西北干旱半干旱区NDVI季节性变化及其影响因素

研究植被的动态变化及其影响因素,不仅能够揭示植被覆盖动态变化特征与气候变化之间的响应机制,同时对区域的植被恢复以及生态可持续具有重要意义。本文基于MODIS遥感卫星数据,借助变异系数、趋势分析、相关分析与Hurst指数探究了2000—2020年西北干旱半干旱区植被覆盖逐季变化特征、影响因素及未来趋势。结果表明：（1）归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）空间变异程度在冬季偏高,且高波动主要分布在新疆与内蒙古大兴安岭的草地与未利用地区域。（2）NDVI随季节波动较大,在林地与耕地最为明显。（3）NDVI主要为改善趋势,其中,春季改善面积最大（84.63%）,冬季最小（72.52%）,且林地改善最为显著。（4）各季度NDVI均受地表温度与降水量影响（Significance=0.05）,且夏季地表温度与冬季降水量逐年递增对植被生长具有抑制作用。（5）未来NDVI主要呈改善趋势。值得注意的是,退化区域零星分布于新疆塔里木盆地、准噶尔盆地等地区。本研究旨在为西北干旱半干旱区的生态修复与治理,以及局部气候暖湿化的应对提供理论参考...     

基于EOS-MODIS的塔里木河下游应急输水以来的植被响应研究

塔里木河下游自2000年第一次应急输水以来,七年间共进行了七次应急输水,总输水量达到20.48×108m3,多次的应急输水给下游的生态环境带来明显的变化,尤其是河道两侧2km内1920km2的植被覆盖变化。本文重点依托EOS-MODIS的NDVI数据产品,结合历次应急输水实测资料,对七次应急输水以来下游研究区的植被覆盖变化进行综合的整体分析。结果表明:1)不同NDVI值所代表的植被对输水响应明显;2)各类植被面积的变化与输水量也存在良好的相关性;3)通过植被指数差值及植被盖度进行分析,表明植被覆盖变化在前五次输水后就已经达到较好的水平,后续两次输水则稳定的保持和推进这种良性变化,下游生态环境进一步改善需要多线程输水。结合实地调研,发现分析结果符合实地状况,说明利用MOD IS数据对下游生态环境目前及未来的变化监测是可行的。     

替代稳态下阜康北部荒漠生态弹性的时空格局

替代稳态下的荒漠生态系统生态弹性反映了系统承受环境干扰后的恢复能力，这对认识荒漠生态系统过程具有重要的理论意义。当前研究主要集中在湖泊和森林生态系统，而有关荒漠生态系统弹性的研究普遍未考虑替代稳态，也鲜有考虑弹性的时间变化。本研究以阜康北部的古尔班通古特沙漠南缘至沙漠腹地样带为例，运用2001年1月至2020年12月的MODIS全球植被指数遥感数据，采用BFAST(Breaks for Additive Season and Trend)和状态空间建模对数据进行处理和提取，通过不同状态的退出时间量化得出不同时段替代稳态条件下的生态弹性，同时根据计算结果分析了该地区生态弹性时空演变特征及其影响机制。研究结果表明：（1）研究区弹性+和弹性-整体呈现先下降后上升的趋势，但沙漠边缘至腹地空间差异显著。（2）生态弹性对降水变化存在滞后响应。（3）降水季节变化的差异会降低降水量与生态弹性之间的相关性。综上所述，生态弹性的空间分布总体受降水格局控制，但立地条件导致的植被空间异质性增加了生态弹性空间分布的复杂性，而生态弹性与降水变化的关系取决于植被群落构成、植物对降水变化响应、降水量变化趋势和季节分布...     

应用MODIS数据估算草地生物量

利用新一代EOS/MODIS卫星遥感数据,针对MODIS的应用特点,借鉴国内外基于遥感手段监测植被的方法以及植被指数的研究进展.以天山北坡乌鲁木齐南郊的草地为研究区,通过野外实地采样得到与MODIS影像资料时相一致的草地地上生物量数据.并利用ENVI软件,提取典型区各样点的植被指数,分析遥感植被指数与植被生物量的相关关系,从而建立植被指数在不同季节草甸和草原的生物量估测模型.     

利用MODIS-NDVI进行沙化土地评价研究——以陕西省北部地区为例

利用新一代卫星遥感MODIS影象数据,结合地面调查数据,对2006年5月份MODIS影象数据的归一化植被指数(NDVI)进行了植被专题信息的提取,与植被覆盖度建立线性回归模型,得出陕西省北部地区的沙漠化土地分级图。分析结果表明该分级图与陕北植被空间变化特征有很强的一致性。该方法适宜于以地面调查数据为基础的植被盖度提取,为遥感技术在沙化土地评价中应用提供了有效途径。     

生态输水对青土湖周边区域植被覆盖度的影响

以人工干预的形式输水恢复退化的生态是目前缓解生态问题的一种有效方式。石羊河尾闾湖——青土湖是典型应用案例之一,生态输水对区域各种环境机制如何影响备受关注。本文利用青土湖1987—2016年Landsat影像反演植被覆盖度(FVC),首先探究FVC总体动态变化特征,其次分析其变化除受气候因素的影响外与生态输水之间的关系。研究显示:30 a来青土湖周边区域平均植被覆盖度由10%左右增加到20%以上;2010年前后植被覆盖度变化趋势明显不同。利用趋势分析对比2010年9月生态输水前后植被覆盖度的变化特征,结果表明:尽管气候变化是影响大范围植被覆盖度的主要因素,但在该研究中气候变化对青土湖周边植被覆盖度上升的影响较弱;植被覆盖度主要在靠近湖区区域显著增加,生态输水是其增加的主要影响因素。2010年生态输水前年平均植被覆盖度变化趋势不明显,2010年生态输水后呈显著上升趋势。     

塔里木河下游生态输水对植物群落数量特征的影响

结合2002-2004年对塔里木河下游生态输水过程中5个断面固定植物群落样地的调查,运用群落数量分析法,分析了塔里木河下游植物群落对生态输水的响应.结果表明:在生态输水过程中,植被覆盖度普遍增加,草本植物覆盖度的增长率高于乔木和灌木;各断面乔木和草本植物的综合优势比普遍增加,但优势种的优势地位并没有改变,群落的类型没有变化;在整个研究区,物种的丰富度与均匀度仍很低.为提高输水生态效应,提出河道输水与面上供水相结合的输水方法和建立人工植被等建议.     

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。     

气候变化和人类活动对蒙古高原植被覆盖变化的影响

基于全球监测与模型研究组（GIMMS）归一化植被指数(NDVI),对蒙古高原地区1981-2006年植被覆盖的时空变化进行了研究,并从气候变化和人类活动的角度,分析了植被覆盖变化的原因。1981-2006年蒙古高原的植被覆盖时空分布具有明显的地带性特征,森林区及荒漠区植被覆盖呈现小幅下降趋势,草原区呈现上升趋势,蒙古高原NDVI分布从东北向西南、从高原南北边缘地带向中心地带呈明显的规律性变化：高原东北部的大兴安岭地区NDVI最高,蒙古国北部的杭爱山脉次之,西南部荒漠区的NDVI最低。研究表明: 植被覆盖变化是气候变化和人类活动共同作用的结果,蒙古高原地区的降水变化是植被覆盖变化的重要原因,森林砍伐、河套耕作及城镇化等人类活动则是导致具有相似气候条件的内蒙古与蒙古国植被覆盖变化区域差异的原因。     

退耕还林工程以来黄土高原植被覆盖与地表湿润状况时空演变

基于2000—2014年的MODIS数据和Landsat数据,利用温度植被干旱指数反映地表湿润状况,分析了退耕还林工程以来黄土高原地表湿润状况与植被覆盖的时空变化特征及其相互关系。(1)2001—2014年黄土高原归一化植被指数增速为6.3%·(10a)~(-1),温度植被干旱指数降速为-4.5%·(10a)~(-1),植被覆盖与地表湿润状况均呈增加趋势,分布呈"东南高、西北低"的特征,大体上可以看出两者具有正的空间相关性。(2)从TVDI和NDVI的变化趋势来看,黄土高原植被覆盖与地表湿润状况整体上呈现出增加趋势。空间分布上反映出,植被覆盖变化基本上与地表湿润状况变化分布一致,但是仍然存在区域性差异。(3)从相关系数来看,黄土高原植被覆盖与地表湿润状况呈现出正相关。从变化趋势对应关系来看,14 a间黄土高原东北—西南一线山地地区植被覆盖与地表湿润状况变化有利于生态环境改善。人类活动强烈的平原地带极不利于生态环境改善。值得注意的是,退耕还林重点区是未来生态环境变化监测和管理的重点区域,以免引起再次退化。     

1961—2010年青藏高原—黄土高原过渡区可能蒸散率的变化特征

利用位于青藏高原—黄土高原过渡区内18个气象站1961—2010年的月平均气温、月降水量等地面气象观测资料，采用Holdridge可能蒸散率(PER)计算方法，对区域内近50a（1961—2010年）地表干燥度的变化趋势进行了分析。发现在区域内存在极湿润区、湿润区、亚湿润区和半干旱区四个不同的气候区，PER在空间分布上有明显的自南向北逐渐上升的特点。区域内极湿润区、湿润区、亚湿润区和半干旱区PER的年际变化趋势分别为0.01·10a^-1、0.04·10a^-1、0.06·10a^-1和-0.02·10a^-1，从20世纪80～90年代开始，在湿润区、亚湿润区大部分地方出现了明显的暖干化趋势，而在半干旱区有暖湿化的趋势。区域东部PER升高的主要原因是由于降水量的减少和气温上升，区域西部在降水量增加的情况下，PER仍出现上升的趋势，其主要原因是由于气温上升导致蒸散量增加，且蒸散量增加的幅度超过了降水量增加的幅度；而处于半干旱区的青海省循化县，由于可能蒸散量的上升趋势和降水量的增加趋势非常接近，故其变化最小，有暖湿化的趋势。暖干化已经对青藏高原—黄土高原过渡区内的生态环境、水资源和农牧业生产造成了严重影响。     

北非撒哈拉沙漠腹地地理环境特征--与塔克拉玛干沙漠对比

北非撒哈拉是世界第一大沙漠 ,中国的塔克拉玛干沙漠为世界第二大流动沙漠。撒哈拉是非洲语“大荒漠”之意 ,面积 8× 10 6km2 ,囊括了北非的大部分国家和 85 %以上的面积 ,除南部几内亚湾和北部地中海边的小面积地带外 ,其地理座标约处于 10°～ 35°N ,和 17°33’W～ 4 0°E之间。塔克拉玛干沙漠维吾尔语“进去出不来”之意 ,面积约 3.4× 10 5km2 ,约在 37°～ 4 1°N ,78°～ 88°E之间。     

油松人工林地上生物量、叶面积指数与林分密度关系的研究

在内蒙古大青山区应用"平均标准木法"测定30a生油松人工林的地上生物量,并对相似立地条件下,不同林分密度的油松人工林地上生物量及其分配规律进行了研究。结果表明:1)林分密度对油松人工林平均单株生物量和单位面积林木总生物量均有显著的影响。前者随林分密度的增加而下降,且下降的幅度越来越小,可由方程y=axb来描述;后者随林分密度的增加而上升,当密度达到一定值(阳坡为3000株/hm、阴坡为4000株/hm时)生物量增长缓慢甚至不变,可由方程y=a+bln(x)来描述。2)乔木层生物量是林分总生物量的重要组成部分。阳坡乔木层所占比例为76.06%~88.20%,阴坡乔木层所占比例为83.19%~93.75%。3)叶面积指数随林分密度的增加而增加,在相同密度条件下阳坡的叶面积指数大于阴坡,且密度愈大两者相差愈大。     

环青海湖地区草地蝗虫成灾状况与气候条件的关系

本文以1988－1998年蝗灾记录资料和1997－1999年实地调查资料为基础，初步探讨了环青海湖地区草地蝗虫数量的空间分异特征，并利用近十年来刚察县气象资料，定性分析了不同年份灾情状况与气温、降水之间的关系。结果表明，6－7月份的平均气温和累积降水量对当年蝗灾发生强度有较大影响。     

20年来重大事件对新疆国际旅游业的影响——基于本底趋势线方法分析

以1990-2009年期间新疆所发生的14次重大事件为例,根据本底趋势线理论,采用个案研究法,从事件的大小及其对新疆国际旅游业的影响程度等方面,分析了20年来14次重大事件对新疆国际旅游业的影响。分析结果表明:积极事件对新疆国际旅游业的发展起推动作用,而危机事件则会影响新疆国际旅游业的发展,相对而言,局部的、短期的危机事件对新疆国际旅游业的影响相对较弱,目的地整体性的危机事件则会给新疆国际旅游业带来重创。     

甘肃省产业空间结构及其生态效应分析

区域产业空间结构与生态环境之间存在着强烈的交互胁迫关系。本文分析了甘肃省产业空间结构特征、不同产业发展对生态环境的影响及产业空间结构的生态环境效应。得出以下结论:(1)甘肃省第一产业分布分散且与农业资源的空间分布态势基本一致,第二产业发展空间高度集中且与矿产资源分布一致,第三产业集中在大中城市和旅游资源丰富的地区;(2)甘肃省产业空间结构的生态环境效应具有明显的空间差异;(3)甘肃省生态环境地域分异与产业空间结构分异交互胁迫,强化了生态环境的地域分异,加剧了生态环境的脆弱性。     

新疆产业结构转移的定量关系研究

产业结构的形成包括一系列结构转换过程,产业结构转换机制是指产业结构转换过程中各相关变量的联动关系、结构功能及其变动。本文利用主成分分析法找出影响新疆产业结构转换的主要因子,定量地分析了产业结构的转换能力,设计系数定量化地表示产业结构转换速度,并分析了产业结构转换能力、速度与经济发展水平之间的关系。     

区域人口经济压力的空间格局演变分析——以甘肃省为例

文中根据影响人口经济压力的内在矛盾和外在因素,确定了反映区域人口经济压力的评价指标体系,并采用主成分分析法计算其压力指数,最后通过聚类分析法等方法定量分析了甘肃省人口经济压力的空间格局演变特征。结果表明:1990~2005年间,甘肃省人口经济压力空间格局具有明显的地域特征,其特征表现为经济较发达、自然资源条件较好、人口增长较慢、人口素质较高的地区,其人口经济压力变化小;反之,人口经济压力变化就大,除人口自身带来压力外,经济发展缓慢是不可忽视的重要因素。     

塔里木河孔雀河中下游地区棉花膜下滴灌节水技术研究

以合理利用和节约有限的水资源为目标,2002年在尉犁县孔雀农场进行了棉花膜下滴灌节水试验。得出:该区棉花膜下滴灌适宜的灌溉量为3 931.5 m3/hm2,最佳产量为皮棉2 997.75kg/hm2。与当地农民大水漫灌方式比较,节约水量8 070~14 070 m3/hm2,增产皮棉747.75 kg/hm2,膜下滴灌是该区目前最节水的棉花灌溉方式之一。     

黄土高原马栏林区顶极群落的种间关联分析

在黄土高原子午岭马栏林区辽东栎群落中,设置30个10 m×10 m的样方,对所有调查的69种木本植物进行种间关联性分析。结果表明:处于演替顶极阶段的辽东栎群落总体关联性呈显著正关联,符合演替进程的特征。通过点相关系数、X~2检验、r检验分析,显示种对间的关联性比较弱,即大部分是非显著的,种对间关系松散。正负关联性和关联强度的分析表明,种对间还存在有一定的竞争关系,但是处于环境的容许范围内,即群落基本是稳定的。