黄河流域中段植被覆盖时空变化特征及影响因素分析

黄河流域植被保护与生态治理至关重要,探究植被变化特征及因素影响机制,对黄河流域生态修复及高质量发展具有重要应用价值。基于1981—2020年植被覆盖度数据、气候数据、地形数据及土地利用数据,利用趋势分析、Hurst指数、相关分析等研究方法,定量分析黄河流域中段植被覆盖度变化特征、未来发展趋势及影响因素。结果表明：1)1981—2020年黄河流域中段植被覆盖度呈波动上升趋势,增加速率为0.045/10a,空间格局呈现为东南部及中部高,西北部低的特征;2)近40年来研究区植被覆盖度改善情况良好,其中改善区域面积占比为87.50%,未来持续改善区域面积占比为96.65%;3)研究区植被覆盖度与降水、气温均以正相关为主,地形因子对植被覆盖度的影响主要体现在高程及坡度上,随二者的增加植被覆盖度表现为先增长后减少的趋势,且在不同地形条件下,植被覆盖度受温度影响大于降雨。     

海河流域近17年植被时空变化及其气候影响因素

为了分析海河流域近17年植被覆盖时空变化特征及其与气候要素的关系,利用2000—2016年MODIS/NDVI数据提取海河流域植被覆盖情况,采用一元线性回归趋势法对海河流域植被盖度空间分布和植被时序变化趋势进行分析,并通过对比2000、2009和2016年3期海河流域Landsat TM影像以及MODIS影像,对植被变化趋势结果进行验证.同时,结合海河流域2000—2016年降水和气温气象数据资料,对植被覆盖年际变化和气候变化进行相关性分析和趋势分析.结果表明:①海河流域整体植被覆盖较高,覆盖类型以高覆盖度(NDVI 0.7)为主,高覆盖度的面积占流域总面积的76.93%;②海河流域NDVI时序变化的多年平均值为0.76,总体呈上升趋势,线性增长率为0.027/10 a;③海河流域植被空间变化趋势以改善为主,轻微改善和明显改善的面积分别占流域总面积的32.45%和11.14%;④气候因子相关分析表明,降水是影响海河流域植被覆盖较为显著的气候影响因素,相关系数达到0.51.     

云南石林县植被覆被时空变化及影响因素

基于ArcGIS 10.2空间分析平台、MODIS NDVI植被数据及标准气象站的气象数据,采用提取分析、统计分析及相关性分析等方法,研究了石林县2000-2015年植被覆盖的时空变化特征及其与气候因子、人类活动的关系.结果表明:石林县植被每年5月进入生长季,而9月生长结束,植被覆盖度主要以高植被覆盖度为主且总体呈上升趋势,速率为0.04/(10 a);石林县植被覆盖度呈增加趋势的面积占研究区总面积的72.36%,减少部分的面积占总面积的27.64%,植被NDVI减少最为严重的区域主要集中在石林县城的周边地区,增加较明显的区域主要集中在西街口镇,植被NDVI总体上由东北向中西部递减;气候因子中气温与降水量变化与石林县植被NDVI年内变化相关,气温是影响植被NDVI变化的主要气候因子;石林县实施的退耕还林工程,极大地提高了石林县植被的覆盖度.     

近20年甘肃省临夏州植被覆盖度的时空变化及其影响因素

植被是连接土壤、大气和水等生态要素的纽带,探索植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)动态是了解植被现状和预测未来变化的重要过程.寒旱山区由于生长的树种相对单一,群落结构简单,导致森林生态服务功能极不稳定,往往面临着植被退化的问题.因此,本文以甘肃省临夏回族自治州(临夏州)为例,基于...     

山西省植被覆盖变化及其影响因素研究

利用1982—2011年遥感与气象数据,分析了山西省植被覆盖变化的时空格局,从气候因子和人类活动两方面定量研究对植被覆盖变化的影响.结果表明,山西省植被覆盖及其年际稳定性呈现出由东南向西北递减的趋势;山西省植被覆盖年际变化空间上存在地域差异,恒山以北区域、各大小盆地植被覆盖增强,吕梁山脉与太行山脉植被覆盖减弱;气候因素对植被覆盖影响较深,温度和降水共同作用于植被覆盖,植被覆盖与温度的相关性比降水更为显著;人类活动对植被覆盖的影响不容忽视,且与海拔具有相关性,低海拔区域表现为负作用,高海拔区域表现为正作用.     

贵州省降水集散程度时空变化及其影响因素分析

基于贵州省1961—2017年19个气象站点逐月、逐日降水数据,计算年尺度与多年尺度下的降水集中指数(PCI),分析贵州省降水集中度的时空变化特征和影响因素。结果表明:1)贵州省年PCI值介于12.81～16.39之间,属于中、高度集中度,多年尺度PCI值呈现出明显的局地空间差异;2)贵州省PCI值的变化趋势从东北部到西南部逐渐增大,说明研究区东北部年降水分配有逐渐趋于集中的趋势,西南部年降水呈现出逐渐趋于较为均匀的态势;3)该区域多年尺度下的春、夏、秋、冬季PCI值的范围均在9.0～13.37之间,属于中度集中度,但PCI值在各个季节的空间差异是较为明显的;4)海拔和大气环流是影响该区域降水的主要因素,海拔越高,PCI值越大,即随着海拔高度增加,年降水趋于相对集中分布的态势。交叉小波变换和小波相干谱分析表明贵州省年降水集中度与太平洋年代际振荡(PDO)、厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)、南亚夏季风指数(SASMI)和南海夏季风指数(SCSSMI)等存在不同时间尺度的共振周期,但在不同时域中的相关性却存在一定的差异,说明大气环流指数是影响该区域年PCI变化的重要因素之一。     

云南省近44年日照时数时空变化及其影响因素分析

利用云南省28个气象站1969—2012年逐月日照时数、风速、气温和降水资料,采用气候倾向率、趋势线法和Kriging空间插值法,分析了该省日照时数时空变化及其影响因素.结果表明:① 近44年,云南年日照时数整体呈波动减少趋势,减少速率为14.95 h/10a;②年日照时数空间分布大体表现为一高两低:以华坪为单峰中心的西南高值区,以屏边为中心的东部边缘低值区,和以贡山为中心的西北低值区,即自南向北呈纬向增大型分布;③年日照时数空间变化差异明显,以大理—景东—元江—江城为界,以西呈明显增加趋势,以东的滇西北—滇中—滇东南地区呈减少趋势,即自西向东呈经向减少型分布;④四季日照时数变化趋势与年日照变化趋势基本一致(减少),但秋季较为特殊,呈上升趋势(4.15 h/10a);⑤四季日照时数空间变化特征主要表现为,滇西南和滇东北南部地区增多,其他各地减少;⑥云南省年日照时数与平均风速、气温和降水量均有一定的相关性.其中,降水量对年日照时数的影响最为密切,风速与日照时数变化的相关性最弱.     

盐城海岸带自然景观时空变化及其影响因素

利用RS和GIS技术,选择1984年Landsat MSS和1992、2000以及2008年Landsat TM遥感影像数据作为主要数据源,结合自然保护区的发展历程对江苏盐城海岸带自然景观的动态变化过程及其驱动力进行了分析。结果表明:1984—2008年的24 a间,盐城海岸带变化特征表现为芦苇滩、碱蓬滩、泥滩等自然景观大幅减少,外来入侵物种米草滩及农田、水产养殖塘、住宅工业用地等人为活动强度较高的景观类型面积显著增加。景观基质构成由自然景观略占优势变成了以农田、水产养殖塘等人工景观为主。景观多样性持续降低,各类景观的分布越来越集中。导致景观格局变化的主要原因是土地利用方式的转变:由传统的水产品采集、粗放式芦苇种植转为高收益的水产养殖、农业生产和住宅工业用地,以及外来入侵物种的扩散。     

盐城海岸带自然景观时空变化及其影响因素

利用RS和GIS技术,选择1984年Landsat MSS和1992、2000以及2008年Landsat TM遥感影像数据作为主要数据源,结合自然保护区的发展历程对江苏盐城海岸带自然景观的动态变化过程及其驱动力进行了分析。结果表明:1984—2008年的24 a间,盐城海岸带变化特征表现为芦苇滩、碱蓬滩、泥滩等自然景观大幅减少,外来入侵物种米草滩及农田、水产养殖塘、住宅工业用地等人为活动强度较高的景观类型面积显著增加。景观基质构成由自然景观略占优势变成了以农田、水产养殖塘等人工景观为主。景观多样性持续降低,各类景观的分布越来越集中。导致景观格局变化的主要原因是土地利用方式的转变:由传统的水产品采集、粗放式芦苇种植转为高收益的水产养殖、农业生产和住宅工业用地,以及外来入侵物种的扩散。     

呼伦贝尔植被覆盖时空变化特征及其与气候的相关性分析

基于长时间序列的遥感数据和气象数据,通过相关分析、趋势分析等方法,详尽分析了呼伦贝尔地区植被覆盖状况变化及其与气候的关系,得出以下主要结论:(1)20世纪80、90年代,呼伦贝尔以湿润气候区为主;进入21世纪后,气候呈现明显的暖干化趋势,尤其是大兴安岭林区北部、中部及东南部及呼伦贝尔草原的西南部地区湿润度指数呈显著减小趋势,半干旱和半湿润气候区在空间分布上占据了主要地位;(2)呼伦贝尔地区总体上表现出较高植被覆盖区面积减小、较低植被覆盖区面积增大的变化趋势,尤其是21世纪最初的十年,呼伦贝尔草原区的植被退化状况不容忽视,呼伦贝尔草原区中东部部分地区植被覆盖呈下降趋势;(3)呼伦贝尔草原西部、大兴安岭东南部农区部分地区的植被覆盖状况与湿润度指数呈正相关关系,而大兴安岭林区的中北部地区二者则呈负相关关系。     

太湖湿地植被时空变化特征及其驱动机制

基于1980—2019年Landsat长时间序列遥感影像,结合近40 a的水文和气象数据,综合最大似然、空间质心模型、小波连续变换等方法,分析了太湖水生植被时空变化特征及水位周期变化的影响．结果表明:1）近40 a来太湖水生植被总面积呈现出先减少、后大幅增加、又小幅减少的趋势,动态相对指标为217.50%．沉水植物在总植被面积中占比最大,并在2014年达到峰值340.59 km2;浮水植物面积波动较明显,波动范围为1.32%~19.74%;2014年挺水植物面积达到最低值,为13.35 km2,面积整体上呈下降趋势．2）1980—2019年,太湖水生植被群落空间分布向湖区西北部偏移,挺水植物、浮水植物、沉水植物空间质心整体向湖区西北方向分别移动11.45、25.19、7.01 km,偏移方向分别为北偏西39.74°、6.32°、69.88°．3）近40 a来太湖年均水位呈上升趋势,水位变化的主周期为28 a,经历2次丰枯转换,今后将逐渐进入丰水期;年降雨量、年均温、年日照时间也发生了一定的波动．4）太湖水位周期变化对于水生植被影响较为明显,沉水植物面积与年均水位有显著的正相关性,气象因子与植被面积变化相关性较弱,但是风向对于水生植被迁移影响较大,除此之外人类活动也是影响太湖水生植被时空分布的重要因素．研究结果可为湖泊湿地生态系统、水生植被时空动态及其驱动机制研究提供一定的理论和方法参考,对于太湖湿地生态恢复提供一定的决策支持．      

韩江流域参考作物蒸散量时空变化及其影响因素

基于韩江流域12个气象站点1961—2013年的逐日气象数据,应用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量(ET0),并利用Mann-Kendall检验、Kring插值、Pearson相关分析和敏感性系数等方法分析了韩江流域ET0的时空变化特征及其影响因素. 结果表明：(1)近53年来,韩江流域多年平均ET0为1 121.96 mm,整体呈下降趋势,速率为0.39 mm/a,在1967年左右发生突变. 全流域ET0的年内变化较为明显,夏季的贡献最大,占到全年的37%;年均ET0以广东最多,江西最少. (2)空间上,韩江流域ET0呈现“自东南向西北逐渐递减”、“三高一低”的分布格局,即韩江上游梅江源头地区、韩江三角洲以及梅潭河流域为明显的高值区,而汀江上游地区的值相对较低;四季ET0的空间分布与年高低值的分布格局基本一致. (3)韩江流域ET0对相对湿度呈负敏感性,对平均气温、日照时数和平均风速呈正敏感性,对相对湿度最为敏感,其次是平均温度,对日照时数和平均风速的敏感性相对较小. (4)风速的下降是该流域ET0减少的主要原因,其次是相对湿度. 本文为山区流域水循环研究奠定了一定的基础,可为区域水资源评价与管理提供参考依据.     

三峡库区植被覆盖时空变化特征及归因分析

采用趋势分析探讨了三峡库区植被NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)时空变化格局及与海拔的关系;通过Mann-Kendall检验对NDVI变化的突变点进行了识别;通过相关分析明确了区域NDVI与气候、人文因素间的关联性和驱动分区.结果表明：(1)2000～2019年区域NDVI均值呈波动上升趋势,空间分布异质性明显,且随海拔上升呈先增加后略微降低的趋势;(2)2000～2008年NDVI增加趋势较明显,2009年以后放缓;(3)以气候为主要影响因素的区域仅占研究区面积的8.9%,人类活动是区域NDVI变化的重要因素.其中,退耕还林等生态工程具有正向作用,城镇化对经济发展起着负向作用,亟需采取相应措施以实现区域经济-生态系统良性互动.     

岷江上游流域植被覆盖度时空变化分析

植被覆盖度是指示生态环境变化的重要指标。以Landsat系列遥感数据为基础,利用ENVI软件技术平台,通过像元分解法得出岷江上游流域1994-2014年20年间植被覆盖度的时空变化情况,确定植被覆盖度分类标准和等级的划分,并从研究区气象变化和人类活动对其影响及其变化规律进行探讨。研究结果表明:1994-2014年岷江上游流域植被覆盖度整体呈现波动向下减少趋势,特别是在2008年汶川大地震的影响下尤为明显,Ⅰ级植被覆盖度变化较为明显,减少面积占研究区的26. 4%,Ⅴ级植被覆盖度变化突出,增加面积占研究区6. 63%。空间格局上,岷江上游流域整体呈现出由西北河流沿岸逐渐降低的趋势,主要分布在维尔隆河和孟屯沟河流两岸以及理县西南部。岷江上游流域植被覆盖度结构趋于恶化,干涸河谷面积不断变大,需加强对干涸河谷的治理和林地保护,减少人为活动的干扰和提高抗自然灾害的能力,促进流域生态环境的可持续发展。     

基于植被指数的内蒙古植被生态系统的时空变化分析

基于14年的SPOT NDVI影像,分析了内蒙古1998～2011年生长季植被覆盖度、NDVI的回归系数及其显著性概率,结果表明:①内蒙古自治区植被覆盖度由西南向东北逐渐增大,近年来高值区缩小,低值区东进扩张;②呼伦贝尔中、东部地区,赤峰南部、东南部,通辽中、南部和鄂尔多斯等地区植被增长显著;兴安盟、通辽、赤峰境内部分地区,乌兰察布中、东部地区NDVI降低趋势较明显;③黑河流域内蒙段植被指数增长显著,但覆盖度很低;④锡林郭勒植被指数在1998～2011年间下降了18.9%,空间分布变化剧烈。     

近30a思茅坝区植被覆盖度变化及其影响因素

坝区是亟待系统研究的云南高原特殊的自然地理单元,植被覆盖度的动态变化是其重要研究内容之一.以云南思茅坝区为研究对象,收集Landsat系列遥感数据,结合气象站点的标准气象数据,辅以ENVI 5.1和ArcGIS 10.2进行NDVI提取、空间统计分析及相关分析等一系列操作,探讨思茅坝区1990-2017年间的植被覆盖变化特征和气象等影响因子的关系.结果表明:(1)近30a间思茅坝区的植被覆盖度增加速率为1.01%/a,减少速率为1.53%/a,总体植被覆盖度呈下降趋势,对应面积分别占比为27.36%和41.33%;植被覆盖度下降面积基本维持在29%~34%之间,没有发生变化的稳定在29%~34%,2010-2017年时段增长最快,2000-2010年时段大幅度骤减,其他时段未发生大范围变化.(2)思茅坝区植被覆盖度与气象因子中的平均水气压相关性较好,近年人类活动对其植被覆盖度变化也向正面效应转变.     

宁夏植被时空变化及其与气候要素的耦合关系

利用2001~2011年空间分辨率为500 m的NDVI数据和分布均匀的10个气象站点数据,运用最大值合成法、均值法、相关系数分析等方法,研究宁夏植被的四季变化及其与气候因子之间的关系。得出主要结论如下:①宁夏植被生长在年内呈典型的单峰分布,夏季植被生长最好,平均植被指数为0.424 7;冬季植被覆盖最差,植被指数仅为0.156 5。②2001~2011年,春季植被覆盖呈明显退化趋势,夏季趋于平稳,秋冬两季明显改善。③整体上,2001~2004年植被覆盖变化不大,2004~2011年植被覆盖明显改善,其中2005和2009年植被指数分布处于两次低谷值。④宁夏中部和北部地区,植被四季覆盖差异较大,而南部差异较小,且植被指数较高。夏季NDVI值在0.3水平以上占全区面积的55%左右,其中0.5~0.7水平之间的在23%左右。⑤宁夏植被生长与气温、降水、日照时数都有密切的关系;而主要生长期受春季和夏季的降雨量影响,其中夏季温度过高抑制了全区植被生长。     

中国东北地区植被NPP模拟与时空变化分析

利用北方生态过程模型(BEPS)模拟我国东北地区2003-2012年间植被生产力,以森林、 草地通量站点和区域森林样地生产力调查数据两个尺度验证了模型精度,并对其植被净初级生产力（NPP）的时空变化特征及影响因素进行了分析. 结果表明：在站点上,森林的总初级生产力（GPP）与站点观测值的决定系数（R²）为0.94,均方根误差(RMSE)为1.53g·(m²·d)^-1,草地植被的R²与RMSE分别为0.79和0.59g·(m²·d)^{-1;区域森林生产力调查数据处理结果与模拟的森林NPP的决定系数R2=0.84,RMSE=42.73g·(m2·a)-1;研究区域NPP值呈现东北部高西南部低,由东北向西南方向逐级递减的分布格局;10年来,林地NPP增长最为明显,农田增长缓慢,灌木增减不明显,而草地呈弱下降趋势. 温度和太阳辐射是影响东北NPP变化的主要因素,森林干扰是引发局部剧烈变化的重要驱动因素.}