基于MODIS NDVI的青海高原植被覆盖时空变化特征分析

以2000-2014年MODIS NDVI数据为基础,综合利用MVC、SG滤波、Mann-Kendall检验等方法,对青海高原植被覆盖时空变化特征及其驱动因子进行了分析和研究。结果表明,受水资源、地形地貌类型等因素影响,研究区植被覆盖程度从东南向西北方向递减,植被生长发育周期区域差异性大,2000m以下的河湟谷地生长期最长,温度、降水量是其季节变化的重要驱动因子。15年间植被覆盖显著下降区域占11.3%,主要分布在柴达木盆地中部和青海高原东北部地区,32.1%的区域植被覆盖显著上升,分布在研究区中东部、青海湖、青南高原中部等地区,降雨量的增加和人类的改造活动是青海高原植被覆盖改善的重要影响因素。     

1982-2006年新疆植被活动的年际变化及其季节差异

利用1982-2006年NOAA/AVHRR归一化植被指数(NDVI)时间序列,结合植被、地形和气候等资料,研究新疆植被活动的年际变化及其季节差异.结果表明:过去的25年,占新疆植被面积27%的地区生长季(4～10月)NDVI显著增加(P＜0.05),其中近一半地区年增加速率大于0.003,而显著减少地区的面积仅占4%...     

1982-2012年全球干旱区植被变化及驱动因子分析

基于长时间序列卫星遥感数据GIMMS3g NDVI(1982-2012年),分析了全球干旱区(包括亚湿润干旱区、半干旱区、干旱区和极端干旱区)植被时空变化及其对气候和人文等非气候因子的响应.结果表明:①全球干旱区NDVI总体呈显著增长趋势(P＜0.001),增长速率为0.0005·a-1,略低于全球植被增长速率.显著上升区域和显著下降区域分别占全球植被显著变化区域面积的27.0％和7.7％(P＜0.05).显著退化面积最大区域为半干旱区.②降水作为干旱区植被变化的主要影响因子,主要表现在对干旱区和半干旱区植被的影响上,对亚湿润干旱区和极端干旱区影响较小.③全球不同干旱区植被变化及驱动因子存在较大差异.如澳大利亚南部主要受到季节降水的影响,植被改善;而南美和欧亚大陆中部则主要受到人为因素的影响,植被退化.     

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。     

科尔沁沙地植被NDVI对太阳辐射照度变化的响应机制

在科尔沁沙地利用ASD光谱仪实测了7个不同植被盖度样方的反射光谱日变化,结合植被盖度与逐时太阳辐射照度数据,采用回归方法构建了不同植被盖度归一化植被指数(NDVI)与太阳辐射照度关系模型。结果表明:科尔沁沙地不同植被盖度NDVI对太阳辐射照度日变化具有相同的响应模式。NDVI在太阳辐射照度最小时段(6、16-18时)和平均时段(7-9、15时)易被高估0.03-0.14与0.02-0.08;其中盖度较低区域在太阳辐射照度最小时段(6、16-18时)NDVI被高估的幅度为0.13大于植被盖度较高的区域(0.03)。     

近20年来祁连山区植被变化特征分析

利用1982-2003年8 km分辨率的 NDVI数据集,分析了祁连山区植被覆盖的年、年际、年代变化特征.结果表明:祁连山区植被覆盖总体上自东向西递减,其年变化NDVIm都为单峰型;祁连山区各段植被覆盖的年际NDVIy、年代变化NDVIn趋势有所不同:祁连山西中段植被的NDVIy 变化趋势基本相似,20世纪80年代变化较平稳,90年代变化幅度最大,1995年以后植被明显开始增加,祁连山东段植被的 NDVIy 从1982年开始呈增加趋势,直到1997年以后下降;祁连山西中段1982-1985,1986-1990,1991-1995,1996-2000,2001-2003年5个阶段植被的 NDVIn最大值出现在2001-2003年,最小值出现在1991-1995年,而祁连山东段最大值出现在1996-2000年,最小值出现在1982-1985年;祁连山各段5～9月植物生长期植被的NDVIpy,NDVIpn变化与年的NDVIy,NDVIn变化相似.     

基于SPOT/NDVI华北地区植被变化动态监测与评价

利用1998-2011年SPOT NDVI数据反映华北地区植被覆盖变化情况,结合该地区土地覆盖数据以及1982-2011年84个气象站点的气温和降水数据,分别从时间和空间两个方面对其进行植被动态监测与评价,并简要分析其变化原因。结果表明:1)从时间上来看,华北地区NDVI在1998-2011年总体呈增长趋势,表明该地区植被覆盖情况整体上得到改善,其中,森林和农田NDVI增长最快;2)从空间上来看,华北地区地表植被覆盖得到改善的区域比退化区域面积要大,其中,森林和农田的恢复效果最为明显,而灌丛、草地、沙漠退化面积均超过改善面积,表明华北地区水土流失和荒漠化现象依然严峻;3)在华北地区气候长期趋于暖干化的背景下,华北植被变化与降水变化关系比与气温变化关系密切,表明植被覆盖变化受降水影响较大,此外,人类活动也是引起植被覆盖变化的重要驱动因子。     

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。     

基于NDVI的乌梁素海湿地植被变化

运用3S技术,以1987、2000年和2010年的Landsat5 TM遥感影像为基础数据源,计算乌梁素海湿地3期的归一化植被指数(NDVI),基于NDVI像元二分模型反演了植被覆盖度。通过转移矩阵对比不同年际间各等级植被覆盖度的转化比例,并分析植被变化的驱动力。结果表明:1987—2010年,乌梁素海地区植被覆盖度总体较好,其中,低植被覆盖度(20%)所占比例由30.81%降低到了16.57%,中等植被覆盖度(20%~50%)所占比例变化不大,保持在14.50%左右,而高植被覆盖度(50%)所占比例则由原来的15.68%提高到了31.05%,整个地区的荒漠化土地在逐渐减少,农田的土地利用面积逐年增加。影响植被覆盖度的因素主要有人为因素和气候因素,人为因素不仅包括人类的生产活动对植被产生的影响,还包括对不同土地类型的利用及相关政策的实施等所产生的影响;气候因素则主要体现在温度和降水。     

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,2013-20...     

不同植被覆盖下植物残体分解特性

以黄土丘陵沟壑区子午岭次生林区为研究区域,研究了不同植被覆盖下植物残体的分解特性。结果表明:不同植被类型覆盖下,植物残体腐解速率为苜蓿>玉米>大油芒>辽东栎>沙棘,添加氮素比不加氮素的植物残体腐解速度快。根据腐解残留量的变化可将腐解过程分为4个阶段:快速分解阶段(0~1个月)、分解停滞阶段(2~7个月)、缓慢分解阶段(8~12个月)和趋于稳定阶段(13~15个月)。根据Olson指数衰减模型对植物残体腐解速率和腐解时间进行拟合,发现玉米、苜蓿、大油芒、辽东栎、沙棘分解95%所需的时间(T0.95)分别为43.73、23.35、52.56、108.1和161.1个月,且检验结果均达到显著相关水平。     

不同植被覆盖下子午岭土壤养分状况研究

以黄土丘陵沟壑区的子午岭次生林区为研究区域,研究了不同植被覆盖对土壤养分状况的影响。结果表明:不同植被类型覆盖下,土壤有机质含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地。土壤全氮含量为乔木≥草本>灌木>农田≥弃耕地;全磷含量变化不大,其中农田土壤全磷含量最高;全钾含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地;土壤碱解氮含量为乔木>灌木≈草本≥农田>弃耕地;速效磷含量为乔木≈灌木≈农田>草本>弃耕地;速效钾含量为乔木≥草本>灌木≥农田>弃耕地。由此可见,随植被演替阶段的提高,不同植被覆盖下土壤的养分含量逐渐升高。因此,在黄土高原丘陵区,坡地退耕还林,恢复植被,可以有效改善土壤养分状况。     

近22年关中地区林草覆盖率时空动态研究

以关中地区遥感影像、数字高程、地貌类型等资料为依据,运用地学信息图谱理论和方法,在RS和GIS的支持下生成了关中地区1986～2007年林草覆盖率变化图谱,并从栅格、坡度带、地貌单元及行政区等多个尺度上分析了该区近二十二年来林草覆盖率的时空变化特征。研究表明:1986～2007年,关中地区林草覆盖率增加了15.25%,2000～2007年段增速约为1986～2000年段的2.60倍;各地貌单元林草覆盖率增幅表现为:山地>黄土梁峁>黄土塬>黄土台塬>平原;各坡度段的林草覆盖率增加,增速随坡度增大而加大;各地市林草覆盖率增速为:西安市>渭南市>咸阳市>铜川市>宝鸡市。研究区的林草植被覆盖率的时空变化特点是土地利用/覆被变化的结果,"退耕还林"政策的实施促使了该区林草覆被情况的改善。     

荒漠草原不同植被类型土壤微生物群落功能多样性

利用Biolog EcoplateTM技术通过对荒漠草原生态系统中沙米、白沙蒿、柠条、沙冬青和人工乔木林5种植被类型土壤微生物群落功能多样性分析,以探讨不同植被类型对土壤微生物群落代谢功能多样性的影响.结果表明,5种植被类型土壤微生物群落代谢活性有显著的差异(P＜0.01),5种植被类型土壤微生物群落利用碳源的种类也存在差异,氨基酸类、羧酸类和糖类是其主要的碳源利用类型.在Biolog ECO板培养基接种培养96 h后,5种植被类型土壤微生物群落多样性显示,物种丰富度指数(R)和均匀度指数(EH)差异显著,Shannon 指数(H′)差异不显著.     

艾比湖湿地不同植被覆盖下土壤碳蓄积对比分析

以艾比湖湿地两种植被类型覆盖下的土壤为研究对象,运用野外采样、室内分析等方法测试并计算灌木荒漠、小乔木荒漠两种植被类型土壤5个土层深度土壤碳蓄积量。研究结果显示:土壤有机碳含量的分布规律高低次序为小乔木荒漠大于灌木荒漠,小乔木荒漠有机碳含量最高值为19.44 g·kg~(-1),灌木荒漠有机碳含量最高值为8.11 g·kg~(-1)。土壤有机碳含量最高值均出现在土壤表层(0~20 cm),土壤有机碳密度表现为土壤表层(0~20 cm)最高(灌木荒漠为2.48 kg·m~(-2),小乔木荒漠为6.37 kg·m~(-2))。土壤有机碳蓄积量计算结果为:灌木荒漠、小乔木荒漠植被覆盖下土壤碳蓄积量分别为344 856.23、3 743 517.41 kg,小乔木荒漠土壤碳蓄积能力高于灌木荒漠土壤碳蓄积能力。上述研究可对干旱区湿地土壤碳循环、艾比湖湿地生态修复等提供科学参考。     

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-VGT NDVI的玛纳斯县植被覆盖变化分析

文中利用1999-2007年SPOT-VGT归一化植被指数,分析了天山北坡玛纳斯县NDVI的时空变化特征及其与主要气候因子(气温和降水)的相关关系.结果表明:(1)从年间变化看,1999-2007年间,玛纳斯县NDVI的多年平均值为0.17,总体上呈先下降后上升的趋势,表明玛纳斯县的生态环境有改善的趋势.从季节变化看,县平均NDVI年内季节变化明显,变化幅度在0.02～0.33之间,3月份开始上升较快,最高值出现在7月份.(2)从空间变化分布看,县域植被覆盖度均呈上升趋势,平原区和沙漠区的植被覆盖增加较大,可以看出县域在城镇绿化、基本农田保护、农田林网和防护林建设方面取得了较好的成效.(3)气温和降水是影响县域植被的重要气候因子,气温与月NDVI的线性相关系数为0.0071,降水与NDVI成指数相关,指数为0.1203.     

疏勒河流域不同植被类型土壤酶活性动态变化

以疏勒河流域中游玉门饮马农场不同植被类型（白刺、小麦、苜蓿、孜然和茴香）土壤为研究对象,以荒地为对照,探讨疏勒河流域绿洲荒漠过渡带不同植被类型条件下土壤酶活性季节变化特征。结果表明：不同植被类型显著提高了土壤脲酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性,且0～20 cm土层高于20～40 cm土层。其中苜蓿地土壤脲酶和硝酸还原酶含量最高,其平均值比对照分别增加了77.88%和156.94%;孜然地碱性磷酸酶含量最高,平均是对照的4.43倍;小麦地脱氢酶和过氧化氢酶活性最高,其平均值比对照分别提高了112.72%和51.00%。土壤脱氢酶活性与土壤磷酸酶、过氧化氢酶之间呈显著、极显著的正相关关系。土壤酶活性受生长季节影响较大,但无明显的规律性。5种植被类型土壤酶活性存在差异,但因季节因素的影响,很难确定哪种植被类型对土壤酶活性的影响最大。     

Response of soil water dynamics to precipitation years under different vegetation types on the northern Loess Plateau,China

Implementation of the Grain-for-Green project has led to rapid land cover changes and resulted in a significantly increased vegetation cover on the Loess Plateau of China during the past few decades. The main objective of this study was to examine the responses of soil water dynamics under four typical vegetation types against precipitation years. Soil water contents(SWCs) were measured in 0–4.0 m profiles on a hillslope under the four vegetation types of shrub, pasture, natural fallow and crop in a re-vegetated catchment area from April to October in normal(2010), dry(2011), wet(2014) and extremely wet(2013) years. The results indicated that precipitation and vegetation types jointly controlled the soil water temporal dynamics and profile characteristics in the study region. SWCs in 0–4.0 m profiles of the four vegetation types were ranked from high to low as cropfallowpastureshrub and this pattern displayed a temporal stability over the four years. In the extremely wet year, SWC changes occurred in the 0–2.0 m layer under shrub and pasture while the changes further extended to the depth of 4.0-m deep layers under fallow and crop. In the other three years, SWCs changes mainly occurred in the 0–1.0 m layer and kept relatively stable in the layers deeper than 1.0 m for all the four vegetation types. The interannual variation in soil depth of SWCs was about 0–2.0 m for shrub and pasture, about 0–3.4 m for fallow and about 0–4.0 m for crop, respectively. The dried soil layers formed at the depths of 1.0, 0.6, 1.6 and 0.7 m under shrub, and 1.0, 1.0, 2.0 and 0.9 m under pasture, respectively in 2010, 2011, 2013 and 2014. The infiltrated rainwater mostly stayed in the 0–1.0 m layer and hardly supplied to soil depth 1.0 m in normal, dry and wet years. Even in the extremely wet year of 2013, rainwater recharge depth did not exceed 2.0 m under shrub and pasture. This implied that soil desiccation was difficult to remove in normal, dry and wet years, and soil desiccation could be removed in 1.0–2.0 m soil layers even in the extremely wet year under shrub and pasture. The results indicated that the natural fallow was the best vegetation type for achieving sustainable utilization of soil water and preventing soil desiccation.     

不同利用方式下贝加尔针茅草甸草原群落多样性变化

以内蒙古贝加尔针茅草甸草原围封、刈割和放牧样地为研究对象,分析2016 ～ 2018年内植物群落物种组成和多样性变化规律,为草原合理利用提供指导.结果 表明:1)贝加尔针茅草原共调查到76种物种,不同利用方式下植物组成不同.2)相比较围栏和刈割利用,2018年放牧样地Margalef丰富度指数、Simpson优势度指数...