滇池流域NDVI动态变化特征及其对气候的响应

归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）是反映森林植被变化的重要参数,分析滇池流域NDVI的变化趋势及其影响因素,对准确评估该流域近年来植被覆盖及变化情况,分析气候驱动力因素具有重要意义。采用两种数据集:中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台2000—2015年的全国合成产品;美国国家航空航天局2020—2021年的MOD13A2产品。使用趋势分析法分析滇池流域NDVI的年际和年内变化。在中国气象数据网下载1999—2015年滇池流域降水和平均气温的数据,结合NDVI数据,分别分析NDVI与降水、温度的相关关系。研究结果表明,2000—2015年间滇池流域年际和年内的春季、秋季及冬季NDVI均呈增长趋势,而年内夏季NDVI呈下降趋势。但2020年滇池流域NDVI较小,且在年内呈季节性变化趋势。滇池流域不同区域植被空间分布差异明显,整体上呈现由南向北,由西向东逐渐增大的变化趋势。NDVI较高的地区集中在流域上游,而水体及其周围地区植被覆盖较低,且水体及其周围的NDVI呈减小的趋势。滇池流域的降水量和平均温度均呈波动性变化,且2000—2015年的降水量呈明显的下降趋势。通过相应的偏相关分析发现,降水量和平均气温对NDVI均表现出正相关关系,并且相关性最强的是前期（气象因素相比于NDVI提前一个季度的时间）情况的平均气温和NDVI。总体上,2000—2015年滇池流域的NDVI在时空上呈增长趋势,但2020年滇池流域的NDVI较小;在气候响应方面,3个月前的平均气温变化对NDVI的变化起主要影响作用。      

乌兰察布植被指数变化及其对气温降水的响应特征

文章利用MODIS NDVI数据和月平均气温、月降水量分析了自2006~2015年乌兰察布市NDVI变化特征及其对月平均气温、月降水量的响应。研究结果显示,乌兰察布市2006~2015年NDVI值呈现波动性上升的趋势;生长季内,NDVI峰值出现在7月末,说明当地植被生长旺盛期在7月末;乌兰察布市NDVI值与温度、降水存在极显著正相关关系,但降水对其贡献更大。     

贵州省2001—2015年植被覆盖NDVI时空演变及其对SPEI的响应

引起植被覆盖变化的气候因子占据主导地位。研究探讨了贵州省近15年来植被指数长时间序列的变化特征、基于标准化降水蒸散指数（SPEI）的干旱时空变化特征及两者之间的相关关系,可为区域植被覆盖保护与恢复提供一定的理论依据。选择2001—2015年MODIS NDVI（1 km）及19个气象站点气温、降水数据,采用一元线性回归的方法探究贵州省近15年来植被覆盖NDVI在年、月尺度下时空演变特征,及其与气温、降水和标准化降水蒸散指数（SPEI）的相关关系。结果表明:贵州西北至东南地区多年平均NDVI呈低中高分布格局,p<0.01上的生长速率为0.051/（10 a）,呈显著增加的趋势;多年平均气温、降水量的空间分布从西北到南方向呈现出低-中-高的特征,其易发生干旱的地区主要集中在贵州的西北地区,干旱在区域内的空间差异较大,黔西北、黔西南地区为易旱集中区;年均NDVI与年均SPEI、年均气温和年均降雨量的相关系数均为正值,表示NDVI与其响应因子具有一定的相关性,但与SPEI的相关性不显著,与气温和降水的相关性在p<0.01上呈显著性的正相关,且相关系数均大于0.5以上,相关程度较高;1—6月大致（p<0.01显著）呈现不显著的负相关,7—9月和11月表现为除9月（p<0.01显著）外均呈现不显著的正相关。      

中国区域植被对降水异常的时空响应特征

【目的】分析中国植被生长对降水异常的响应方式及其强度。【方法】基于1982―2015年GIMMS-NDVI和高分辨率栅格气候数据,采用二阶偏相关和时滞相关分析方法,研究了中国区域植被生长对降水异常响应的时空模式。【结果】①中国生长期植被NDVI呈显著的上升趋势,上升幅度为0.000 7/a,而降水年际间波动较大,整体趋势并不显著;②NDVI与降水异常的偏相关系数呈现显著的空间差异性,内蒙古中东部植被生长受降水异常的影响最为显著;③总体而言,植被生长对前1个月降水异常的响应最强烈,并且与超过3个月累积的降水异常相关性最强,而受同期降水异常的影响并不明显。【结论】降水变化对半干旱区植被生长活动影响最大;同时,不同植被类型的地区,植被对降水异常的响应模式存在显著差异,相比于灌木和草地,森林受降水异常的影响更小,且响应更迟缓。     

北方农牧交错带植被对气象因子变化的响应规律研究

研究了2001—2013年我国北方农牧交错带内表征植被生态特征的归一化差值植被指数(NDVI)、总初级生产力(GPP)时空变化规律,分析了研究区该时间段内的温度、降水量变化特征,利用Pearson相关系数法分析了不同植被类型对气象因子的响应规律。结果显示:研究区内生长季的植被生态状况与温度呈负相关、与降水量呈正相关;非生长季的植被生态状况则相反,其生态状况与温度呈正相关、与降水量呈负相关。这是因为生长季温度高于最适温度会抑制增长,而干旱地带的降水会促进植被生长;而非生长季气温较低,温度的增加会对植被有明显的促进作用,而降水量并不是影响植被生态状况的主要因素,植被对其响应也并不明显。     

澜沧江流域中下游主要水文气象要素变化相关性分析

【目的】探索澜沧江流域水资源在变化环境下的响应机制。【方法】基于1967—2006年的水文气象资料,通过线性回归、相关分析法和随机森林重要性评分法分析了澜沧江中下游的水文气象要素月变化及其相关性。【结果】(1)1967—2006年澜沧江中下游月均降水量变化不显著;月均气温显著上升;月均蒸发量变化不明显,中游整体呈下降趋势,下游整体呈上升趋势;旱季(11—4月)月均径流量显著增加;(2)总体上,澜沧江中下游平均径流量雨季(5—10月)与气温负相关,旱季时与气温正相关;(3)径流量在湿季受蒸发量和降水量影响较大;旧州站径流量11—次年2月主要受气温和降水量影响,3—4月则是受降水量和蒸发量影响较大,与重要度评分结果大体一致;戛旧站干季时与径流量相关系数较大者依次为降水量和气温,重要度评分较大者依次为气温和蒸发量;(4)旧州站月均流量与各气象要素的相关系数绝对值均在0.9以下,戛旧站月均流量与各气象要素的相关系数绝对值均在0.5以下。【结论】变化环境下澜沧江中下游月均径流量的响应受时空变化的影响,旧州站雨季月均流量受气候变化影响较大,相较于气象要素变化,戛旧站月均流量主要受梯级电站建设和运行等人类活动影响。     

变化环境下的元谋干热河谷区水热响应分析

以变化环境影响下的脆弱区金沙江元谋干热河谷为研究对象,通过多种验证方法,研究气温、极端最高气温、极端最低气温、降水量、日降水量大于0.1 mm的日数和最大日降水量等水热指标对变化环境的响应规律.结果表明:从年际来看,自1956年以来,年均气温、极端最高气温均呈降低趋势,而极端最低气温则微弱升高,降水量、日降水量大于0.1 mm的日数和最大日降水量均为升高趋势;从年内来看,平均气温四季均为降低趋势,春季最显著,秋季最不明显,降水量四季均表现为增加趋势,其中春季最显著,冬季最不显著;从未来趋势来看,平均气温维持降低趋势的概率比升高的大,年降水量维持增加趋势的概率较转向降低趋势的概率要大,干热河谷有可能转为干暖或干温河谷.     

1959-2017年安徽省夏季降水的时空变化及其影响因素研究

【目的】探究安徽省区域水热动态变化趋势,对区域水旱灾害发生的夏季降水时空分布变化特点、分配特征及变化规律进行分析。【方法】利用1959―2017年安徽省16个气象站逐月降水资料,采用气候倾向率法、滑动平均法、Mann-Kendall突变检验法并基于克里金插值法,对安徽省1959-2017年夏季降水的时空分布特征及影响因素进行分析。【结果】研究区年均夏季降水540.1 mm,占年均降水总量45.9%,夏季降水量变幅为275.7~1 137.0 mm;1959-2017研究区年均降水量和夏季降水量总体上都呈增加趋势,其中夏季降水量变化率为23.01 mm/10 a,略高于年均降水变化速率(21.31mm/10a);夏季降水作为年降水极值的重要构成,在1975年存在显著突变点,20世纪70年代末到20世纪90年代中期突变情况复杂多变,存在多个突变年份,突变年份与厄尔尼诺年具有较强关系。安徽省夏季降水与年降水在空间分布上都呈现出南多北少的同步趋势;年降水量呈现237.0~753.2 mm的降水梯度,夏季降水出现426.4~1 045 mm的降水梯度。【结论】安徽省夏季降水变化特点表现为集中性和突变性共存的特点,降水呈现增多趋势是全球气候变暖背景下复杂的水热响应关系以及以厄尔尼诺现象为代表的异常气候事件共同作用的结果;安徽省区域气候过渡性和复杂下垫面地形条件造成了区域降水显著分异。     

2010—2019年三亚市NDVI时空变化特征

归一化植被指数（NDVI）作为反映植物生长特征的重要指标,对于地表植被覆盖与植被生长状况的研究有重要意义。基于MODIS NDVI遥感数据,分析了三亚市2010—2019年归一化植被指数时空变化及变化趋势,并对NDVI与降水量和日照时数进行相关性分析。结果表明:近10年来,研究区NDVI月变化特征为5—10月增加,11月—次年4月降低,这与三亚市处于热带海洋性气候区有极大关系。NDVI年际变化呈增加趋势,年平均增长0.721 9,为中高植被覆盖度,空间上表现为北部高,中西部低的分布特征,北部常绿阔叶林地区比中西部草原地区生态稳定性更强。Pearson相关分析表明,NDVI与降水量整体上呈正相关,与日照时数呈负相关。      

天津市极端气温与降水指标变化趋势分析

为识别气候变化背景下局地极端气温和降水的趋势变化,采用天津市塘沽气象站1954—2013年逐日气象资料,使用滑动平均和Mann-Kendall趋势检验法对8个气温指标和6个降水指标的变化趋势进行分析。结果表明,该地区年平均气温以0.33℃/10a的速率上升;年平均气温日较差(DTR)呈上升趋势,但速率较小;年内热日和暖夜出现的频次呈增加趋势;全年降水总量变化趋势不明显,但降雪量下降明显,该站从1980年以后一直未观测到降雪;每年极端降水出现的频次较稳定。因此,气候变化对天津市的主要影响为气温升高和降雪减少。     

基于Landsat影像的NDVI对植被与影响因子交互耦合的响应

植被是陆地最重要的生态系统,在全球气候变化中发挥了重要的调节作用,研究植被时空动态变化具有重要的科学意义和现实价值。基于2007年、2012年和2016年Landsat卫星遥感影像提取的归一化植被指数(NDVI)以及三明市区二类调查矢量数据,研究了闽江上游区域近10年的植被NDVI指数的时空变化特征及其影响因子。结果表明:研究区2007年、2012年和2016年的NDVI指数值逐渐提高,分别为0.72、0.75和0.79,植被覆盖度高,总体生态质量较好;NDVI低值区位于沙溪两侧带状的市辖区所在地、各乡镇居民集中点以及道路网络周边;不同植被类型的NDVI指数由大到小依次为:阔叶树林、灌木林、马尾松林、竹林、杉木林、杂木林、桉树林、其他林地、经济林、檫树林、非林地;NDVI指数值随着林龄、郁闭度和坡度的增加逐渐增加,随着立地等级的提高而下降。进一步对NDVI指数对植被与影响因子交互耦合的响应进行分析,得到结果:依据不同植被类型的NDVI指数随着林龄变化规律的不同,将植被划分为:稳步上升型,如阔叶树林和马尾松林;前期上升快而后期慢型,如桉树林;先升后降型,如杉木林和其他林地。马尾松林的NDVI指数呈现随着坡度的增加而增加的趋势;而其他森林植被类型的NDVI指数呈现随着坡度的增加先升后降,在坡度为30°~40°处达到最高值;不同植被类型的NDVI指数对郁闭度的响应机制不同。     

锡林郭勒草原植被覆盖度时空动态与影响因素分析

以MODIS地表辐射率数据对内蒙古自治区锡林郭勒草地进行研究,分析了2001—2013年生长季(4—10月份)草甸草原、典型草原、沙地草原和荒漠草原4种草地类型植被覆盖度(fv)的时空变化特征,用变异系数(C_v)衡量各类草原f_v的变化程度,并结合气象和放牧数据分析气候变化和人类活动(放牧)对草地f_v的影响。结果表明,在不同年份各类型草原f_v均表现为由东向西递减的规律,同类型草原年际间fv呈不显著波动变化。研究区多年f_v的Cv结果表明有78.66%地区属脆弱和很脆弱水平,其中典型草原和沙地草原属脆弱级别,而荒漠草原属很脆弱级别,只有草甸草原属稳定级别。降水量对f_v的影响较大,呈显著正相关关系;而温度对fv的影响较小,呈不显著负相关关系;牲畜养殖数量对f_v影响较大,锡林郭勒盟草原的适宜综合牲畜养殖数量为39只/km~2(以标准羊计)。     

鄂尔多斯市近10年植被变化及其与降水的响应关系

利用EOS／MODIS卫星遥感数据,对鄂尔多斯市2002-2012年地表植被指数及变化成因进行了分析。鄂尔多斯市近11年来NDVI虽具有一定的波动性,但整体呈明显的增长趋势,与降水量呈现显著的正相关关系。NDVI大于0.4以上的面积逐年增加,表明该地区植被覆盖率逐年增加,生态环境得到有效改善。分析其主要原因,在于生态建设政策及资金投入力度的大幅增加。     

基于人工神经网络的 雅鲁藏布江流域NDVI预测模型

雅鲁藏布江流域既是生态资源的宝库,又是全球气候变化的敏感区.研究基于2000-2015年的MODIS数据和30个地面站点气象数据资料,在分析雅鲁藏布江流域的NDVI归一化植被指数时空变化特征的基础上,分别采用偏相关分析和主成分分析法,辨识了影响各子流域NDVI变化的主导气候因素,并此基础上构建了基于人工神经网络的雅鲁藏...     

2000—2016年辽宁省NDVI时空变化及其与降水量的关系

为了开展辽宁地区的生态环境保护和干旱预警,基于MODIS遥感影像的MOD13A2数据,对辽宁省2000-2016年归一化植被指数(NDVI)的时间变化和空间变化进行分析,并研究归一化植被指数与降水量的相关性.结果表明:辽宁省NDVI的空间分布区域性较为明显,呈现出东部最高、中部和南部次之、北部较低、西部最低的特点.辽宁省年均NDVI值的年际变化总体上呈现波动上升的趋势,植被覆盖度呈增加的状态.NDVI年内存在季节变化,且呈现单峰型.最大值和最小值基本上分别发生在7月和5月.辽宁省NDVI与降水量两者有相关性,且与降水量存在一定的滞后性.     

根河流域1980-2017年气候和径流的变化特征分析

根河流域处于我国寒温带地区,气候和自然环境较为特殊,分布着大面积冻土,对于气候变化非常敏感。【目的】通过分析根河流域气象要素和径流的变化,探讨气候和水文之间的相互关系,为该流域的水资源科学管理提供理论依据。【方法】以额尔古纳水系根河流域为研究对象,利用M-K检验和Hurst指数等方法,分析根河流域1980-2017年气象要素和径流的变化趋势及相互作用关系。【结果】①根河流域年平均气温在1980―2017年,共上升了1.10℃,在α=0.01的水平上呈上升趋势,且上升趋势有较强的持续性(H=0.75)。其中,生长季的气温变化最为强烈(Z=4.63)。②根河流域生长季降水量占年降水量的85%,趋于下降趋势,下降幅度为1.68 mm/a。③根河流域始冻期和完全冻结期的空气相对湿度分别α=0.001和α=0.01的水平上显著下降,且下降趋势有很强的持续性(H=1.0),变化幅度为0.05%/a。④根河流域径流量趋于下降趋势,在1997年和1999年发生突变,不年降水量发生突变的时间基本吻合,且降雨不径流的变化趋势一致,相关性分析表明,降雨不径流的相关系数为0.91。⑤根河流域径流量不年均气温相关系数为0.50,气温主要以增加流域各因子的蒸散发以及土壤和河流冻结、融化的时间或面积来影响流域径流量。【结论】根河流域降水量和径流在1980―2017年没有很大的变化趋势,气温呈猛烈的上升趋势,流域气候整体上趋于夏季越来越干冷,冬季干热的趋势。