北方13省1982年～1999年植被变化及其与气候因子的关系

植被覆盖变化研究在土地利用/覆盖变化研究中占据着的重要内容。北方13省气候的地域差异性和过渡性明显，植被类型多样，是我国境内对全球变化反应较为敏感的生态系统地带。研究该地区植被变化特征及其与气候因子的响应关系有助于深入理解这一地区土地利用/覆盖变化总体特征以及对区域及全球气候和环境变化的影响。本文基于NOAA/AVHRR NDVI数据，气候和土地覆盖数据对北方13省地区1982年～1999年植被动态变化及其与气候因子的关系进行了分析。结果表明18年间研究区植被总体呈现增加趋势，植被平均NDVI生长季增加了11.69%。春、秋两季植被增加趋势最为明显。植被变化与气温相关性显著而与降水无显著相关，气温升高引起的生长期提前和生长季延长是植被增加的一个重要原因；人类活动等非气候因子是影响植被变化的另一个重要原因，人类一方面通过合理有效的措施改善植被状况，另一方面不合理的活动又导致部分地区植被严重退化；研究区植被像元的NDVI有18.24%的面积显著增加，0.24%显著减少，其中耕地、草甸、草原和落叶阔叶林四种植被类型植被变化最为显著。     

中亚地区1982年至2002年植被指数与气温和降水的相关性分析

本文利用1982年～2002年间AVHRR-NDVI数据和气候研究组(CRU)降水与气温数据,分析了中亚5国21年来NDVI年际与季节变化特征及其与气候因子的相关关系.结果表明:①在植被生长季,53%地区NDVI年变化率＜±0.0005NDVI/a(无变化),40%地区NDVI年变化率＞0.0005 NDVI/a(增加),6%地区NDVI年变化率＜-0.0005 NDVI/a(下降):按照植被覆盖类型,除常绿林、高山草甸年均NDVI呈一定的上升趋势,变化率分别为0.0014 NDVI/a(P0.05=0.001),0.0009 NDVI/a(P0.05=0.001),落叶林、草原、作物、草原化荒漠NDVI没有显著变化(P0.05＞0.05);②年均NDVI与降水、温度相关性分析结果表明,49.00%的地区年均NDVI与年降水量呈正相关,52.33%的地区NDVI与春季降水量正相关,33.69%的地区NDVI与夏季降水量正相关,70.00%的地区年均NDVI与各季气温弱相关,仅17.78%的地区年均NDVI与年均气温正相关;6种植被类型NDVI与降水、气温相关关系为,常绿林、高山草甸年均NDVI与年均气温分别低度、显著正相关性,相关系数分别为0.432(P0.05=0.05)、0.557(P0.05=0.009);草原、作物与年降水量分别显著、低度正相关,相关系数分别为0.5111(P0.05=0.018)、0,476(P0.05=0.029);落叶林NDVI与夏、冬季降水量低度正相关,相关系教分别为0.415(P0.05=0.061)、0.461(P0.05=0.035);草原化荒漠NDVI与春季降水量正相关但不显著,相关系数为0.415(P0.05=0.061).     

1961-2013年华北晋冀山地和黄土高原区树木生长季变化趋势

为预测气候变化下的森林植被生长季特征变化,本文基于华北晋冀山地区和黄土高原区两个区域44个气象站1961-2013年日气温数据,分析了华北湿润半湿润地区两个区域树木生长季特征的变化趋势。定义生长季开始时间为当连续5天日平均温度≥5℃,选第5天作为生长季开始时间;生长季结束时间为当秋季连续5天日平均温度<5℃,选第5天作为生长季结束时间。结果表明:①1961-2013年晋冀山地区和黄土高原区以及两个区域整体树木生长季开始时间呈现显著提前趋势,变化速率分别为-1.7d/10a、-2.1d/10a和-1.9d/10a;树木生长季结束时间均呈现显著延后趋势（p<0.05）,变化速率分别为0.9d/10a、1.1d/10a和1.0d/10a;研究区树木生长季长度表现出明显的延长趋势,晋冀山地区和黄土高原区以及两个区域整体的树木生长季长度时间变化速率分别为2.6d/10a、3.2d/10a和2.9d/10a,树木生长季长度分别延长13.3d、16.4d和14.8d;②1961-2013年,海拔对树木生长季指标的影响,除了对晋冀山地区的树木生长季开始影响不大以外,对于两个研究区的其他树木生长季指标均有显著影响;研究区树木生长季指标（生长季开始时间,结束时间和生长季长度）与春季和秋季气温都显著相关;③1961-2013年,树木生长季开始时间变化趋势在整个研究区空间上大部分呈提前趋势,树木生长季结束时间大部分呈延后趋势和树木生长季长度的变化趋势在空间上则大部分呈延长趋势。     

黄河源区植被覆盖度对气温和降水的响应研究

本文基于1982-2006年NOAA/AVHRR NDVI和2000-2012年MODIS NDVI两种遥感植被数据以及同期站点的月平均气温和降水资料,通过对重叠观测时期的数据建立映射关系,对NOAA/AVHRR NDVI数据延长插补,分析黄河源区1982-2012年植被的时空变化特征及其对气候变化的响应。结果表明,黄河源区植被覆盖度呈由东南向西北递减的分布格局;海拔在3 000m以下和4 500m以上地区植被覆盖度相对较差,3 000~4 500m地区植被覆盖度相对较好;植被覆盖度在时间变化上呈增加趋势,但在2000年出现突变点,2000年之后增加速率约为之前的2倍;植被覆盖在整体增加的背景下,也存在零星的退化现象,而在西部高海拔和北部较干旱的低植被覆盖度区域植被覆盖的增加仍存在着较大的年际波动,并不稳定;相对于降水,研究区的植被覆盖对气温变化的响应更为敏感,属于热量限制型生态区。     

黄土高原昼夜不对称性增温及其对植被NDVI的影响

本文选取1982—2015年黄土高原及周边地区102个气象站点的气象观测资料,结合归一化植被指数（NDVI）和植被类型数据,采用Mann-Kendall（M-K）非参数检验法和二阶偏相关分析法,分析了黄土高原植被生长季日最高气温（T_max）和夜间最低气温（T_min）的时间序列变化趋势和空间格局、并分植被类型探讨昼夜不对称性增温对植被的影响。研究表明：①1982—2015年间黄土高原植被生长季T_max及T_min都存在极为显著的上升趋势（P<0.01）,植被生长季T_min的增温速率约为T_max增温速率的1.6倍,昼夜增温呈不对称性;②昼夜不对称性增温对植被动态的影响呈现明显的分异特征,植被生长季植被NDVI与T_min表现出比T_max更显著的相关性,即相对于白天增温,夜间增温的变化对黄土高原植被的影响程度更加显著;③不同植被类型的NDVI与昼夜增温的偏相关分析可知,除草原、农作物外其他植被类型均与T_max表现为显著偏正相关（P<0.05）;不同植被类型与T_min的偏相关关系差异明显,农作物与T_min表现为显著偏负相关（P<0.01）,其他植被类型与T_min均呈偏正相关性（P<0.05）。     

河北省植被多时相SPOT-VGT NDVI变化及与气候因子的关系

利用1998-2012年生长季的SPOT-VGT NDVI数据集和气温降水数据,应用最大值合成法、平均值法、一元线性回归分析法、相关系数、偏差和标准差,分析了河北省植被生长季NDVI的时空变化及与气候因子的关系。结果表明:1998-2012年15年间河北省植被生长季内NDVI值呈波动上升趋势,最小NDVI值为1999年的0.49,最大NDVI值为2012年的0.59。在每年的植被生长季内,6到7月NDVI增长最快,8月达到最大值0.70,9月NDVI开始下降。河北省NDVI空间分布呈现由中部向两边减少的趋势。植被生长季NDVI 15年平均最高值达0.77,出现在燕山山脉的雾灵山附近;最低值为0.01,出现在沧州东部沿海。1998-2012年间河北省植被生长季NDVI总体上呈现增加的趋势,NDVI减少的区域占9.16%,增加的区域90.84%。生长季平均NDVI与平均降水呈正相关,R2为0.7976;与平均气温呈负相关关系,R2为0.2076。1999-2002、2006-2007年生长季NDVI均值低于15年均值,其余年份均高于15年均值。张家口中部大部分地区、承德北部和东部一小部分、沧州东部大部分地区及衡水的中北部大部分地区植被覆盖变化程度较大,其中唐山是由于NDVI下降引起的植被覆盖变化程度较大,其它地区是由于NDVI上升。     

黄土高原植被覆盖变化与气候和人类活动的关系

利用黄土高原的SPOT VGT归一化植被指数数据和气象数据,采用Sen+Mann-Kendall分析法、相关分析和残差分析法,对黄土高原1999-2010年植被覆盖的时空变化进行了分析,并探讨了气候变化与人类活动对植被覆盖变化的影响。结果显示:在过去的12年中黄土高原生长季植被NDVI呈现显著的上升趋势,其增加速率为0.1497/a,但各区域之间存在明显的空间差异,黄土高原东部地区植被NDVI生长情况要明显好于西部地区;同时黄土高原植被覆盖与降水有很好的相关性,降水变化是影响植被覆盖变化的主要因素。此外,人类活动对黄土高原植被覆盖变化的建设和破坏作用同时并存,退耕还林还草工程促进了黄土高原植被覆盖的增加,而地区的城市化和工业化进程加速,草原区的超载放牧、乱采乱伐和过度开垦以及能源区的开采开发等现象导致植被NDVI的减少,但正影响要大于负影响,当前在黄土高原进行的退耕还林还草工程开始慢慢凸显出它的生态效应。     

黄土高原植被覆盖变化与气候和人类活动的关系简

利用黄土高原的SPOT VGT归一化植被指数数据和气象数据,采用Sen+Mann-Kendall分析法、相关分析和残差分析法,对黄土高原1999-2010年植被覆盖的时空变化进行了分析,并探讨了气候变化与人类活动对植被覆盖变化的影响。结果显示：在过去的12年中黄土高原生长季植被NDVI呈现显著的上升趋势,其增加速率为0.1497/a,但各区域之间存在明显的空间差异,黄土高原东部地区植被NDVI生长情况要明显好于西部地区;同时黄土高原植被覆盖与降水有很好的相关性,降水变化是影响植被覆盖变化的主要因素。此外,人类活动对黄土高原植被覆盖变化的建设和破坏作用同时并存,退耕还林还草工程促进了黄土高原植被覆盖的增加,而地区的城市化和工业化进程加速,草原区的超载放牧、乱采乱伐和过度开垦以及能源区的开采开发等现象导致植被NDVI的减少,但正影响要大于负影响,当前在黄土高原进行的退耕还林还草工程开始慢慢凸显出它的生态效应。     

白洋淀流域NDVI时空演变及其对气候变化的响应

了解植被覆盖的动态变化及其对气候变化的响应,对区域生态环境的保护和建设具有重要意义。基于SPOT/VEGETATION NDVI数据,本文采用Sen+Mann-Kendall、波动性分析和相关性分析等多元统计方法,探究了2001—2018年间白洋淀流域全区和不同植被类型区NDVI时空演变特征及其对气候变化响应的差异性。结果表明：①2001—2018年白洋淀流域NDVI以0.0031/a的速率增长,显著增长（P<0.05）的区域面积比例为53.79%;针叶林、阔叶林、灌丛、草原、草丛和草甸NDVI呈显著增长（P<0.05）,沼泽和栽培植物NDVI增长趋势不显著。②全流域NDVI总体波动性较小,67.81%的区域NDVI为显著低波动性（P<0.05）;除草原和草甸外,其余植被类型NDVI为显著低波动性的面积比例均超过50%。③除沼泽和栽培植物外,其余各植被类型NDVI对降水的响应较为一致,呈现显著正相关（P<0.05）;气温在流域尺度和不同植被类型区内对NDVI的影响均不显著。本文结果对于理解气候变化对植被生长的作用机理和开展区域生态环境保护及治理有一定意义。     

基于GIMMS AVHRR NDVI数据的三北防护林工程区植被覆盖动态变化

本文基于1982年-2006年连续25a的GIMMS AVHRR NDVI植被覆盖指数,采用了最大化NDVI均值法、提取植被覆盖度法和一元线性回归趋势分析方法,对中国三北防护林工程区的四大建设区（风沙区,西北荒漠区,黄土高原丘陵沟壑区和东北、华北平原区）连续25a的植被覆盖时空变化特征进行了动态变化研究。结果表明：①近25a来,研究区植被NDVI平均值总体呈缓慢上升趋势,增速为0.007/10a,其中风沙区和东北、华北平原区植被增速最明显,而西北荒漠区植被呈微弱下降趋势;②四大建设区植被覆盖度有不同程度提高,其中黄土高原沟壑区植被覆盖度上升最快,比1982年提高了9.66%;③在1982年-1991年、1992年-2001年、2002年-2006年三个时期内,大兴安岭中、南部,小兴安岭中部,长白山东北段,燕山,辽西低山丘陵区,阿尔泰山,天山,祁连山东段,西北荒漠区东部和黄土高原丘陵沟壑区南部等地区的植被覆盖面积分别增加了472994km2、451032km2、435196km2;而在相同的三个时期,大兴安岭两侧,呼伦贝尔高原西部,三江平原北部,科尔沁沙地南端,西北荒漠区南部和黄土高原丘陵沟壑区北部等地区的植被覆盖面积分别减少了197717km2、270192km2、182690km2。     

青藏高原气候变化研究取得新成果

昆明植物所许建初研究组利用遥感手段模拟了青藏高原植被1982--2006年的生长季变化,并分析了高寒革甸和高寒草原生长季开始和结束日期与月气温的关系。研究发现,尽管气温在研究期内是持续上升的．但两种草地类型的春季物候变化却不一致：     

西北地区NDVI对水热条件年内变化的响应及其空间特征

利用西北地区1982年-2006年日均温与降水数据和GIMMS—NDVI数据,以时滞互相关法为基础,通过生态区划和植被类型两个层面分析了水热条件的季向变化同半月NDVI变化之间的相关关系,分析结果表明：①植被覆盖较好且海拔较低的山地区以及河流沿线的NDVI与气温、降水的相关程度相对较高,响应也较快,而盆地以及海拔较高的高原或山地区的相关程度相对较低且响应时间较长,初步判定是水热条件好的区域相关程度高且响应迅速,相反水热条件差的区域相关程度低且响应迟缓。进一步以西北地区生态地理区划分析西北地区水热状况对NDVI变化的影响,得出≥10℃积温和降水量大的地区NDVI与气温、降水的相关程度较大且响应快,相反则相关程度较小且响应慢,并且在半月均温和半月平均降水的共同作用下影响半月NDVI平均值的变化;②气温和降水变化对植被NDVI的影响程度从大到小依次为针叶林、灌丛和草原、草甸和草本沼泽、阔叶林与荒漠植被,即由东、西分别向荒漠植被,相关性逐渐减小。某一类型的植被的生长对气温的要求高,则这类植被与气温的相关程度高且响应快,相反植被的生长对气温的要求低,则这类植被与气温的相关程度则低且响应慢,对于降水也是如此。     

2000-2016年广西西江流域植被覆盖时空变化

广西西江流域作为我国西南地区重要的水源涵养区,也是生态环境敏感脆弱的区域,对这一区域的植被覆盖进行检测和分析具有重要意义。文章基于2000-2016年分辨率为250米的MODIS-NDVI数据,采用Theil-Sen Median趋势分析法和Mann-Kendall检验,研究了广西西江流域NDVI时空变化特征和变化趋势,结果表明:(1)广西西江流域总体植被覆盖度较高,高植被覆盖区域主要分布在流域东部和西北部,中低值区域主要分布在流域中南部,形成了四周较高植被覆盖度,中间较低植被覆盖空间分布特征。(2)2000-2016年广西西江流域植被覆盖呈缓慢增加的趋势,植被覆盖明显改善的区域主要分布在流域中部,植被覆盖明显退化的地区主要位于南宁市、贵港市的浔郁谷地平原地区、百色市的右江谷地地区。(3)不同的土地利用类型中,建设用地、耕地中植被覆盖显著退化的比例最高,草地、林地的植被覆盖改善比例最高,同时具有随高程、坡度等级的增加植被覆盖呈退化趋势比例减少的特点。     

近12年来黄土高原植被覆盖对年内水热条件的响应

基于1999-2010年SPOT-VEGETATION旬值NDVI数据,通过经改进的时滞偏相关等方法,并结合该地区降水量和气温数据,解释植被覆盖年内变化对气候要素的响应.结果表明: ①年内植被覆盖变化与气温的变化较为一致,气温较降水对年内植被生长影响强烈;②植被覆盖低、降水量小、气温低的地区与降水量的年内相关强,滞后时间集中于0旬~3旬;③植被覆盖与气温的年内相关程度不受降水量与气温空间分布的影响,滞后时间集中于2~3旬与8~9旬;④水热组合较好的植被覆盖高的地区,植被覆盖均对降水量与气温的年内响应敏感,相反则敏感程度降低,气温对黄土高原植被覆盖的年内影响占主导地位,农业生态区与山地森林生态区植被覆盖年内变化主要受气温的影响,降水影响不明显;⑤黄土高原西北部和西南部降水或气温的单独影响不利于植被生长,黄土高原西北部,环境干旱,植被稀疏,其植被覆盖与降水量的年内相关较强,但是植被生长相对于其他地区较为迟缓;黄土高原西部,植被覆盖与气温的年内相关程度相对不明显且迟缓.主要是由于黄土高原西北部和西部,降水或气温远低于黄土高原平均水平,而在单气候因素影响下植被生长会受到抑制造成的.     

南方丘陵山地带NDVI时空变化及其驱动因子分析

本文利用MODIS归一化植被指数(Normailized Difference Vegetation Index,NDVI)数据对南方丘陵山地带2000-2010年间植被覆盖的年际动态、季相变化和空间差异进行研究,并结合气象因子和土地利用/覆被数据分析植被覆盖变化的原因。研究表明:南方丘陵山地带植被NDVI值较高,属高植被覆盖区。2000-2010年间植被NDVI整体呈上升趋势,但并不显著(p=0.45)。从不同植被类型的季相变化来看,草地的变化幅度最大,其次为灌丛,森林植被变化幅度最小,生长峰值主要出现在8、9月份。植被覆盖变化存在显著的空间差异,封山育林、退耕还林还草生态恢复区和石漠化综合治理区的植被覆盖度显著提高,城镇化迅速发展区植被明显退化。植被覆盖变化是气候和人类活动共同作用的结果。植被覆盖年际变化与气候因子年际变化的相关系数区域分异比较明显。降水量对植被覆盖的影响主要表现在对植被生长年内变动的控制,大部分植被生长对降水存在1个月滞后现象。农业生产的提高、城市化进程的加速及生态建设的重视等人类活动是影响植被覆盖变化空间差异的另一重要因素。     

1998-2011年海河流域植被覆盖变化及气候因子驱动分析

基于1998-2011年的SPOT/NDVI数据,结合海河流域土地覆盖数据分析了海河流域植被覆盖的时空变化特征,然后利用海河流域30个气象站的气温和降水资料对海河流域植被覆盖变化的气候驱动力进行了分析。结果表明：1998-2011年海河流域NDVI呈缓慢上升趋势,植被覆盖状况总体上在改善,但是在空间存在明显差异,其中农田、森林、湿地改善最为明显,植被明显改善区域与植被高波动区分布基本一致,植被覆盖基本不变区域与植被低波动区基本一致;海河流域植被覆盖变化受气候因子驱动的面积比例为31.7%,非气候因子驱动型分布于整个流域,占整个流域面积的68.3%,其分布地区土地覆盖类型主要是农田、建设用地,表明人类活动对植被变化的影响较大。     

乌审旗植被覆盖度动态变化及其与降水量的关系

利用GIMMS（Global Inventory Modelling and Mapping Studies）数据集的8km的AVHRR NDVI（均一化植被指数）数据，分别用年最大NDVI的平均值和年最大NDVI的斜率对1981年～2003年23年间的内蒙古乌审旗植被覆盖度的空间分布及其动态变化进行了分析，并通过比较降水量与年最大NDVI的年际变化以及分析降水量与年最大NDVI之间的相关系数研究了降水对乌审旗植被覆盖的影响；利用1986年，1994年的TM和2002年的ETM+数据分析了乌审旗植被的主要变化类型。结果表明，这23年间植被覆盖度和降水量的年际变化趋势基本一致，年最大NDVI与前一年8月至当年7月的降水有最好的相关性，并且在地表覆盖为草地和灌木林地的地区，二者的相关性要高于地表覆盖为耕地和乔木林地的地区；植被覆盖度最低值分布在地表主要覆盖为沙地的乌审旗西北部，植被覆盖度最高值分布在地表覆盖为耕地的东南部；人类活动的积极影响使得植被覆盖度总的趋势是在增加的，但由于气候的干旱趋势使中部一些乡镇的植被覆盖度是在减少的，其余的地区都是在增大的，且变率很大。     

自然土壤类型对近50年三江平原农田化过程的影响

土壤、地形等因素对农田的分布有着重要影响。本文基于三江平原1954年～2005年5个时期土地利用数据、土壤数据和DEM,通过使用Rough集理论进行重要性测度计算,发现三江平原农田化过程中,土壤类型的影响要大于地形因子的影响;地形特征中,坡度对农田化过程的影响程度较大,高程与起伏度的影响相当。从土壤类型影响农田化过程的空间分布特征来看,在三江平原农田大幅度扩张期间,农田开发总体呈现出逐渐由松花江上游地区向下游地区过渡的趋势,土壤类型的开发也由分布于地势较高地区的草甸土向地势低洼地区的白浆土、沼泽土变化。从时间变化来看,随着三江平原不断地进行拓荒开发,草地、林地与沼泽湿地被大面积地开发为农田,使得相应的草甸土、暗棕壤、白浆土和沼泽土的农田开发比重越来越大,并且随着上世纪80年代三江平原地区水稻种植面积的增加,白浆土和沼泽土的农田面积比例进一步增大,2000年以后土地垦荒状况基本趋于稳定。     

江苏淤泥质潮滩湿地互花米草扩张对湿地景观的影响

在RS和GIS技术支持下,结合盐城自然保护区典型区域潮滩湿地的区域特点,通过景观多样性指数、优势度、聚集度指数、分布质心和转移矩阵等方法,系统地分析了1996-2010年的14年间盐城潮滩湿地互花米草(Spartina alterniflora)沼泽景观的时空动态及其对湿地景观空间格局的影响。结果表明:1盐城潮滩湿地互花米草沼泽分布面积呈显著增加趋势。1996-2010年,面积增长了2 661.74hm2,年均增长177.45hm2,增幅215.42%,年均变化率14.36%;2空间上,潮滩湿地上的互花米草斑块质心总体向海偏移。其中,1996-2006年,年均向海移动110.96m/a;2006-2010年,年均向海移动74.97m/a;3受互花米草扩张影响,研究区景观格局发生了明显的变化。互花米草生长不仅抑制了本地湿地植被的自然增长,而且还改变着湿地植被景观的组成、结构和潮滩湿地景观系统整体格局。     

基于MODIS/NDVI的锡林郭勒草原植被变化及其归因

在国家“生态文明”战略背景下,蒙古高原作为中国北方重要生态屏障的作用更加凸显。锡林郭勒作为蒙古高原南端的典型内流区与生态敏感区,其草原植被覆盖变化规律在一定程度上能表征中国北方整体生态系统功能的变化态势。本文采用MODIS13Q1的产品NDVI数据集,运用势分析法、偏相关性及残差分析法,分析锡林郭勒草原2000—2015年生长期植被覆盖度时空演变特征,探讨草原植被变化的归因。研究结果表明：16年来锡林郭勒草原的生长期植植被覆盖每年以0.0021的速率缓慢增长,但其变化趋势存在明显地域差异性;比较发现,降水因子是影响锡林郭勒地区植被覆盖变化的主要因素;人类活动对该地区植被覆盖变化的改善促进和破坏抑制作用并存,总体是正向干扰效应大于负向干扰效应,人类活动对植被覆盖度改善作用的面积占34.911%,京津风沙源地治理工程等在草原生态环境改善中发挥重要作用;而人类活动导致生态环境遭到破坏的面积占19.348%,尤其是草原露天煤矿开采严重破坏草原植被系统。