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[期刊] 林业科学
[作者]
黎铭 张会兰 孟铖铖 杨文涛 田琰琰
【目的】分析黄土高原砒砂岩区植被覆盖的时空动态变化特征,探讨土地利用类型对归一化植被指数(NDVI)的影响及植被盖度与水热因子的空间和时滞关系,为黄土高原砒砂岩区退化植被恢复重建和黄河粗泥沙的综合治理提供思路,改善当地生存条件和生态环境。【方法】在皇甫川流域,利用2000—2015年MODIS13Q1共192期产品,以ENVI为技术平台,计算NDVI,采用一元线性回归分析法和Spearman相关分析法分析其在不同时间尺度上的动态变化和不同空间尺度上的分布格局,基于地理空间系统分析其在不同土地利用方式下(分辨率30 m)的时空特性,并运用Spearman相关分析法详细分析NDVI和水热因子间的响应关系。【结果】2000—2015年,皇甫川流域NDVI平均值为0.429～0.630,呈线性增加趋势,增长速率为0.004 2·a~(-1),生长季与非生长季差别显著,5月出现最大值,气温和降水量亦呈增加趋势,增长速率为0.034 8℃·a~(-1)和6.27 mm·a~(-1);空间上,纳林川子流域16年来NDVI为0.1～0.3,十里长川子流域为0.25～0.4,均呈"沟道高-坡面低"的空间格局;不同土地利用类型下NDVI为0.2～0.25,表现为林地>耕地>草地>未利用地,16年的增长速率表现为草地>未利用地>林地>耕地;纳林川支流沟道附近NDVI呈下降趋势,变化率为-0.09～0,而远离沟道的坡面地区呈上升趋势,变化率为0～0.12;十里长川支流沟道附近NDVI变化率为0～0.4,而沟道周围地区变化率为0.04～0.12;整个流域内NDVI的增长趋势在空间上呈坡面极显著、沟道附近显著、沟道不显著的空间格局; 16年间生长季NDVI与气温无明显相关性,与降水的相关系数为-0.41～0.87,相比沟道附近植被而言,坡面上的植被更易受降水量影响;植被生长对降水的响应存在1年(P=0.036<0.01)的滞后期。【结论】时间上,皇甫川流域NDVI在不断波动中呈显著上升趋势,生长季与非生长季均值变化表现出明显不同。空间上,皇甫川流域NDVI在沟道均值高,但增长率低,甚至出现退化现象,在坡面均值低,但呈极显著增长。林地和草地增加最多,说明近年来退耕还林工程效果显著。NDVI与降水相关性较高并与气温和降水都存在一定滞后现象。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
杨稢 高清竹 李国强 何立环 金争平 王正文
通过在丰水年(1998年)和欠水年(1999年)连续两个生长季对皇甫川流域主要灌木沙棘、沙柳和柠条的生物学特性、蒸腾特征及土壤水分含量的测定及分析,得出结果为:三种灌木蒸腾强度在晴天和阴天表现的日变化规律不同。在丰水年和欠水年的生长季内,三种灌木蒸腾强度均随土壤含水量和降雨量的增减而增减,环境因子综合作用于灌木蒸腾的过程。无论丰水年还是欠水年,三种灌木地上生物量的增长与蒸腾耗水量均呈同步增长,生长季内皇甫川流域主要灌木蒸腾系数均较高,灌木的生长是以消耗大量水分为代价,水分是其生长的主要限制因子之一;柠条蒸腾系数较小,这反映了柠条能较有效利用水分,积累干物质,适合于在皇甫川流域生长;通过测定与计...
关键词：
皇甫川流域 主要灌木 水分生态
[期刊] 资源科学
[作者]
田鹏 赵广举 穆兴民 温仲明 王飞
采用GIS与RS技术,以RUSLE模型为基础,增加流域输沙能力与淤地坝拦沙效率模块,并在黄土高原粗沙多沙区流域皇甫川进行验证。模型模拟结果显示:率定期1991-1999年皇甫站实测输沙量与模拟值拟合较好,纳什系数(Nash)与相关系数均超过0.7,而验证期2000-2009年的模拟结果相对较差。不同土地利用状况的土壤侵蚀模数表明:皇甫川流域土壤侵蚀模数超过15 000t/(km2·a)的区域主要发生于裸露的砒砂岩与植被覆盖较差的沙地;而土壤侵蚀模数小于2 500t/(km2·a)的区域主要分布在地势较为平坦的河滩地与植被盖度好的高原区。在相同降雨条件下,皇甫川流域不同土地利用类型土壤侵蚀模数的...
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
李波 赵海霞 郭卫华 刘辉 张新时
在皇甫川流域生态及自然地理综合调查的基础上,同步进行了退耕还林(草)、封山禁牧等政策运行情况和农户生产、生活情况的调查。在农户调查数据的基础上,通过皇甫川流域农业现状的相关矩阵分析,研究了当地农牧业在生态和经济上的不合理性,以及面对冲击发展草产业、推行圈养舍饲的必要性与对策。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
孔春芳 岳永财 徐凯
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。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
代子俊 赵霞 李冠稳 王兴春 庞龙辉
【目的】以像元为基本单元，研究青海省归一化植被指数（NDVI）的时空变化特征，以揭示NDVI对气候变化的响应规律，分析青海省未来植被变化趋势，为青海省生态建设提供参考。【方法】以青海省2000-2015年的MODIS13Q1/NDVI为数据源，将反映趋势变化的Theil-Sen Median方法与检验趋势显著性的Mann-Kendall方法结合使用，研究青海省NDVI的变化趋势，并采用Hurst指数方法判断变化趋势的可持续性。【结果】1)青海省NDVI的空间分布整体呈从西北向东南逐渐增加的趋势。2)16年
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
赵子娟 范蓓蕾 王玉庭 周清波
[目的]研究“退耕还林”、“退牧还草”及“镰刀弯”等生态政策实施以来西辽河流域植被覆盖时空变化趋势及驱动因素，探究各类驱动因子对区域植被覆盖的影响，为区域生态建设和环境保护提供参考。[方法]文章采用像元二分模型，估算西辽河流域植被覆盖度，归纳了植被覆盖变化的驱动因素，利用一元线性回归和Pearson相关系数等方法，定性定量分析2000—2018年西辽河流域植被覆盖时空变化趋势及其与气候、地形、农村居民点分布和土地利用变化等驱动因子的响应关系。[结果]19年来，西辽河流域植被覆盖度呈波动增加趋势。分区看，农区植被覆盖度最高，其次是半农半牧区，牧区植被覆盖度最低。全区植被覆盖空间变化趋势较为稳定，96.63%面积植被覆盖无明显变化，2.07%面积植被覆盖极显著改善，1.30%面积植被覆盖显著改善，基本无退化区域。[结论]（1）植被覆盖度与降水、气温因子正向相关，降水对植被覆盖度的影响高于气温。（2）高程、坡度和农村居民点密度均与植被覆盖度正向相关，其中农区人类农业种植活动正向促进作用要大于生产建设活动的负向抑制作用。（3）林地和作物种植面积长势的增加促进了全区植被覆盖的改善。“退耕还林”和“镰刀弯”生态实施促进了全区植被覆盖的改善，但“退牧还草”生态工程效益有待提高。应注重区域植被覆盖变化监测与预警，充分发挥生态政策的积极导向作用，优化生态工程实施结构，提高生态脆弱区抵御风险能力。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
杨劼 宋炳煜 朴顺姬 仝川 高清竹
一个强烈水土流失小流域(准格尔五分地沟),经过20多年水土保持植被建设,乔灌草人工植被镶嵌分布,覆盖率达80%,在有效遏制水土流失的同时,也消耗相当量的水资源———生态用水。2002年生长季节,采用实验研究方法,测定了该小流域各不同类型植被蒸散量、各不同类型土壤贮水量及降水量等,计算出该小流域四大类型植被生态用水(按大小顺序):①农田为5321.3m3/hm2;②乔木林为4654.8m3/hm2;③灌木林为4047.8m3/hm2;④草原为3244.3m3/hm2。估算出全小流域生态用水量:①各类植被生态用水量约150×104m3;②水库湿地生态用水量约26×104m3;③居民点生态用水量约4...
关键词：
生态学 生态用水 实验研究 皇甫川流域
[期刊] 自然资源学报
[作者]
罗敏 古丽·加帕尔 郭浩 郭辉 张鹏飞 孟凡浩 刘铁
受塔里木河流域综合治理工程实施和近期气候变化的影响,流域植被覆被时空分布产生一定的变化,厘清植被覆被与流域气候变化及人类活动的关系可以为塔里木河流域生态维护与治理提供科学参考依据。为此,论文以NDVI为指示因子,运用趋势分析、R/S分析、偏相关分析以及残差分析等方法,分析了2000—2013年综合治理工程期间NDVI的时空变化特征,并探讨及区分降水、气温气候因子以及人类活动对植被覆被变化的影响范围和程度,结果表明:1)2000—2013年,塔里木河流域植被生长季NDVI总体呈现增加趋势,增加速率为0.8%/10 a,平原区增速明显高于山区;且开都河-孔雀河流域山区、塔里木河干流的上、中游部分地区呈现比较明显的退化趋势。与此同时,塔里木河干流下游生长季NDVI持续改善。2)山区植被覆被变化主要受气候变化的影响,其中温度是高山区植被生长的主要限制因子,温度的增加促进植被的生长;中低山区以及出山口平原地区植被生长季NDVI变化是降水和温度共同作用的结果,且主要受降水的影响。降水与植被生长季NDVI变化呈正相关,温度与植被生长季NDVI变化呈负相关。3)平原绿洲区植被生长季NDVI增加主要是绿洲灌区面积不断增加以及塔里木河流域生态治理工程对植被恢复的结果,人类活动是该区域植被生长的主要驱动力。4)塔里木河干流生态闸工程在恢复下游植被的同时,也在一定程度上影响了上、中游地区的用水,尤其是导致中游植被出现退化趋势,退化速率约为0.1%/10 a。相关部门应进一步加强水资源的合理配置,充分发挥生态闸工程的水资源调度调控作用。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
罗敏 古丽·加帕尔 郭浩 郭辉 张鹏飞 孟凡浩 刘铁
受塔里木河流域综合治理工程实施和近期气候变化的影响,流域植被覆被时空分布产生一定的变化,厘清植被覆被与流域气候变化及人类活动的关系可以为塔里木河流域生态维护与治理提供科学参考依据。为此,论文以NDVI为指示因子,运用趋势分析、R/S分析、偏相关分析以及残差分析等方法,分析了2000—2013年综合治理工程期间NDVI的时空变化特征,并探讨及区分降水、气温气候因子以及人类活动对植被覆被变化的影响范围和程度,结果表明:1)2000—2013年,塔里木河流域植被生长季NDVI总体呈现增加趋势,增加速率为0.8%
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
向珈瑶 彭文甫 陶帅
岷江上游地区承载着不可替代的资源支撑、生态服务与环境调节功能，是国家生态红线的水土流失敏感主控区域，也是国家生存与发展重要的自然基础。目前，该区域生态和经济社会过程在空间上的叠加，不仅影响到资源、环境与生态等功能的发挥，而且对岷江流域乃至长江上游的生态安全和区域的可持续发展均构成严重威胁。认识和理解岷江上游植被NDVI时空变化及其地形响应机制，分析植被变化最佳地形位，可以为该地区生态环境建设提供方向指引与科学参考。综合运用遥感与GIS技术对岷江上游植被NDVI时空变化进行分析，并通过空间叠加分析详细探讨了植被NDVI时空变化对海拔、坡度、坡向与地形起伏度等地形因子的响应，结合不同植被变化类型的分布指数进一步明确了不同地形因子背景下植被变化地域分异规律，得出了不同植被变化类型最佳地形位。结果表明：(1)2000～2020年间，岷江上游地区植被覆盖良好且格局稳定，主要沿河谷地带扩散状分布约有26.62%的区域植被显著增长，仅有1.21%的区域植被显著退化；(2)植被变化趋势类型在高程、坡度、坡向与地形起伏度等不同地形位下具有显著不同的分布格局，整体而言不同地形位下面积占比波动较小，分布指数各异；(3)植被显著退化区域的最佳地形位分别为受人类活动影响的“优势”地带与受自然条件制约的“劣势”地带，植被显著增长区域的最佳地形位主要分布在海拔相对较低，而坡度、起伏度较大且为阴坡的人类聚落辐射区域。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李超 李雪梅
监测植被变化对评价中国生态环境质量和生态过程具有重要意义。以MODIS数据反演得到的中国总初级生产力、叶面积指数、植被覆盖度、温度植被干旱指数和陆面温度5项指标为基础,构建了植被生态指数(VEI),并利用SEN+Mann-Kendall、Hurst指数及变异系数等方法对2000～2018年中国植被生态质量的时空变化特征、可持续性及稳定性等方面进行了分析。结果表明:(1)从空间分布看,植被生态质量差和较差区面积占全国植被覆盖区总面积的25.46%,主要分布在新疆的大部分地区、甘肃西北部、青藏高原中西部及内蒙古中西部地区,优良区占比42.91%,主要分布在东北的东部和北部地区、华东的中部及南部地区、华中和华南以及秦岭地区;(2)从年际变化看,植被生态质量呈现出较为明显的增长趋势,年增长率为0.1%;(3)从空间格局变化趋势看,植被生态质量呈增加、基本不变和降低的面积分别占植被区总面积的34.82%、54.19%和10.99%;(4)从稳定性和未来变化趋势看,在过去的近20年我国植被生态质量的变化幅度较小,稳定性较好;我国植被生态质量未来的变化趋势与过去近20年一致,即将保持继续改善的趋势;(5)从不同植被类型看,13种植被类型的生态质量均呈改善趋势,且常绿阔叶林、落叶阔叶林和稠密灌丛的生态质量最优,永久湿地、草地和稀疏灌丛的生态质量较差。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
孙锐 陈少辉 苏红波
了解植被覆盖的时空变化对区域环境保护及生态环境建设具有重要意义。基于MOD13A1数据,辅以Sen+Mann-Kendall、变异系数、Hurst指数,通过分析2000—2016年间黄土高原NDVI年最大值(NDVIymax)和生长季均值(NDVIgsmean)时空变化特征及趋势,以了解黄土高原实施退耕还林(草)等生态工程后的植被覆盖恢复情况。结果表明:①2000—2016年植被NDVIymax和NDVIgsmean呈现波动式增长趋势,增长率分别为0.0070/a(P<0.01),生态环境整体不断改善。②NDVIymax和NDVIgsmean显示黄土高原植被覆盖呈增加趋势的面积远高于呈减少趋势的面积(93.42%和96.22%、6.58%和3.78%),植被覆盖状态正在不断改善。2种数据变化趋势下,不同土地覆盖类型表现略有差异,森林极显著增加趋势面积最大(73.02%和82.60%),其次为耕地(47.87%和67.43%),再次为裸地(47.03%和61.68%)。③NDVIgsmean的变异系数小于NDVIymax的变异系数,相对稳定区域面积比分别为63.31%与56.64%,2种数据分析下森林变异系数最小,植被稳定性最好。④从植被NDVI变化趋势与Hurst组合结果得出,NDVIymax未来呈现改善趋势面积占41.35%,退化趋势面积占58.65%;NDVIgsmean呈现改善趋势面积占49.19%,退化趋势面积占50.81%。2种数据下,灌木地未来发展趋势最好,森林和耕地退化趋势面积超过了50%。研究人员应持续关注退化趋势地区的植被状态。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
范倩倩 赵安周 张安兵 王冬利 赵玉玲 刘海新
基于海河流域1965—2015年月降水和气温数据,利用标准化降水蒸发指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index, SPEI)、Mann-Kendall检验和经验正交函数(Empirical Orthogonal Function, EOF)分析等方法,分析海河流域干旱时空特征。结果表明:1)就时间变化来看,年、春、夏季SPEI序列呈干旱化趋势,秋季呈湿润化趋势,仅夏季干旱变化通过了0.05显著性检验。年、季干旱发生频率表明春旱显著,各年代干旱站次比表明近51年来干旱范围有所增加。2)就空间变化来看,中等干旱在年、夏季集中于永定河系的东部、大清河系及北三河系,春、秋季集中于滦河河系、大清河系及漳卫河系的西部;轻度干旱在年、春、夏季集中于滦河河系、北三河系、大清河系,秋季集中于永定河系、子牙河系及漳卫河系。年、春、夏季在流域范围内呈干旱化趋势,秋季在永定河系、大清河系、北三河系及滦河河系呈湿润化趋势。3)就空间模态来看,近51年来海河流域第一模态的年、季主要时空分布型为全流域一致型,第二模态的年、夏、秋季主要时空分布型为南部—北部反向分布型,春季呈西北部—东南部反向分布型。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
徐勇 奚砚涛 刘欣婷
本文以江苏省为研究区，利用美国国家航空航天局（ＮＡＳＡ）发布的２０００－２０１３年ＭＯＤＩＳ ＮＤＶＩ数据集，研究区行政区划矢量数据集、土地利用数据集，运用最大值合成法、趋势线分析法、像元二分模型和Ｒ／Ｓ分析，研究江苏省植被覆盖状况的时空分布特征，并从像元和区域尺度上分析植被覆盖度时空变化及持续性特征空间变化格局。结果表明：１植被ＮＤＶＩ、植被覆盖变化趋势与持续性变化在空间上表现出较好的耦合性；２江苏省植被覆盖度总体呈波动上升趋势，多年平均植被覆盖度苏中＞苏北＞苏南；３苏南、苏中植被覆盖度呈波动下降趋势；苏北植被覆盖度呈波动上升趋势；４江苏省植被覆盖未来呈现出持续退化稍大于改善的态势。
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