雅鲁藏布江流域NDVI时空变化及其与降水和高程的关系

利用2001-2012年MODIS NDVI月数据,基于趋势分析法和Hurst指数法分析了雅鲁藏布江流域植被覆盖的时空分布及其变化规律,并采用基于像元的空间统计方法,结合TRMM月降水数据和SRTM DEM数据定量分析了NDVI与降水和高程的关系。结果表明:①雅鲁藏布江流域内NDVI整体上从上游到下游逐渐增大,近12年间流域NDVI较为稳定;②流域NDVI改善的面积大于退化的面积,总体上呈现缓慢上升趋势,但这种趋势的持续性呈现显著的空间差异;③流域NDVI与降水之间存在较为明显的正相关,其决定系数为0.496,NDVI随降水增加的速度约为0.052/100mm。当年降水量超过1 000mm时,年均NDVI平均值为0.686;④流域NDVI与高程呈现明显的负相关,其决定系数为0.574,NDVI随高程的递减率约为-0.016/100m。当高程2000m时,年均NDVI平均值为0.8左右。     

近十年黄河三角洲NDVI时空动态及其对气温和降水的响应特征

本文基于SPOT-VGTS10产品(1998年4月-2008年12月)以及相应时段东营站点的气温、降水数据,利用一元线性回归方法、Hurst指数方法分析近10年黄河三角洲NDVI时空动态,并探讨NDVI与气温、降水因子的年际、季节、月际响应特征。研究表明:①NDVI变化以良性发展为主,但NDVI长期无变化区及弱持续性中度改善区值得关注,且NDVI弱、中、强持续性退化区面积较广,理应尤为关注,并探讨和寻找原因;②NDVI变化与气温、降水均有较高的相关性,相关系数分别为0.81、0.63,若考虑1个月的时间延迟,则相关系数分别为0.89、0.75;③延迟1个月的NDVI与气温、降水的相关性研究更具科学性和准确性。.春季(2月-4月)、夏季(5月-7月)气温对植物生长起决定作用,秋季(8月-10月)气温无明显变化趋势,NDVI值变化受降水强度影响较大;不同月份气温、降水对NDVI的影响主导作用不同,延迟程度不同。     

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。     

浑善达克沙地腹地和边缘交错区NDVI演变对气候变化和人类活动的响应

【目的】因研究区、研究数据、研究时段选择不同,浑善达克沙地的植被演变认识存在学术分歧。沙地腹地和边缘交错区的植被如何响应气候变化和人类活动,有待厘清。【方法】本文设置戈壁风蚀荒漠区为背景区,将沙地及周边区域分为沙地核心区和4种过渡类型区,基于长时序GIMMS NDVI3g v1.0(1982—2015年)数据集,结合气候、灯光、人口和畜牧业数据,分析了核心区及生态交错区植被物候、NDVI与气候变化和人类活动的相关性。【结果】研究发现：(1)沙地植被物候存在地带性差异：植被返青期（SOS）由东向西推迟,枯黄期（EOS）由西向东推迟,生长期（LOS）介于158～196 a之间,区内地带性差异达到38 d。(2)沙地植被增长率具有空间差异性：浑善达克沙地NDVI整体以0.00021/10 a的速率增加但不显著,各区NDVI增长速率有差异,最低增速与最高增速相差17倍。浑善达克沙地有向西、向南扩张,向东、向北收缩趋势。(3)沙地气候呈暖干化趋势：34年来气温以0.3℃/10 a的速率波动上升,降水以-14.0 mm/10 a的速率波动下降,各区植被对气温的敏感性高于降水。(4)沙地植被变异系数...     

白龙江流域气候变化及其对水资源的影响

利用白龙江流域气象观测资料和水资源定位观测资料,分析气候变化特征、水资源变化特征,及其二者的关系,建立水资源气候模式.分析表明:白龙江流域降水量年际变化呈下降趋势,降水量变化曲线线性拟合倾向率在(-34.2～-7.4)mm/10年之间,降水量递减以夏季降水量递减为主,倾向率在(-21.2～-3.8)mm/10年.气温年际变化趋势呈显著上升趋势,气温变化曲线线性拟舍倾向率在(0.10～0.40)℃=/10年之间,增温率以冬季最大,其值在(0.22～0.55)℃/10年之间,秋季次之,其值在(0.15～0.35)℃/10年之间,春季最小,其值在(0.03～0.34)℃/10年之间.年际变化趋势从20世纪70年代之后持续上升.年干燥指数变化呈显著上升趋势.年干燥指数变化曲线线性拟合倾向率在(0.09～0.14)/10年之间.近55年来白龙江流域气候趋于暖干化.白龙江流域水资源呈显著下降趋势,倾向率为-28.09m3/(a·10年).从1985年开始下降,突变点在1991年,年际变化存在3～4年、7～8年、12～13年的年际周期变化.水资源与降水量呈显著正相关,相关系数为0.47～0.71(P＜0.01),与年平均气温呈显著负相关,相关系数为-0.68～-0.46(P＜0.01),与干燥指数呈显著负相关,相关系数为-0.75～-0.43(P＜0.01).降水量减少,气温升高,干燥指数上升,导致水资源减少.     

气候变化和人类活动对洮河流域植被动态的影响研究

通过逐象元回归和一致性检验构建1981-2010年间洮河流域NDVI序列,整编同期气温、降水等资料,采用Sen斜率、主成分、相关性及回归残差分析等方法,就洮河流域不同地理-生态区间植被动态的时空特征及所受气候变化和人类活动的影响进行研究。结果表明,1981-2010年期间,洮河流域植被动态总体增强且空间分异明显,甘南高原植被动态增强幅度高于黄土区。从植被季节变化的趋势和幅度来看,甘南高原主要表现为植被萌发期提前,黄土区表现为萌发期提前和枯萎期延迟。在气温和降水所代表的水热要素与NDVI之间构建植被动态预测模式,率定和校验期精度良好,能够反映不同生态-地理区间植被动态与气候变化之间的数量关系。总体来看,洮河流域植被变化由气候和人类活动共同驱动,气候模式输出和残差分析结果表明,洮河流域植被动态受气候因素的影响显著,气候变化对洮河流域植被活动增强的贡献率超过90%。     

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。     

秦岭地区植被NDVI海拔梯度差异及其气温响应

秦岭山系是我国南北重要的地理分界线,属于亚热带与暖温带的过渡区域,也是对气候变化较为敏感的区域.基于2000年-2009年时序重建MODIS NDVI及气温、DEM等数据,对气候变化下的秦岭地区NDVI变化趋势及区域响应进行分析,结果表明:①2000年-2009年,秦岭地区植被覆盖较好,且呈逐年增加态势;②秦岭10a平均NDVI值总体随海拔升高先增加后降低,最大值在海拔1500～2000m范围内,最小值在海拔＜500m范围内,反映了秦岭地区海拔＜500m区域内人类活动对植被生态系统的强烈影响;③秦岭地区植被覆盖除在海拔1500～2000m和＞2700m范围内增加趋势不显著外,在其他海拔范围内均呈显著增加态势,且增加速率随海拔的升高而减小;④近30a来秦岭地区气温呈上升趋势,高于我国近30a来的平均增温速率.秦岭地区高海拔区域(＞2700m)NDVI与气温相关性最高(0.43),表明高海拔区域陆地植被生态系统更易受到全球气候变化的影响.     

开都河流域径流对气候变化的响应

开都河属塔里木河的源流之一,随着塔里木河流域近期综合治理的深入进行,开都河径流变化对气候的响应关系已逐渐成为国内外科学家关注的热点问题之一.鉴于此目的,该文采用经典的Mann-Kendall和Mann-Whitney检验方法,利用该流域巴音布鲁克气象站和大山口水文站1958～2002年的实测资料,分析对比了气温、降雨和径流序列变化特征.结果表明:除春季外,其他季节的年径流基本表现为1958～1973年偏丰、1974年～1986年偏枯和1987年～2000年偏丰,并在1987年～2000年间表现为显著上升的趋势;年平均气温经历了高-低-高三阶段,其中夏季气温总体呈上升趋势;降雨的空间差异性明显,上游年降雨量1973后跳变减少,其中夏季降雨量于1977年～1988年间为多年最小值;中游夏季降雨量1987年后跳变增加.以径流自身的特征变化为时段划分基础,对比了径流、降雨和气温变化过程,研究表明:夏季年际降雨与气温变化是引起夏、秋、冬季径流变化的根本原因;其中年降雨变化对径流变化起主导作用,夏季气温变化导致的冰川融水变化对径流具有一定调节作用,70年代～80年代冰川融水减少使径流减少幅度大于降水减少幅度,而90年代冰川融水增加使径流增加幅度大于降水增加幅度.     

气候变化对鄱阳湖流域径流的影响模拟

气候变化是全球变化的重要部分,它可以改变区域乃至全球的水文循环的现状,本文以鄱阳湖流域为定量评价了气候变化对该区域水文循环的影响。文章首先分析了鄱阳湖流域1973年～2002年间的气候变化,在此基础上构建了如果气候变化按照目前的趋势发展未来可能出现的3种气候情景,最后应用陆地表面模型VIC水循环模式模拟了不同情景下的径流变化,结果表明如果气候变化按照目前的趋势发展,鄱阳湖流域的水量30年、60年、90年后（相对于1983年）将可能增加11.7%、25.08%和39.06%,而且因为径流的增加幅度最大的情况恰好出现在每年径流峰值时段（汛期）,所以鄱阳湖发生洪灾的危险性将可能增大。研究气候变化背景下鄱阳湖流域水文要素的变化及其趋势对于该区域水文水资源的开发利用、规划管理有着重要的现实意义。     

2000-2019年黄河流域植被覆盖度时空变化

科学认识黄河流域植被覆盖度的空间格局和时序变化特征,对了解黄河流域生态环境质量演变,综合治理水土流失具有重要的应用价值.本文基于MOD13Q1数据产品和国家气象站降水数据,采用像元二分模型、一元线性回归模型和Hurst指数,分析了2000-2019年黄河流域植被覆盖度空间格局、时序变化和发展趋势.研究发现:①黄河流域植...     

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。     

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。     

黄河流域沿线城市绿色发展效率时空演变及其影响因素

黄河流域在中国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。本文基于2005—2017年黄河流域沿线57个城市的面板数据,通过Super-SBM模型测算流域内各城市的绿色发展效率,构建Tobit模型,实证分析黄河流域绿色发展效率的影响因素。研究发现：①全流域的绿色发展效率整体呈现波动上升趋势,上游最高,下游次之,中游最低,效率高值集中在西宁、郑州、西安、太原等省会中心城市和中卫、武威、鄂尔多斯等地区中心城市。②从Tobit回归结果来看,经济发展和产业结构升级可以显著促进黄河流域绿色发展效率的提高,城镇化对黄河流域绿色发展效率的影响呈现“U”型曲线关系,外资利用和科技水平对黄河流域的绿色发展效率有负向影响,环境规制对绿色发展效率的影响不明显。③从各影响因素作用的区域异质性来看,科技水平和外资利用对上游绿色发展效率的影响不显著,经济发展水平对中游的影响有限,而产业结构升级对中游的绿色发展效率有显著的负向作用,外资利用对下游的影响不显著。本文对提升黄河流域的绿色发展水平、助推该地区的高质量发展具有重要意义。     

气候变化下辽西北春玉米生育期需水量研究

作物需水量是制定灌溉用水计划和水资源规划的重要依据,了解其历史变化和未来发展趋势对预测农作物用水走势并据此制定合理决策至关重要。本文基于辽西北地区9个气象站1964—2013年的气象及土壤资料,采用FAO推荐的Penman-Monteith模型与充分灌溉条件下的土壤水分密度函数法获得春玉米不同生育期需水量,并预测了未来气候变化对辽西北春玉米净灌溉需水量的影响。结果表明：1964—2013年近50年辽西北春玉米需水量基本呈现不显著下降趋势,空间分布规律为自东南向西北方向逐渐递增;净灌溉需水量多年平均值为402.44mm,灌溉需求指数多年平均值为0.67;从未来气候变化情境下的净灌溉需水量来看,国内或区域内资源（A₂）情景与区域可持续发展（B₂）情景在未来30a距平增长率依次降低。本文研究可为辽西北春玉米种植的农业用水以及合理灌溉提供依据,对缓解本地区日益突出的水资源供需矛盾具有十分重要的战略意义。     

金沙江梯级水电开发区NDVI时空变化及其驱动因子研究

基于1999-2012年的SPOT-VGT数据和相关的降水、温度数据,运用空间插值、逐像元回归分析和相关分析等方法,研究了金沙江梯级水电开发区NDVI时空变化特征,并探讨了其主要驱动因子。研究表明:114年来该区NDVI和温度均呈上升趋势,线性倾向率分别为0.044/10a和0.3℃/10a,降水呈下降趋势,倾向率为-181.7mm/10a;2该区NDVI年内变化呈倒单峰型,最大值出现在8月,最小值在3月;年际NDVI整体呈波动上升趋势,2008年达到最大,但2009-2012年有所下降;3像元NDVI变化趋势明显,92.6%的像元呈上升趋势,其中显著上升的占56.1%;趋势系数的空间分布存在明显的区域差异,水电站周边像元的NDVI趋势系数相对较低;4从年尺度来看,过多降水对研究区NDVI变化有抑制作用,温度是影响NDVI年际变化的主要因素。综上所述,研究区地表植被生态系统处于逐年改善的状态,但2009-2012年有所下降;NDVI与降水和气温有密切的联系,降水在春季起促进作用,而温度在夏秋季起主导作用;此外,生态修复工程等人类活动对研究区NDVI上升有重要影响。     

白洋淀流域气温与降水量长期变化趋势及其持续性分析

本文首先应用Mann-Kendall非参数检验方法对白洋淀流域7个气象站1957年～2006年50年平均气温、降水量序列的长期变化趋势进行分析,并进行显著性检验.针对Mann-Kendall非参数检验方法的不足,在此方法的基础上运用R/S分析方法,估算各时间序列的Hurst指数,得到流域气温、降水量的持续性特征,并采用随机重排法对估算结果进行稳定性检验,再结合两种方法得到其未来变化趋势及其持续性.研究结果表明:流域内平均气温具有明显的上升趋势,其中冬季气温贡献最大,且未来一段时间气温将呈持续上升趋势;降水量总体上呈现较为明显的下降趋势,其中夏季降水量的下降趋势最为明显,未来一段时间降水量可能持续下降.白洋淀流域未来气候将向干热化方向发展,这可能是白洋淀"干淀"的一个重要原因.