近16年金沙江流域植被覆盖时空特征及其对气候的响应

植被覆盖度是生态系统变化的主要指标之一.改善植被观测的时空尺度和植被动态变化及其驱动因素的方法,能够为我们提供更多植被变化的信息,有利于更好地了解该地区生态环境的特征和变化.基于MODIS-EVI数据,使用Sen和Mann-Kendall模型,结合偏相关分析和灰色关联分析(GRA)等方法,探索了金沙江流域近16年植被覆盖的时空演变特征及其气候驱动力.结果表明:(1)在近16年中,金沙江流域的植被覆盖总体上呈增加的趋势,EVI增速为0.011/10a;(2)植被覆盖改善区和退化区面积分别占总面积的55.53％和28.95％;(3)植被覆盖受气温和降水驱动的区域分别占总面积的32.627％和28.265％.在半干旱区,植被覆盖变化主要受降水的影响,而在半湿润和湿润区主要受温度的影响,但地形和植被类型会改变气候与植被覆盖之间的相关性;(4)半干旱区植被覆盖对气候的响应不明显,在半湿润和湿润区植被覆盖对温度的响应要慢于降水,响应时间也随海拔和植被类型的不同而变化.高海拔地区的植被对气候因素的响应要快于低海拔地区,农作物和草地对气候的响应更快,针叶林和混交林对温度的响应要快于降水.     

2000～2019嘉陵江流域植被覆盖时空变化特征及气候响应分析

嘉陵江是长江水系流域面积最大的一条支流,近年来嘉陵江流域出现严重水土流失,在生态保护工程的实施和气候变化的共同作用下植被覆盖发生了明显变化,研究植被覆盖时空变化特征、未来趋势和影响因素,可为嘉陵江流域生态环境治理提供参考依据.基于MODIS-NDVI时序数据和地面气象数据,借助3S技术和线性趋势分析、Hurst指数、变异系数等方法多角度分析了嘉陵江流域植被覆盖的时空演变特征及未来趋势,并结合Mann-Kendall(M-K)检验与偏相关系数研究气候因子对植被覆盖的影响.结果 表明:(1)近20年来嘉陵江流域植被覆盖总体呈上升趋势,增加速率为2.9％/10a,且空间分布上具有显著差异,表现为上中游偏高,下游偏低;(2)嘉陵江流域植被覆盖呈增加趋势和减少趋势的面积分别占88.68％和11.32％,具体表现为陇南陕南地区及中下游东部地区显著增加,流域西北部与南部各市县城区减少;(3)流域北部地区植被覆盖变化的波动性强于南部地区,中东部地区波动最小.(4)嘉陵江流域植被覆盖变化反向持续性较强,植被变化呈持续退化趋势的主要在碌曲县南部与流域南部各市县城区,呈持续改善趋势的主要在广元市剑阁县与苍溪县,其余区域呈由退化到改善的趋势;(5)气温对嘉陵江流域植被覆盖变化的影响最大,且植被NDVI对气温和降水的响应均存在一定的滞后现象,人类活动对植被覆盖变化的影响具有两面性.     

1978—2016年青藏高原湖冰物候时空变化特征及其影响因素分析

湖冰物候是反映气候变化的灵敏指示器。基于青藏高原126个湖泊1978～2016年湖冰物候数据集和气象数据,对青藏高原湖泊湖冰物候的时空变化特征及其影响因素进行分析。结果表明：(1)在全球变暖背景下,青藏高原1978～2016年湖冰物候指数的变化特征呈现出结冰时间显著推迟、融化时间显著提前、冰期显著缩短的变化趋势。(2)青藏高原湖冰物候指数变化趋势的空间差异较为显著,其中大多数湖泊的结冰时间、融化时间和冰期持续时间呈现出显著提前、推后和缩短趋势,仅有少数湖泊的湖冰物候指数变化趋势不显著。(3)青藏高原湖冰物候指数空间分布差异显著,从南到北呈现出湖泊结冰日期提前、融冰日期推迟、冰期持续时间延长的分布模式。(4)温度是影响湖冰物候指数的关键因素;降水、纬度和湖泊面积则对开始日结冰日和完全结冰日具有显著影响;开始融化日和完全融化日则主要受到风速、纬度和海拔的共同作用;而冰期和完全结冰期的长短则主要受到风速、降水、纬度和海拔的影响。因此,青藏高原湖冰物候的变化是气候变化和湖泊自身因素相互作用所导致的。     

2000～2015年江汉平原区域植被NPP时空特征及其对气候变化的响应

植被NPP对气候变化的响应是全球变化与陆地生态系统碳循环研究的重要核心内容之一。利用CASA模型估算了2000~2015年江汉平原植被NPP,并利用线性回归与逐像元相关性分析方法定量研究了江汉平原植被NPP的时空变化特征及其与气候因素的相关性。结果表明：（1）16年来江汉平原植被NPP的年总量在25.43~29.76 TgC之间,呈波动增加趋势;（2）江汉平原NPP的空间分布格局具有明显的不均匀特征,形成一系列的高值中心和低值中心,符合“丘陵-平原-河流-城市”的衰减趋势;（3）江汉平原NPP与年降水量、年均温的相关系数分别为0.183 7和0.498 5;经显著性检验可知,江汉平原NPP的产量与年降水量相关性较弱,而与年均温则呈较强的正相关关系;（4）植被NPP与年降水量、年均温呈正相关的像元面积分别占总面积的69.19%和83.41%,主要分布在江汉平原腹部的农耕区域,说明江汉平原农耕区NPP的产量对年降水量与年均温的依赖性较强。     

南京方山生态公园不同人工植被土壤动物群落结构时空变化

2009年3月~2010年4月采用干漏斗法和手捡法对南京方山生态公园针阔混交林、茶园、农田等3种典型人工植被生境的土壤动物群落结构及其季节变化进行初步调查。共采得土壤动物样本3 164个,27个类群隶属于5门12纲23目。结果表明：近孔寡毛目（Plesiopora）、弹尾纲（Collembola）和蜱螨目（Acarina）为常年优势类群;双翅目（Diptera）、同翅目（Homoptera）、膜翅目（Hymenoptera）、等足目（Isopoda）、后孔寡毛目（Opisthopora）和鞘翅目（Coleoptera）则为常年常见类群。土壤动物群落类群数和个体数量的季节消长规律分别是夏季>冬季>秋季>春季和夏季>秋季>冬季>春季。不同植被生境的土壤动物个体数量总数依次为茶园>混交林>农田;不同季节、不同人工植被类型以及不同季节和不同人工植被类型之间土壤动物群落的组成具有较大变化,不同类群之间个体数量差异显著。多样性分析表明,土壤动物类群多样性和均匀性指数在夏季时最高;茶园和混交林多样性指数和丰富度指数均高于农田。不同植被类型土壤动物垂直分布特征均表现为具有明显的表聚性,土壤动物的类群垂直分布差异明显,类群数随土层向下逐步减少     

基于MODIS NDVI汉江中游植被时空变化及其地貌分异分析

基于2001~2015年的时间序列MODIS NDVI数据,通过逐像元线性趋势回归和回归系数计算,分析汉江中游地区植被年均NDVI变化的时空规律;通过植被时空变化的地貌分异分析,评估人类活动的影响及其空间差异。研究结果表明:汉江中游地区近15 a来,植被年均NDVI值呈现明显的波动增长趋势;植被时空变化表现出一定的地貌分异规律,平原、河漫滩、台地植被年均NDVI呈现明显的增长趋势,而丘陵、低山和中山植被年均NDVI增长趋势不明显。不同地貌类型区年均NDVI值变化受人类活动影响程度的强弱依次为:平原、台地、河漫滩、丘陵、低山、中山。人类活动是汉江中游平原区年均NDVI稳定增长的主要原因。     

上海霾气候数据序列重建及其时空特征

利用上海11个气象站点1960～2008年日均相对湿度、能见度以及天气现象资料,重建了上海近50a霾气候数据序列,并从时间和空间两个方面分析了上海霾日数的气候特征和变化规律。结果表明,上海霾气候数据序列重建值与报表记录值之间变化形态存在着较好的一致性,重建值较记录值偏高。1960～2008年,上海霾日数以9.7d/10a的线性趋势显著增加,2002年以后霾日数总体上呈减少趋势。上海多年平均霾日数以冬季最多而夏季最少。近50a,上海霾日数呈现出西南部最多-市区较多-东北和东南部最少的空间分布,霾日数的空间变化趋势则表现为西南部增加较多而东部增加较少。1981～2008年,上海霾日数在西部和南部都增加,东部则减少。     

西南地区近14a植被覆盖变化及其与气候因子的关系

基于1999~2012年NDVI数据,结合气温和降水资料,运用GIS和RS技术,分析了西南地区近14a植被覆盖的时空变化特征及与气温、降水的关系。结果表明:(1)该区植被生长良好,各植被类型NDVI均呈显著增加趋势。空间整体表现为改善状态,改善面积远大于退化面积,严重退化区仅占1.18%。退化区分布于横断山地北部、四川盆地东部以及云贵高原中部。(2)植被覆盖变化将以良性发展为主,但强持续性的退化区和弱持续性的改善区应值得关注;强持续性的退化区主要分布在横断山地中北部、云贵高原中西部、若尔盖高原中部、四川盆地与若尔盖高原相交区域;草原强持续性的退化面积最大,针阔混交林强持续性的改善面积最大。(3)NDVI与温度存在明显的正相关关系,而与降水及干旱指数变化的关系不太明显,温度是影响该区植被变化的主要自然因素。     

漓江上游植被覆盖度时空变化对地表热场影响

自20世纪80年代以来,桂林漓江由于上游森林遭受破坏出现水生态环境快速恶化的趋势。地表热场的时空变化直接影响森林蒸散及水文效应。因此,对漓江上游1989~2006年5景TM/ETM+卫星图像,利用归一化植被指数反演植被覆盖度,利用单窗算法反演地表温度,提出归一化温度使不同时相地表热场具有可比性,分析植被覆盖度时空变化对地表热场的影响。结果表明,在空间上,地表温度随植被覆盖度的增加而降低,在植被覆盖度很高或很低时,这种影响相对变弱;在时间上,漓江上游1989~2000年植被中、高度覆盖面积从96.1%逐年下降到65.9%,导致归一化地表温度数值较高的像元比例相应增加;2000~2006年植被中、高度覆盖面积逐渐恢复上升到90.8%,但仍略低于1989年,使得归一化地表温度数值较高的像元比例相应减少。植被覆盖可以有效地降低漓江上游地表温度     

横断山区干热河谷气候及其对植被恢复的影响

干热河谷是我国西南横断山区一种特有的生态系统类型。由于气候条件和高山峡谷地形的影响以及人为干扰,植被及土壤严重退化,水热平衡失调,环境干热,植被恢复和生态治理难度极大。通过对多年来干热河谷区域植被恢复经验的总结,认为干热河谷属于我国北热带气候下的一种干热类型,具有季节性干旱的本质气候特征。在植被恢复的适宜树种选择方面,除选择乡土树种外,树种引种的相似区域应该是季节性干旱明显的热带地区。同时,该地区植被恢复应以稀树灌草为主体,通过人工促进植被恢复,充分利用雨季丰富的天然降水资源,可以在干热河谷的局部地区恢复以乔木为主的森林植被,在一定区域恢复相当面积的稀树灌木草丛植被。〖