和当年春季的累积降水量对第二年产草量有着至关重要的影响。     

锡林郭勒盟不同草原类型EVI的时空变化及其对气候的响应

基于2000–2014年锡林郭勒地区的MODIS/EVI数据,辅以时间序列谐波分析法(HANTS)、最大值合成法,在此基础上结合气象数据,利用趋势线分析和相关性分析等方法,探究2000–2014年锡林郭勒盟不同草原类型时空变化及其对气候的响应情况。结果表明,1)锡林郭勒盟各类型植被EVI值从5月开始增长,7、8月达到峰值。温性草原化荒漠类、温性山地草甸类和沼泽类植被呈降低趋势,而其他类型植被呈上升趋势。2)锡林郭勒盟大部分区域的植被无明显变化,位于中部、南部、西南部、二连浩特、苏尼特左旗、东乌珠穆沁旗和西乌珠穆沁旗等区域的温性草原类、温性荒漠草原类、温性草甸草原类、高寒草原类、温性荒漠类等植被呈现出缓慢改善的变化,而位于西乌珠穆沁旗东部的温性山地草甸类和东乌珠穆沁旗中部的沼泽类植被呈轻度退化趋势。3)植被EVI主要受平均气温、降水量、平均相对湿度、日照时数的正向调控,受平均风速的制约影响。此外,低地盐化草甸类、改良草地、温性草原类、温性荒漠草原类EVI与气象因子的相关性较高,高寒草原类EVI与气象因子的相关性较低。总体上,2000–2014年锡林郭勒植被状况保持稳定并有所改善,气象因子中的平均气温与各类型植被变化关系密切。     

基于MODIS数据的伊犁河谷植被指数变化及其对气候的响应

利用2006-2014年主要生长季(5-9月)的MODIS遥感数据,分析了2006-2014年的年平均NDVI和生长季月NDVI变化规律。同时,收集整理同期伊犁河谷地区的气温与降水资料,并对NDVI与当月、2个月滑动、3个月滑动和5个月滑动的平均气温、降水值进行了相关性分析。结果表明,NDVI与气温、降水都存在一定的相关性,NDVI受当月平均气温的影响最大;NDVI与当月降水和滑动平均降水的相关性都很好,但3个月滑动平均降水对NDVI的影响最大,并且通过了0.01的极显著性检验。     

锡林郭勒草地MODIS植被指数时空变化研究

利用新一代卫星遥感数据TERRA/MODIS,结合地面调查数据,以内蒙古自治区锡林郭勒盟草地为研究区域,分析草甸草原、典型草原、沙地草原、荒漠草原四种代表性草地植被指数(MODIS-NDVI)的时空变化特征,以2002年4～10月旬度变化为例,较详尽地反映草地在其生长期内各个阶段植被指数的变化,进而反映生长状况;以2002年9月的NDVI合成数据为例,对植被指数分级,分析各个级别NDVI值域在地理空间上的变化,反映各类草地在空间上的连续性和差异性。     

三江源区“黑土滩”型退化草地时空变化

“黑土滩”型退化草地易引起三江源区生态环境的急剧恶化,准确及时地了解“黑土滩”型退化草地的时空分布,对三江源地区草地退化的治理和生态环境的保护具有重要作用。本研究以三江源区典型“黑土滩”型退化草地——青海达日县境内的项目试验区作为研究区,对比该区域2007年6月29日的QuickBird影像和7月1日的Landsat TM影像,结果表明,Landsat TM影像解译精度较低,但足以满足“黑土滩”退化草地的监测。利用Landsat TM资料分析了该区域2000、2007和2011年“黑土滩”退化草地的时空变化,结果显示,2000-2007年,非黑土滩总面积减小,草地呈现退化趋势,黑土滩总面积增大;2007-2011年,非黑土滩总面积增大,黑土滩总面积减小,草地退化和黑土滩扩展趋势得到有效遏制。说明三江源区生态保护和建设工程在“黑土滩”综合治理方面成效显著。     

环湖北岸牧草返青对水热条件的响应

为了研究环湖北岸牧草返青对水热条件的响应关系,利用海晏县气象局1997~2018年3月、4月的气温、降水数据和海北牧业气象试验站的牧草返青期观测数据。采用一元线性回归法、数理统计法和相关性分析等,分析海晏县优势牧草返青对气候变化的响应。结果表明(1)不同种类天然牧草对气象因子敏感性差异明显;牧草返青的早晚与前一个月的气温相关。(2)海晏县6种优势牧草与3月份的气温、降水成负相关,气温越高降水越多,返青越早;气温越低降水越少,返青越迟。(3)海晏县6种优势牧草都随年份的增长,返青期也随之推迟,其中冷地早熟禾(Poa crymophila)推迟速度最快,以每年0.6656d的速度在推迟;猪毛蒿(Artemisia scoparia)次之,以每年0.4771d的速度推迟。(4)由于西北针茅(Stipa.krylovii)和斜茎黄芪(Astragalus laxmannii)对温度和降雨量的敏感程度不同,从而出现西北针茅返青早、斜茎黄芪返青晚的现象。(5)通过相关性分析,对矮生嵩草(Kobresia humilis)返青早晚影响最大的是4月份气温;对冷地早熟禾返青早晚影响最大的是3月份的降水;对溚草(Koeleria cristata)返青迟早影响最大的是4月份降水;对西北针茅返青期影响最大的是3月份气温,3月份降水次之;对猪毛蒿返青影响最大的是4月份气温,3月份降水次之;对斜茎黄芪影响最大的是4月份气温。     

兴隆山自然保护区华北珍珠梅物候期对水热条件的响应

华北珍珠梅(Sorbaria kirilowii)为蔷薇科珍珠梅属植物,具有抗病虫害等生态价值,是兴隆山自然保护区内主要的灌木种。本研究通过对甘肃省兴隆山国家级自然保护区内华北珍珠梅2004-2007年及2012-2015年9种物候特征的观察,分析了华北珍珠梅各物候期的变化趋势以及各物候期与月平均气温和月降水量的相关关系。结果表明,华北珍珠梅的春季物候期多数呈现推迟趋势,而秋季物候期主要呈现提前趋势,整个生长季的时间每年缩短达15.49d。华北珍珠梅物候期的变化趋势与月平均气温和月降水量具有密切的相关关系,其中开花期和果实膨大期与4月份的平均气温间呈显著的负相关关系(P0.05),发芽期与2月份降水量,抽枝期与5月份降水量以及果实膨大期与7月份降水量均呈显著负相关关系(P0.05),而果实成熟期与10月份降水量呈显著的正相关关系(P0.05)。因此,受水热条件影响的华北珍珠梅生长季的缩短不仅会降低其生长繁殖,也会减少灌木层的郁闭度,不利于生活在灌木层的动物,如濒危物种马麝(Moschus sifanicus)等的栖息。     

三江源植被覆盖区NDVI变化及影响因素分析

为研究三江源植被覆盖区归一化植被指数(Normalized difference vegetation index,NDVI)的变化及其影响因素,本研究利用植被类型、中分辨率成像光谱仪(Moderate-resolution imaging spectroradiometer,MODIS)NDVI产品和气象数据等,结合...     

青藏高原草地植被指数时空变化特征

摘要:以位于青海和西藏两省内的青藏高原牧区为研究区域,利用新一代卫星遥感数据TERRA/MODIS,统计分析不同草地类型2002-2008年的植被指数(MODIS EVI)时空变化特征,并结合2006年8月地面实测数据,研究草地植被指数与草地覆盖度、草群高度的关系。结果表明,草地覆盖度和草群高度均与EVI呈高度正相关。各种草地类型的植被指数均呈先上升后下降的趋势,符合自然条件下植被的生长变化情况,植被特征相近的草地类型EVI差异较小,体现出不同草地类型地域上的连续性、过渡性和时空上的差异性。     

三江源区近30年植被生长动态变化特征分析

三江源区为长江、黄河、澜沧江提供了丰富的水资源,其地表植被状况与我国水安全和生态安全密切相关。由于所使用的数据时间序列长度有限,以往研究缺乏近30年整体视角的连续时间序列研究,也很少分析多时段变化趋势的持续性。为此,本文利用最新发布的1982-2012年的GIMMS NDVI3g数据集,采用多个嵌套时间序列的分析方法,在多个空间尺度上,研究了近30年来三江源区各季节植被活动的变化趋势和过程。研究表明,1)三江源区生长季和各季节NDVI在近30年均呈增强趋势,春季植被变化具有明显的阶段性,1998年前后NDVI分别呈显著增加、减少趋势。2)生长季、春季和夏季NDVI的增加随时段延长而趋缓,尤其是春季减缓迅速甚至停滞,而秋季植被活动持续增强。3)尽管区域尺度生长季、春季和夏季NDVI变化趋缓,但在像元尺度显著变化的区域范围却多呈增加趋势。4)不同植被类型显著变化的季节、时段存在差异。针叶林和灌丛NDVI主要在春季前几个时段增加显著,荒漠、草甸的增加主要集中在春季、夏季前几个时段。5)各季节NDVI在14个时段增加趋势持续性的差异,引起各季节对生长季植被活动变化贡献的变化。总的趋势是,前几个时段,春季NDVI变化较为剧烈,夏季NDVI的贡献最大,而随时段延长,逐渐过渡到秋季NDVI变化幅度、变化量最大,夏季次之。     

基于像元二分模型的艾比湖湿地NDVI指数对微气候的响应

本研究提取了艾比湖湿地不同年份(1998、2007、2011、2014年)的NDVI指数,并进行了实地考察,然后利用像元二分模型对研究区植被覆盖状况进行估算,并分析其在时空分布上的特征及形成原因,建立影响植被覆盖与微气候变化的线性回归模型。结果表明,1)在空间分布上,西南部冲积平原植被覆盖等级最高,东北部覆盖等级略低于西南部,无覆盖和低覆盖等级分布面积最为广泛;在时间分布上,无覆盖面积处于下降趋势,低覆盖和中覆盖面积有所增加,较高覆盖与高覆盖等级面积处于下降趋势;2)不同植被覆盖度对气候变化的响应存在一定的差异;植被覆盖对降水量变化的反应最为强烈,在时间上具有一定的滞后性,对湿度变化的响应不明显,气温与植被覆盖水平之间存在线性函数关系。     

基于MODIS植被指数的青海省玛多县草畜关系分析

为了研究青海玛多县草畜关系特征,对2008—2009年9个样地的实测地上生物量与MODIS(Moderate-resolution Imaging Spectroradiomete)归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)分别基于线性、幂和指数函数建立回归模型,对理论地上生物量进行反演估算,并依据相关公式计算理论载畜量。结果表明:线性函数模型具有较好的模拟效果;2009年玛多县草地地上生物量显著高于2008年;玛多县基于NDVI的2008,2009年理论载畜量分别为40.93万、57.45万羊单位,基于EVI的理论载畜量分别为41.30万、59.03万羊单位;而玛多县2008,2009年年末的牲畜存栏数分别为33.11万、33.71万羊单位,可见玛多县这2年的理论载畜量尚有盈余。说明玛多县总体上正在由草畜关系极不平衡状态向逐渐草地恢复状态逐渐改变。     

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.     

基于CSCS方法的甘南自然植被NDVI时空分布特征研究

基于综合顺序分类系统(CSCS)模型,利用地理信息系统技术手段,模拟出甘南潜在自然植被类型图,并且结合国际地圈生物圈计划(IGBP)土地覆盖数据集,制作出甘南残存潜在自然植被分布图和残存潜在自然植被典型区分布图。在此基础上,利用2001-2010年MODIS数据分别研究了残存潜在自然植被分布区及其典型区的NDVI年度和月度变化特征。研究结果表明,1) 甘南残存潜在自然植被分布区面积达33 940 km²,占甘南总土地面积的92.53%;2) 残存潜在自然植被典型区主要分布在玛曲县、碌曲县及迭部县部分地区和夏河县北部,在舟曲、卓尼和临潭县分布较少;3) 甘南地区NDVI在2001-2010年期间都呈现出上升趋势,7种植被类型的月最大值出现在7-9月。