近20 a新疆北疆天然草地植被覆盖度时空变化及其与气象因子的关系

【目的】研究新疆北疆1998～2018年天然草地植被覆盖度时空变化及其与气象因子的关系,为退化草地的生态修复提供技术支持。【方法】基于多年连续的MODIS–NDVI产品数据和气象数据,利用像元二分模型对近20 a新疆北疆天然草地覆盖度进行反演,分析该区域草地植被覆盖度的时空变化及与温度、降水相关性,研究北疆天然草地植被覆盖度与气象因子的关系。【结果】(1)近20 a来,北疆天然草地植被覆盖度总体上呈现为中部和东部较低,北部、西部和南部较高的空间分布趋势。(2)天然草地变化率呈增加趋势的占比为57.51%,天然草地变化率呈降低趋势的占比为42.49%。(3)近20 a来,北疆天然草地植被覆盖度与年均降水量呈正相关的比例为81.27%,呈负相关的比例为18.73%;北疆天然草地植被覆盖度与年均气温呈负相关性所占比例为39.48%,呈正相关的比例为60.52%。【结论】新疆北疆天然草地植被覆盖度与年均降水量的相关性高于年均气温。     

2000—2020年北疆地区草地植被覆盖度和草地退化时空变化特征

以2000—2020年Landsat NDVI序列数据为数据源,利用时空分析及统计分析的方法,探讨了北疆地区草地植被覆盖度时空变化特征、草地退化时空变化特征,并从气候和人类活动2方面对北疆地区草地退化的驱动力进行分析。结果表明,从草地植被覆盖度时空变化看,2000—2020年北疆地区草地植被覆盖度整体呈增加趋势;北疆地区北部生态系统更脆弱,易受气候变化和人类活动的影响;北疆地区草地在阳坡草地植被覆盖度相对较高,草地植被覆盖度较高的区域主要位于地形位置指数较高、水热条件相对较好的山地,草地植被覆盖度较低的区域主要位于相对缺水、干旱的沙漠边缘等地区。从草地退化时空变化特征看,2000—2020年北疆地区各草地退化等级发生了明显的转移,主要表现为轻度退化、中度退化向未退化草地的转移及重度退化向轻度退化转移,表明北疆地区草地退化现象进一步好转。北疆地区草地退化是气候变化和人类活动共同作用的结果,其中降水量是主要气候因素。     

黄河中游典型干旱区植被覆盖时空变化研究

基于像元二分模型,利用2000—2019年MODIS NDVI数据以及气象观测数据,以吕梁市为例对黄河中游典型干旱区植被覆盖度进行估算,并采用趋势分析法、相关分析法对其植被覆盖度时空分布特征进行分析,探讨了主要气候因素(气温、降水量)与植被覆盖度的相关关系。结果表明：2000—2019年吕梁市植被覆盖度呈波动增加趋势,2017年达到最大值后在高位波动。植被高覆盖度地区主要分布在吕梁山山区,植被覆盖度增加区域面积占总面积的97.5%,植被覆盖度降低的区域仅占2.5%,植被覆盖度变异系数大的区域主要分布吕梁市西部沿黄河黄土高原丘陵区和东部平川盆地城市周边地区;吕梁市植被覆盖度与降水量、年平均气温均呈正相关关系,植被覆盖度与年平均气温呈正相关、负相关的面积占总面积的83%、17%;植被覆盖度与年平均降水量的正相关、负相关区域分别占总面积的98%、2%。吕梁市植被覆盖度与年平均气温的相关性小于其与年平均降水量的相关性,降水与植被覆盖度的影响较气温密切。     

六盘山植被覆盖度的变化及其与气温降水蒸发量的关系

使用1982～2005年的NDVI资料和气象观测资料,将NDVI资料换算成覆盖度,分析六盘山植被覆盖度的变化情况及其与温度、降水和蒸发量的关系。结果表明,六盘山的植被覆盖度一直处于波动状态,这种波动主要是由于气候原因引起的;植被覆盖度增加或减少的季节性的明显差异,与天然草原植被恢复和退耕还林草工程有关;降水对六盘山北部各季节的植被生长影响很大,对中部则只是在春季影响较大,在南部降水已不是影响植被生长的限制因素;气温的变化对六盘山北部植被生长影响很小,对中、南部春季和夏季植被的生长影响较大,其中春季为正相关,而夏季则为负相关;蒸发量对六盘山各区域覆盖度的影响较为一致,春、夏季蒸发量与夏季植被覆盖度呈负相关,而冬季蒸发量与冬季植被覆盖度呈显著的正相关。     

正蓝旗植被覆盖度的年度动态及生长期气温降水量的相关性分析

为了掌握浑善达克沙地草原植被覆盖度的时空动态以及与生长期降水量、气温的关系,以美国NASA官方网MODIS NDVI数据为数据源,用像元二分模型计算正蓝旗天然草原植被覆盖度,得到了时空动态变化规律.时间上植被盖度一直处于上下波动状态,最高值出现在2004年,植被盖度达47.7％,最低值出现在2009年,植被盖度为34.1％.12a的平均盖度为40.96％,变异系数为10.92％.空间上高覆盖度草地主要分布在上都高勒两侧和高格斯台郭勒、乃仁音高勒周围以及沙地里面湖泊周围.低覆盖度草地主要分布在西北部沙地和东部沙地,呈条状分布,其余大部分地区为中覆盖度草地.植被旺盛期植被覆盖度与植被生长期降水量呈正相关线性关系,关系显著(R =0.674,P=0.016).植被旺盛期植被覆盖度与植被生长期平均气温呈负相关线性关系,关系显著(R =0.627,P=0.029).     

西南地区植被覆盖度时空演变及其与气候和地形的相关性

【目的】探究西南地区植被覆盖度的时空演变特征及其与气候和地形的相关性,为区域生态环境质量监测和生态林业工程效益评估提供参考依据。【方法】基于MODIS NDVI数据、气象数据、数字高程模型(DEM)数据和植被类型数据,通过像元二分模型、Theil-Sen Median趋势分析、 Mann-Kendall显著性检验和偏相关分析等方法,分析2000—2020年西南地区植被覆盖度的时空演变特征及植被覆盖度与降水和气温的偏相关关系和滞后效应,探究植被覆盖度与地形因子的相关性。【结果】2000—2020年西南地区各类型植被的覆盖度和整体植被覆盖度均呈波动上升趋势,上升斜率在空间上呈东南高西北低分布特征。阔叶林植被覆盖度上升速率明显高于其他植被类型,而栽培植被的覆盖度明显高于其他植被类型。植被覆盖度与降水和气温均呈正相关,且与气温的偏相关系数略大于降水,说明气温是影响西南地区植被生长的主导气象因子。植被生长主要响应于前0～2个月的降水和气温,针叶林、阔叶林、灌丛和草丛生长主要受气温主导,而栽培植被和草甸主要受降水影响。从坡度上看,植被覆盖度的改善状况随着坡度增大呈先上升后下降变化趋势,改善效果和退...     

广西壮族自治区植被覆盖度时空变化及多元化因子分析

旨在利用MODIS遥感数据集对研究区19年植被覆盖度的时空变化及多元化因子进行分析,研究表明：(1)广西近19年植被覆盖度整体较高,空间分布呈四周高、中间低的特征;(2)2001-2019年FVC呈上升趋势,且上升趋势的面积占比达到61.50%,上升速率为每10年0.091,且波动变化相对稳定;(3)由气温、降水量与FVC偏相关性结果可知,植被覆盖度与气候因子之间存在相关性,气温以每10年0.38℃的上升速率呈上升趋势,降水量呈缓慢下降趋势,降水量及气温对植被覆盖度的影响存在空间异质性;随着海拔的升高植被覆盖度呈先增后减的趋势;坡向对植被类型的布局影响较大,阳坡主要以林地类型为主,阴坡主要以草地和林地为主;不同坡度植被覆盖变化显著,在坡度≤15°时植被覆盖度较高,当坡度越大时植被覆盖度呈下降状态;(4)随着土地利用类型的变化植被覆盖度有明显差异,转为林地和草地的面积及植被覆盖度都呈逐年增加趋势,耕地植被覆盖度呈先增后降的趋势。     

近15年北方6省(区)草地覆盖度时空变化及其与气温、降水的关系

基于2001—2015年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)植物均一化指数(NDVI)数据,反演中国北方6省(区)草地覆盖度的空间格局和变化趋势,结合同期北方6省(区)气象站点气温和降水数据,分别从不同时空尺度和不同草地类型分析草地覆盖度的年际动态及其对气候变化的响应。结果表明:(1)我国北方6省(区)草地覆盖度总体上呈东南高西北低的特征,15年间平均草地覆盖度为46.14%,其中草甸覆盖度最高,平均为63.13%,荒漠草地覆盖度最低,平均为19.15%。(2)2001—2015年间我国北方6省(区)草地覆盖度呈上升趋势,平均为0.39%/年。其中坡面草地覆盖度增加趋势最明显,平均为1.01%/年;平原草地和草甸增加趋势次之,平均值分别为0.46%/年和0.45%/年;荒漠草地为0.35%/年,高山亚高山草甸最小,平均为0.28%/年。整个草地覆盖度增加趋势面积比例为80.48%,其中坡面草地覆盖度呈极显著增加趋势的面积最大(75.95%),草甸草地次之(53.93%),高山亚高山草甸、荒漠草地和平原草地分别为53.12%、50.57%、45.59%。(3)2001—2015年间,我国北方6省(区)温度变化较小,温度平均降低速率为-0.01℃/年,降水量平均增加速率为3.38 mm/年。(4)我国北方6省(区)草地覆盖度与降水的相关性大于温度,与温度呈正相关的面积占草地总面积的40.61%,而与降水量呈正相关的面积占草地总面积的86.86%。     

近21年吴忠市植被覆盖时空变化及气候驱动力分析

基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用像元二分模型法计算得到了吴忠市2000—2020年年均植被覆盖度(FVC),同时获取了各年年均气温、年降水量数据,通过分析揭示了该市近21年植被覆盖度的时空变化特征,并进行了气候驱动力分析。结果表明,在时间上,近21年吴忠市植被覆盖度变化整体上呈稳中向好趋势,且该市已由低植被覆盖度地区转变为中植被覆盖度地区,各县级地区与全市整体变化情况基本相同。在空间上,全市植被覆盖度主要呈现南部增大而北部减小或不变的趋势;全市植被在全局呈集聚趋势。植被覆盖度与年降水量呈线性正相关,而气温对植被覆盖度影响不大。     

天山新疆段及南北麓草地植被覆盖度时空变化特征研究

天山草地分布面积广阔,不仅是新疆畜牧业发展的主要支撑,也在维护生态安全方面具有重要贡献。为了解天山新疆段草地植被覆盖度的动态特征与变化趋势,以2001-2020年MODIS NDVI产品为主要数据源,采用像元二分模型估算植被覆盖度,运用转移矩阵和趋势分析法研究其变化特征,并利用地理探测器模型分析驱动因素。结果表明,研究区草地多年平均植被覆盖度在0.34～0.42波动,主要以中低、中植被覆盖度为主,各等级植被覆盖度大致呈西部高覆盖东部低覆盖的分布特征;从变化趋势来看,研究区草地植被覆盖度总体上有上升趋势,盆地周围覆盖度增加、中部山区其变化基本稳定,增加和基本稳定的区域面积占总面积的10.41%和89.16%;从地理探测器运行结果来看,单因子作用解释最大的是降水量,q为18%,当降水量与海拔交互作用时对研究区草地植被覆盖度的影响更为明显。研究结果可为天山草地生态安全保护与质量评估提供参考依据。     

坡向对新疆天山北坡山地草原植被 多样性的影响

【目的】 研究草地植被多样性对坡向的响应规律,并分析其月动态变化规律。【方法】 以新疆天山北坡山地草原为研究对象,采用野外调查取样的方法,测定不同坡向(东坡、坡顶和西坡)、不同月份(6~9月)的草地植被多样性指数。【结果】 (1)坡向对Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数的影响较小(P>0.05),而6月和9月西坡比东坡的Pielou均匀度指数分别显著增加了7.4%和10.9%(P<0.05)(2)不同坡向的Patrick丰富度指数以及坡顶和西坡的Simpson优势度指数、Shannon-Wiener指数在6和8月均高于7和9月,且基本呈先降后升再降的变化趋势,而Pielou均匀度指数对月份的响应不明显。【结论】 植被多样性对坡向(东坡、坡顶、西坡)的响应较小,但其月动态变化显著。     

煤矸石山生境空气相对湿度变化研究——以阜新矿区孙家湾矸石山为例

实地观测结果表明:煤矸石山生境在昼间的空气相对湿度呈“V”字型变化趋势。在生长季内,月平均空气相对湿度由高至低的次序为8月>7月>9月>6月>5月。对于同一坡向,排矸年限较长、植被状况较好样地的月平均相对湿度高于排矸年限较短、植被状况较差的样地;对于排矸年限相同、坡向不同的样地,阴坡的月平均相对湿度高于阳坡。整个生长季中,阴坡排矸25 a~45 a样地的月均相对湿度比排矸8 a以下样地高4.4%;阳坡排矸25 a~45 a样地比排矸8 a以下样地高5.5%,植被的存在对于改善干热的矸石山小气候起至关重要的作用。     

河南省近50年气候变化特征

利用河南省13个观测站点1961～2010年逐日气象观测资料,研究了近50年河南省气候的变化趋势和变化周期。结果表明,近50年来河南省气温表现为增加趋势;年平均气温和年最低气温表现为中部和西部升幅较小,中北部较大;年最高气温以西部升温幅度最大,中部最小。降雨量总体呈增加趋势,中部、东部降雨量呈增加趋势,北部、豫西、豫南降雨量呈减少趋势;年日照时数总体呈减少趋势,东部减少最多,西部减少最少;相对湿度总体呈减少趋势,南部中北部减少较多,中部、东部、最北和最西部地区相对湿度呈增加趋势。气候变化显著周期分别为平均气温3～5年,降雨量5～6年。     

海南岛气候特征分析

为了更全面系统地了解海南岛的气候特征,更好地服务于经济和社会,利用海南岛18个市县气象站1951—2020年的逐日和逐月气象观测资料,从气候态、极端态和灾害态对海南气候进行了分析,结果显示:海南各地年平均气温均高于23 ℃,中部山区低东南沿海高,月际变化呈近似对称的单峰型分布,6—7月达最高;年雨量900 mm以上,东西差异大,五指山脉东部和东南迎风侧降水高值中心可达2 000 mm以上,月际变化呈阶梯状、非对称单峰型分布,高峰月在9月;年日照时数在1 700 h以上,沿海高于北部内陆和中部山区,月际变化呈双峰型分布,主峰在7月、次峰在5月、低谷在2月,显示出明显的雨、热、光同季特征。海南岛北部极端最高气温高于南部,两者均在38 ℃以上,高值中心可达41.1 ℃;中部山区极端最低气温低于四周,最低值达?1.4 ℃;各地最多年雨量在1 500 mm以上,最少年雨量少于1 500 mm;最长连续雨日在26 d以上,多出现9—10月,最长连续无雨日接近或超过30 d;各地最大日雨量超过300 mm,最大过程雨量在600 mm以上。海南岛高温集中在5—7月,全岛平均高温日约20 d,呈北多南少分布;五指山以北地区低温阴雨较为常见,年均低温阴雨过程1～2次,低温阴雨日数约10 d,五指山以南相对罕见;暴雨日数东多西少,全岛平均年暴雨日约8 d,月际分布呈非对称单峰型,5—10月平缓增多,10—11月断崖式下降;暴雨灾害以单站暴雨为主,半岛范围暴雨是小概率事件,全岛性暴雨非常罕见,均出现在2000年后;气象干旱常见,西部和南部沿海冬春连旱频繁,在秋季台风降雨少时,其他地区也易见冬春连旱。     

黄南地区城镇暴雨特征分析

利用青海省黄南地区4个气象观测站1960~2009年降水资料,采用统计分析方法对黄南地区暴雨分布特征进行分析。结果表明,近50年黄南地区暴雨日数呈增加趋势,优干宁镇暴雨日数是4个观测站中最多的,说明暴雨主要出现在黄南偏南地区;月暴雨日数的分布呈单峰型,峰值出现在7~8月份,从9月份开始,暴雨日数逐月减少;暴雨的季节变化也很明显,从地域分布上黄南地区暴雨有自南向北递增的特征。     

利用MODIS影像对运城市近5年来植被覆盖的分析

植被作为生态系统的重要组成部分,是联结土壤、大气和水分的自然纽带。为了研究运城市植被的覆盖状况,选取运城市2003年9月至2007年9月同一时相、同一分辨率的MODIS遥感影像,计算了每年植被指数值,并对植被变化区域进行了分析。结果表明:运城地区南部比北部的植被多,南部以中高等植被覆盖为主,从2003年到2007年运城的植被覆盖呈现逐渐上升的趋势。     

内蒙古荒漠草原植被对气候响应的滞后性研究

草原植被驱动机制研究一直备受关注。以1982-2015年内蒙古荒漠草原为研究对象,基于GIMMS NDVI3g及气象数据,采用皮尔逊相关系数、滞后系数探讨内蒙古地区荒漠草原NDVI对气候因子的滞后性。结果表明:1）荒漠草原NDVI、降水、气温和太阳总辐射年内变化都是单峰型。8月草原NDVI值达到最大,NDVI值年内变化不明显;降水也是8月达到最大;气温和太阳总辐射7月达到最大。2）从草原NDVI与气候因子的相关关系和显著相关面积占比来看,气候因子对草原NDVI影响从大到小的排列顺序为:降水>太阳辐射>气温。3）荒漠草原生长季植被的 NDVI与气候的滞后性分析表明,5-9月NDVI与降水相关关系显著,滞后时间为1个月左右。4月NDVI与1-4月的降水不显著,降水不是草地返青的主导气候因子;6-9月草原NDVI与气温成负相关,滞后时间为0~1个月。4-5月草原NDVI与气温成正相关,该季气温的回升是植被返青的关键因子;6-9月草原NDVI与太阳辐射成负相关,滞后时间为1个月。5月草原NDVI与太阳辐射成正相关,滞后时间为1个月;4月NDVI与1-4月的太阳辐射关系不显著。     

夏玉米产量与主要气象因子灰色关联度分析

为了更好分析主要气象因子对夏玉米产量影响情况,采用灰色关联度分析方法,对山东省枣庄市2011—2018年夏玉米产量与主要气象因子的灰色关联分析,结果表明：夏玉米产量与主要气象因子的灰色关联度排序依次为：9月份气温(0.9562)>6—9月份气温(0.9449)>6月份气温(0.9312)>7月份气温(0.9283)>8月份气温(0.9157)>6—9月份光照时数(0.8578)>7月份光照时数(0.8393)>9月份光照时数(0.8283)>6月份光照时数(0.8212)>8月份光照时数(0.7803)>6—9月份降水量(0.7623)>9月份降水量(0.6783)>8月份降水量(0.6239)>6月份降水量(0.5842)>7月份降水量(0.5409)。气温是主要因子,其次是光照时数,最后是降水量,通过夏玉米产量与主要气象因子灰色关联度分析,以期对黄淮海区域夏玉米种植区有所参考。