海河上游典型流域植被动态演变规律及其对气候因子的响应

植被动态是地球生物化学循环和陆地水循环的关键过程,也是环境变化的重要指示因子。以海河上游典型流域蔡家庄流域为研究区域,采用2000—2016年的MODIS NDVI数据作为植被数据,研究了该区域植被年内和年际动态变化特性及其与关键气候要素的相关关系及响应规律。研究结果表明,NDVI年内变化过程呈现明显的"单峰"特征,最小值发生在冬季和早春,于7月下旬达到峰值;年际变化表现出明显的趋势性,其中年平均NDVI、年最大NDVI均呈显著增加趋势,起始生长日期趋于提前,生长期长度亦明显延长。年际尺度上,NDVI对降水变化呈正向线性响应,且二者相关性较好,而与气温的相关性较弱;年内尺度上,NDVI对降水和气温的相关性均较好,都呈现出非线性正向响应,即降水和气温都存在某个阈值,使得NDVI的响应规律在阈值两侧呈现明显差异。     

基于遥感数据的若尔盖地区2001—2015年植被生育期特征及其对气候变化的响应分析

遥感NDVI(归一化植被指数)数据能较好地反映植被生长变化情况,已广泛应用于多尺度植被物候监测。基于MODIS卫星每16 d的NDVI遥感数据,通过时间序列滤波软件TIMESAT重建了若尔盖地区2001—2015年NDVI时间序列,提取出植被3个关键生育期信息—植被生育期起始时间、植被生育期长度和生育期内NDVI峰值;分析了影响植被生育期的关键气候因子。结果表明:1)2001—2015若尔盖地区植被平均生育期起始时间提前,生育期长度延长,NDVI峰值无明显变化。2)植被平均生育期在空间分布上无明显递变规律;随海拔梯度升高,植被生育期起始时间推迟,生育期长度缩短,NDVI峰值减小。3)温度是影响若尔盖地区植被生育期的主要气候因素,4、5月积温升高促进植被生育期起始时间提前(相关系数|R|=0.79);9、10月积温升高有利于植被生育期结束时间推后,使得生植被育期长度延长(相关系数|R|=0.73);从植被生育期起始至NDVI峰值出现时间段内积温的升高也使得植被NDVI峰值升高(相关系数|R|=0.68)。4)植被NDVI与SPI(标准化降水指数)相关性不高,若尔盖地区植被生长对降水变化不敏感。研究结果较为真实地反映了2001—2015年若尔盖区域植被的生育期特征及其对气候变化的响应,其方法可应用于遥感监测区域范围内植被变化特征。     

基于遥感数据的若尔盖地区2001—2015年植被生育期特征及其对气候变化的响应分析

遥感NDVI(归一化植被指数)数据能较好地反映植被生长变化情况,已广泛应用于多尺度植被物候监测。基于MODIS卫星每16 d的NDVI遥感数据,通过时间序列滤波软件TIMESAT重建了若尔盖地区2001—2015年NDVI时间序列,提取出植被3个关键生育期信息—植被生育期起始时间、植被生育期长度和生育期内NDVI峰值;分析了影响植被生育期的关键气候因子。结果表明:1)2001—2015若尔盖地区植被平均生育期起始时间提前,生育期长度延长,NDVI峰值无明显变化。2)植被平均生育期在空间分布上无明显递变规律;随海拔梯度升高,植被生育期起始时间推迟,生育期长度缩短,NDVI峰值减小。3)温度是影响若尔盖地区植被生育期的主要气候因素,4、5月积温升高促进植被生育期起始时间提前(相关系数|R|=0.79);9、10月积温升高有利于植被生育期结束时间推后,使得生植被育期长度延长(相关系数|R|=0.73);从植被生育期起始至NDVI峰值出现时间段内积温的升高也使得植被NDVI峰值升高(相关系数|R|=0.68)。4)植被NDVI与SPI(标准化降水指数)相关性不高,若尔盖地区植被生长对降水变化不敏感。研究结果较为真实地反映了2001—2015年若尔盖区域植被的生育期特征及其对气候变化的响应,其方法可应用于遥感监测区域范围内植被变化特征。     

基于MODIS的2007—2017安徽省植被指数时空变化特征研究

归一化植被指数(NDVI)指示植被覆盖特征,可以用来监测和评估大尺度的地表植被覆盖变化。基于2007—2017MODIS-NDVI数据,分析11a来安徽省植被指数的时空变化特征。结果表明:1)NDVI月变化呈现双峰特征,4月最低,7月最高,这与安徽省的农业耕作方式相关;2007—2017安徽省年平均NDVI呈现增长趋势,大致为0.049/10a,其中,2013—2017年平均NDVI均为正距平,表明近年来安徽省生态环境得到改善;除夏季外,其余季节NDVI均呈现增长趋势且冬季最快。2)除皖北部分区域外,全省大多数区域NDVI呈现增长趋势,且南部地区增幅较快。3)与气候因子的相关关系分析表明,气温和降水均与NDVI有正相关关系,并且气温是影响安徽省NDVI的主要气候因素。     

江淮分水岭区域植被覆盖与人类活动强度的时空动态演化

利用江淮分水岭区域2000—2015NDVI月合成数据、降水与气温数据、高程数据以及社会经济数据,采用一元线性趋势分析法、残差分析法分析江淮分水岭区域16a植被覆盖情况以及变化趋势与人类活动强度的关系。结果表明:1)江淮分水岭区域的植被覆盖指数在16a内呈现整体上升趋势,但合肥、六安这两个经济发展速度较快的中心城区,植被覆盖指数有所降低。2)通过计算与分析可知,0.006 1slope0.047 9为植被的改善区域,占所研究区域的39.97%,主要分布在明光市、来安县、全椒县、凤阳县的山区;0slope0.006 1为植被覆盖基本不变,占所研究区域的52.67%,主要分布在偏远农村地区;-0.027 8slope0为植被退化区域,占所研究区域的7.36%,主要分布在合肥市与六安市的中心区域。3)将NDVI的残差值与人类活动强度、人口、农业机械总动力、GDP进行回归分析,结果可得回归相关系数r=0.531 1,说明人类活动因素与植被覆盖具有较高的相关性。其中,人类活动强度通过1%的显著性水平检验,且相关系数为-5.37,得出人类活动强度越大,NDVI值越小,人类活动强度越小,NDVI值越大。     

土地利用现状更新调查中大气校正对反演植被盖度影响的研究

定量反演植被盖度是评价土地荒漠化程度的重要手段.以科尔沁沙地为研究对象,选择Landsat5-TM遥感影像数据,在定量反演荒漠化地区植被盖度时,对大气校正前后的归一化植被指数(NDVI)的变化进行对比研究,并对所建立的植被盖度的遥感信息模型进行精度比较.研究表明:对于科尔沁沙地,运用大气校正后图像计算出的NDVI,采用三次拟合曲线建立的植被盖度的遥感信息模型,其实际精度相应提高约11%.     

漓江上游水沙对降水、土地利用变化的响应

为了探究漓江流域上游水沙对气候和土地利用变化的响应特征,基于气温、降水量、径流量、输沙量,结合土地利用数据和归一化植被指数(NDVI)数据,应用Mann-Kendall检验法、双累积曲线法分析漓江上游水文气象要素变化趋势,利用累积量斜率变化率比较法定量揭示气候因子对上游径流变化的贡献率,结合植被覆盖变化特征探讨土地利用类型变化对河流水沙的影响。结果表明：1965—2019年漓江流域上游气温呈显著增加趋势,降水量、径流量、输沙量未呈现显著增加或减少趋势,同时期NDVI呈上升趋势,但土地利用结构未发生明显变化,仍以林地、耕地为主。漓江上游气温未出现突变点,降水量与径流量于1991年发生突变,1992—2019年漓江上游NDVI平均值显著高于突变前的1981—1991年,耕地面积平均值与林地面积平均值显著低于突变前的1981—1991年;输沙量于2003年发生突变,2004—2019年漓江上游NDVI平均值与建设用地面积平均值显著高于1981—2003年。降水对径流改变的贡献率为56.30%,降水量-径流量关系并未在突变点前后发生改变。降水量对输沙量改变的贡献率为-12.67%,降水量-输沙...     

运城市盐湖区31年植被与水体指标变化及驱动力分析

为研究运城市盐湖区时间序列陆地植被生物量变化以及盐湖面积变化趋势,基于Land-sat TM/ETM+/OLI数据(1987—2017年)、盐湖区周边气象站点(1987—2015年)年均气温和降水量数据,对区内归一化差值植被指数(NDVI)和归一化差值水体指数(NDWI)进行定量化及趋势分析、变异分析和相关性分析.结果表明:31年来研究区总NDVI值具有明显增长趋势,线性拟合增长速率slope=20.509,植被覆盖持续改善;2002—2017年盐湖面积均呈逐年下降趋势,总面积减少了16.1％;大气降水对盐湖面积起着决定性作用,1987—2014年盐湖面积与降水量显著相关(r=0.7464,P<0.01),与气温不相关;全区陆表NDVI值(1987—2017年)稳中有升,集中呈现中低波动变化,即0.20.8),分别占水域的49.73％和45.19％.与盐湖区农业种植活动密切关联的NDVI指标和与盐化工生产活动密切关联的NDWI指标,呈向好趋势.     

近十年延边朝鲜族自治州植被变化特征分析

利用2000—2008年经过谐波分析等影像处理的250 m分辨率的MODIS/NDVI数据,采用多种统计方法,对延边朝鲜族自治州的植被按分区和植被类型进行了植被覆盖年内和年际变化特征研究.结果表明：1）延边州近十年植被覆盖处于增长趋势,其中秋季增长最快;2）延吉市与龙井市植被覆盖较好,图们市较差,安图县植被覆盖呈下降趋势;3）针叶林植被覆盖最佳,针阔混交林和阔叶林植被覆盖高于荒草地和沼泽地,但荒草地增长最快.     

珠江流域NDVI对气温和降水的响应特征

利用1999—2012年逐旬SPOT4-VGT NDVI数据和气象站点的月平均气温和降水资料,运用相关分析法研究了珠江流域NDVI在全年和季节尺度上对气温和降水变化的响应特征。结果表明,珠江流域NDVI总体上对气温变化的响应较降水显著,最大响应滞后期分别为1和2个月;春、秋季NDVI对气温变化的响应大于降水,而夏、冬季相反;NDVI对气温最大响应滞后期较长,而对降水较短。在空间分布上,NDVI对气温变化的最大响应表现为流域中部大于东部和西部,而春、冬两季中部大于东部和西部、夏季西部大于中部和东部、秋季中部大于西部和东部;而对降水变化的最大响应表现为东部大于中部和西部,春季中部大于东部和西部,夏、秋两季西部大于中部和东部,冬季东部大于中西部。     

汤河流域30余年植被覆盖度变化及其驱动因素分析

植被覆盖度能较好反映一个地区的生态状况。本文以汤河流域为例,选择四期遥感数据,运用ENVI软件提取汤河流域不同时期的归一化植被指数,将植被覆盖率分为五个:极低植被覆盖度(0相似文献   

Spatio-temporal variation of vegetation in an arid and vulnerable coal mining region

Environmental assessment in an arid coal mining area requires an understanding of the influences of coal mining,the arid climate and ecological remediation.To that end,we selected vegetation as the key environmental factor to observe.Remote sensing approaches to monitoring the spatio-temporal variation of vegetation caused by mining activities,the arid climate and ecological remediation in the Shengdong coal mining area are described.Over a large regional scale it was found that the vegetation was improved as a result of ecological remediation activities.At the local scale,however,the vegetation coverage and soil moisture in the mined areas were slightly lower than those in un-mined areas due to mining subsidence.These differences are partly attributed to ground fissures that injure root systems and increase the depletion of soil moisture.It is recommended that fissures be reduced and filled to lessen their adverse effects on the environment.     

基于遥感数据的若尔盖地区2001-2015年植被生育期特征及其对气候变化的响应分析

遥感NDVI（归一化植被指数）数据能较好地反映植被生长变化情况,已广泛应用于多尺度植被物候监测。基于MODIS卫星每16 d的NDVI遥感数据,通过时间序列滤波软件TIMESAT重建了若尔盖地区2001-2015年NDVI时间序列,提取出植被3个关键生育期信息-植被生育期起始时间、植被生育期长度和生育期内NDVI峰值;分析了影响植被生育期的关键气候因子。结果表明：1）2001-2015若尔盖地区植被平均生育期起始时间提前,生育期长度延长,NDVI峰值无明显变化。2）植被平均生育期在空间分布上无明显递变规律;随海拔梯度升高,植被生育期起始时间推迟,生育期长度缩短,NDVI峰值减小。3）温度是影响若尔盖地区植被生育期的主要气候因素,4、5月积温升高促进植被生育期起始时间提前（相关系数|R|=0.79）;9、10月积温升高有利于植被生育期结束时间推后,使得生植被育期长度延长（相关系数|R|=0.73）;从植被生育期起始至NDVI峰值出现时间段内积温的升高也使得植被NDVI峰值升高（相关系数|R|=0.68）。4）植被NDVI与SPI（标准化降水指数）相关性不高,若尔盖地区植被生长对降水变化不敏感。研究结果较为真实地反映了2001-2015年若尔盖区域植被的生育期特征及其对气候变化的响应,其方法可应用于遥感监测区域范围内植被变化特征。     

毛乌素沙地中部不同类型沙丘土壤水分分布特征

通过对位于毛乌素沙地中部的乌审旗地区进行实地考察采样和室内试验测试分析, 研究了裸露流动沙丘、灌木覆盖沙丘及乔木覆盖沙丘在迎风坡、背风坡和丘间洼地3种微地貌类型下0~4 m深度内土壤水分的变化及分布特征。结果表明:灌木覆盖沙丘和乔木覆盖沙丘微地貌平均土壤含水量从大到小依次为丘间洼地、迎风坡、背风坡;裸露流动沙丘丘间洼地平均土壤含水量较高,但迎风坡和背风坡平均土壤含水量变化无明显规律;不同类型沙丘在各微地貌采样点不同层段土壤含水量变化差异明显,变化趋势不统一;同一沙丘微地貌条件下,植被对土壤含水量在垂向上的变化有较大影响,且灌木植被的影响大于乔木植被;迎风坡和背风坡土壤含水量表现为有植被覆盖的沙丘普遍大于裸露流动沙丘,而丘间洼地处浅层基岩的存在对土壤含水量的影响更大;有植被覆盖的沙丘土壤含水量与土壤黏粒和粉砂等细粒级组分呈明显的正相关关系,沙丘地表植被通过拦截空气中的粉尘提高了土壤黏土和粉砂体积分数,从而提高了土壤含水量。     

漓江流域沿岸风光带植被覆盖度的遥感动态监测与估算

以1990、2008年TM影像和2001年ETM＋影像为数据源,研究漓江精华段沿岸风光带植被覆盖度的动态变化规律,采用归一化植被指数（NDVI）像元二分模型,半定量估算了研究区的植被覆盖度,生成了不同时相的植被覆盖度等级图及面积转移矩阵,并结合植被覆盖度的监测结果对研究区植被覆盖度的变化趋势进行建模分析.结果表明,研究区1990、2001和2008年均以高植被覆盖度等级为主,估算的面积分别为207.058、216.538和232.795 km2.1990-2008年间,研究区内植被覆盖度稳定不变的区域占总面积的44.887％,减少和增加的区域分别占总面积的22.077％和33.036％,说明植被覆盖度总体上呈现增加的趋势;结合1990-2001年和2001-2008年的变化分析结果,植被覆盖度变化趋势是先略微增加,后显著增加,与植被覆盖度均值走势一致,从定量遥感的角度证明了漓江精华段沿岸风光带的绿色生态环境得到了快速的改善.     

陕西榆林风沙滩区全新世气候和环境变迁

榆林长城沿线处于环境变化敏感带,其风沙滩区沉积剖面的磁化率和粒度分析结果显示,该区全新世早期11500～10000aBP随着全球气候的逐渐转暖,磁化率、黏粒和粉沙含量逐渐增高;全新世中期的10000～4500aBP气候相对比较湿润,植被覆盖度增大,风沙活动减弱,地表沉积物当中粉沙和黏土成分含量显著增大,风化成壤作用增强,地表发育沙质弱古土壤;全新世中期后段的4500～3000aBP期间,气候以比较温和湿润为主,但在4200～4000aBP出现一个气候干旱事件,风沙活动强烈;近3000a以来,气候显著干旱化,波动频繁,地表风沙沉积物显著变粗,表现出有5次沙漠扩张。该区生态环境演化、人文历史变迁基本上是自然因素与人为活动综合作用的结果,以自然演化为主,近代人为因素对环境变化起着加强和放大作用。     

植被对红壤坡面侵蚀影响的试验研究

考虑种植草本植被时红壤坡面的侵蚀情况,采用室内人工模拟降雨的方法,在强降雨(雨强2.0 mm/min)、短历时(30 min)情况下,研究不同坡度、不同植被覆盖度下红壤坡面抗侵蚀效应。结果表明:当植被覆盖度40%时,随着植被覆盖度的增加,侵蚀量迅速降低,当植被覆盖度60%时,侵蚀量减小趋于平缓,故本研究的临界植被覆盖度为40%~60%;对于不同植被覆盖度的红壤坡面,其临界坡度也发生了变化,当植被覆盖度40%时,临界坡度较裸露坡面逐渐减小,当植被覆盖度60%时,随着坡度的增加侵蚀量缓慢递增,试验中没有出现临界坡度。分析其原因,指出临界坡度是土壤内在性质、植被特性、降雨等因素综合作用的结果,并不是一个常数。     

漓江流域近15年遥感植被覆盖度f_(veg)变化特征

为研究漓江流域近15年植被覆盖度变化情况,以1991、2000、2006年3个时相的TM/ETM+影像为基础,采用基于归一化植被指数(NDVI)的像元二分模型对漓江流域植被覆盖度进行估算,分析了植被覆盖度时空变化特征;结合研究区地质数据,进一步分析地质条件对植被覆盖度的影响。结果表明:①受气候和人类活动的影响,1991—2000年漓江流域植被覆盖度有所增加,表现为高和较高植被覆盖区面积增加,中度、较低和低植被覆盖区面积减少;2000—2006年漓江流域植被覆盖度略有降低,表现为高植被覆盖区面积减少,较高和中度植被覆盖区增加,较低和低植被覆盖区面积减少;②由于地质条件的影响,非岩溶区的平均植被覆盖度高于岩溶区,两者的变化趋势与流域整体变化基本一致;③从空间分布上看,1991—2006年漓江流域植被覆盖度的变化较显著。     

TRMM面降雨量数据在鄱阳湖流域的精度评价

利用2011年和2012年鄱阳湖流域及附近的47个台站观测数据对TRMM V7降雨量数据进行了日、月、年尺度的精度检验,并分析了该流域降雨与地面植被覆盖和地形的关系.结果表明,TRMM数据的精度随尺度而变化,TRMM日降雨量与地面实测值相关性一般,相关系数(R)为0.67左右,而均方根误差(RMSE)在10²0 mm之间;月和年尺度降雨量精度较好,R2分别为0.897和0.845,平均相对误差小于85%;日、月和年尺度的降雨量与地面植被覆盖度无明显相关性,但地形对降雨量有一定的影响,地形较高的山区降雨比平原区要多.月和年尺度的TRMM降雨量数据可应用于大、中尺度的水文和生态模型.     

垃圾填埋场封顶系统的设计与水分平衡

为了解决传统压实黏土封顶系统在干旱及半干旱地区存在干燥开裂的问题,三种新型的ET（Evapotranspiration）封顶系统的设计方案被提出了。其中,一种ET封顶系统设计方案的结构由上下各1m厚的植物生长土层和阻隔土层构成,另外两种ET封顶系统分别在中间与底部增设了一层生物阻隔层。在考虑降水与蒸发蒸腾循环补给的条件下,建立了水汽在多层非饱和土壤中迁移的一维数学模型。以1976年大连市全年的降水与蒸发蒸腾强度为边界条件,模拟了水汽在四种封顶系统中的迁移规律。计算结果表明,在传统压实黏土封顶系统中,由于压实黏土层具有极低的渗透性,致使整层土壤不能得到有效的水分补给;ET封顶系统中整个土层可以在降水的过程中有效地从边界得到补给,同时在蒸发蒸腾的条件下,把土层中的储水释放;ET封顶系统设计方案2中设置的生物阻隔层,不仅可以防止生物对阻隔土壤层的破坏,而且起到了排水作用。