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[期刊] 地理科学进展
[作者]
周玉科
多变的气候和复杂的地理环境使得青藏高原植被对气候变化响应敏感,因此分析高原植被与气候因子之间的动态关系对气候变化研究和生态系统管理具有重要意义。论文基于1982—2012年青藏高原气象数据(气温、降水)以及GIMMS NDVI3g遥感数据,在像素级别上运用格兰杰因果关系检验方法,在月尺度和季节尺度上分析了高原植被NDVI(主要是草原)与平均气温、降水量之间的响应情况及因果关系。研究表明:①月尺度上NDVI与平均气温之间、NDVI与降水量之间的时序平稳性比例高于季节尺度,月尺度下达到平稳性的植被区域分别占99.13%和98.68%,季节尺度下分别占64.01%和71.97%;②月尺度下高原平均气温和降水量对NDVI影响的滞后期都集中在第12～13个月,荒漠草原、典型草原和草甸3种植被类型的滞后期一致,季节尺度下平均气温和降水量对NDVI影响的滞后期主要分布在第3～4和第6个季度,3种植被类型的滞后期差异性较大;③月尺度下,青藏高原约98.95%的植被覆被区的平均气温是引起NDVI变化的格兰杰原因,反之,大部分地区(约89.05%,除高原东南区域)内NDVI也是引起平均气温变化的格兰杰原因;季节尺度下,青藏高原中部以外植被区域(约92.03%)内的平均气温是引起NDVI变化的格兰杰原因,而在东部和西部部分地区(约50.55%)中NDVI也是引起平均气温变化的格兰杰原因;④月尺度下,高原东北和西北地区(约72.05%)内的降水量是引起NDVI变化的格兰杰原因,大部分地区(约94.86%,除东南部少量区域)中NDVI是引起降水量变化的格兰杰原因;季节尺度下,高原东南部(约61.43%)地区内的降水量是引起NDVI变化的格兰杰原因,高原中东部地区(约48.98%)中NDVI是引起降水量变化的格兰杰原因。总之,高原植被NDVI与气温、降水的相互作用显著,彼此均可构成格兰杰因果效应,但总体上气候因子的影响程度大于植被的反馈作用,月尺度的效应区域大于季节尺度的效应区域。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
齐述华,王长耀,牛铮,刘正军
本文利用1982-2000年旬合成NDVI时间序列数据,计算2000年3月和5月各旬NDVI偏离历年均值及时间序列NDVI的标准差,进而确定不同土地覆盖类型的Z值在空间域内正态分布特征参数,利用概率密度函数方法将Z值归一化,得到植被长势评价指标标准植被指数(SVI),利用SVI分析2000年3月和5月上旬植被生长状况,在此基础上,利用10个气象站观测的降水量和平均气温资料,分析了各个气象站点19年时间序列的SVI和VCI与降水量和平均气温之间的相关程度,结果表明:(1)在华北平原大部分冬小麦耕作区,3月份小麦生长较好,到5月份,生长与历年相比较差;从3月上旬到5月下旬,生长不良的植被面积有扩张趋势;(2)SVI与植被状态指数(VCI),表明SVI与VCI之间相关显著,SVI作为植被生长状况评价指标是有效的;(3)SVI和VCI与降水量和气温之间尽管表现出一定的相关性,但相关程度都不很显著,表明植被长势是由多因素共同作用的结果,在不同地区、不同时期以及不同植被覆盖条件下,植被长势所受主要控制因子存在很大的差别;(4)在森林覆盖类型区,3月份的植被长势与该月份之前总降水量存在的关系更显著,而与当月降水和当月平均气温关系并不明显,到5月上旬,由于森林覆盖条件下植被绿度达到饱和,引起建立在光谱植被指数基础上的长势评价指标对气温和降水均不
关键词：
植被 NDVI SVI VCI 全球变化
[期刊] 草业科学
[作者]
魏彦强 芦海燕 王金牛 孙建 王旭峰
植被类型及其生长状况被认为是指示气候及其变化的重要因子,历来受生态学及气候研究重视,而以植被带随气候暖化向高海拔、高纬度地区的迁移为视角的研究则相对较少。本研究以指示植被带生长状况的归一化植被指数(AVHRR/GIMMS-NDVI)为分析手段,选取在气候变化中较为敏感的青藏高原为研究区,分析了1981–2015年35年间其植被带生长状况的时空差异,并与其对应的87个气象站点及同化数据的气温、降水气象资料以及经济统计数据等进行对比,以此来分析植被带对气候变化及人类活动影响的响应。结果显示:1)整个青藏高原在最近35年植被带生长状况总体上好转,这与气温及降水的增长趋势基本一致,但以高原为整体的研究在原因解释上较为困难。由于高原内部区域间差异很大,以不同的分区来研究植被带变化对气候及人为影响的响应无论在空间变化差异还是在原因解释方面均取得了较好的效果。2)在高原中部及其西南部的高海拔地区,植被带出现了普遍的增长,暖湿化的气候趋势是其主要原因。即气候暖化使得高海拔地区严寒的植被生长环境改善,林线上升,植被带扩展,NDVI增加。3)在高原东北部、东部边缘区及其东南部海拔相对较低、气候环境相对较好的地区其植被带普遍出现了退化趋势,与缓慢的气候变化相比较,人口增加等人为干扰因素的增强是其主要原因。即气候变化使得一些地区适宜于人类游牧和定居,人口迁入,城市化发展,当对植被带的影响超过了其承受能力时则出现逆转现象,植被带退化,NDVI减少。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张景华 封志明 姜鲁光 杨艳昭
基于2000—2010年MODIS NDVI数据和气象台站数据,对澜沧江流域植被NDVI与气候因子间的相关性逐像元进行分析,研究流域植被-气候关系的空间格局特征,并对其可能影响因素进行了探讨。研究结果表明:1气温和降水对澜沧江流域植被生长均具有明显影响,其中,温度的影响尤为显著;2流域植被生长对气候响应表现出明显的滞后效应,随着纬度的升高,植被对气候因子响应的滞后时间逐渐缩短;3流域不同植被类型受气温和降水的影响程度及其对气温和降水变化的敏感性均表现为草地>耕地>灌木林地>有林地。同一植被类型受气温的影响强于降水,但对降水的变化更为敏感;4气候特征(多年平均气温和年降水量)显著影响植被NDVI...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
赵东升 李双成 吴绍洪
气候植被研究是全球变化研究的重要内容,而模型研究是气候植被研究的重要手段。青藏高原以其特殊的自然环境特点,形成了气候与植被独特的适应机制,为许多通用气候植被模型所不能反映,加之所受到人类活动的干扰相对较少,决定其为植被气候研究的重要实验场地。本文回顾了气候植被模型发展的相关历程,评述了每类模型的特点及其不足。从植被格局研究和植被生产力研究两个方面,对青藏高原的气候植被研究进行了总结和分析,认为模型研究是气候植被研究的重要手段,而青藏高原的研究在这方面还比较落后,同时对青藏高原气候植被模型研究中存在的一些问题,如数据精度、模型的适宜性和结果验证等进行了讨论。认为今后青藏高原气候植被模型研究的重点应是进一步明晰气候植被的关键过程,立足高原环境特点开发有高原特色的气候植被模型。
关键词：
青藏高原 气候植被 模型模拟
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
刘灿 高阳华 李月臣 杨世琦 倪波顺
运用美国NASA发布的MOD13Q1级产品16d最大值合成数据结合重庆市34个气象站点的气候资料,分析2000~2011年重庆市植被变化状况以及NDVI与主要气候因子温度、降水的相互关系。结果表明:12a来重庆市年均NDVI呈增长趋势,但空间时间尺度上有所差异,从空间尺度上看NDVI增长区域主要分布在东北、东南、西南部区域,NDVI降低区域主要分布在重庆主城区、区县城区及长江沿岸、三峡库区消落带;从时间尺度上看,春季、秋季NDVI有一定幅度的增长,夏季NDVI趋于稳定,冬季NDVI有所下降;NDVI在年际尺度上与温度和降水相关并不显著,但在月份尺度上与气温降水均呈显著相关关系,且与气温相关性大...
关键词：
NDVI 重庆市 温度 降水 相关性
[期刊] 资源科学
[作者]
赵玉萍 张宪洲 王景升 沈振西
本文利用1982年~2003年GIMMS每15d合成的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)数据集和藏北高原8个气象站1981年~2003年逐月气象资料,用相关分析研究了NDVI与6个气候因子的相关性及其对气候因子的时滞响应情况,同时计算了气温、降水和风速3个气候因子与NDVI的偏相关系数。结果表明:①除噶尔和改则之外,6个站的NDVI与同期月均气温、月均最高气温、月均最低气温、月均相对湿度和月降水量都呈高度正相关(P索县>安多>当雄>班戈>申...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
张文江,高志强
植被覆盖的变化常是自然因子和人类活动的综合作用.分析植被对水热条件的响应关系有助于认识人类活动在地表植被变化中的作用程度。本文旨在结合1982-2000年地面气象观测资料和NOAA卫星的AVHRR植破指数(8km),对气象站点分布相对密集的青藏高原中东部的NDVI(归一化植被指数)空间变化同水热条件的响应关系进行分析。通过水热有关指标的趋势面模拟、植被类型比较和样带分析,表明:在青藏高原中东部地区,水热条件组合较好(如常绿针叶林)或较差(如荒漠半荒漠)的区域,多年平均的NDVI旬值同水热条件的相关性不强;而范围广阔的水热条件组合中等区域(如高山草甸/草原)同水热条件相关性很高;青藏高原周边区域植被对水热条件相对不敏感.而高原主体部分植被覆盖同水热的相关性则很高(0.75以上);此外,海拔对热量条件影响很大.进而影响植被覆盖。
关键词：
土地覆盖 晌应 水热条件 青藏高原
[期刊] 地理科学进展
[作者]
朱大运 王建力
冰芯是重建古气候重要的信息载体,因具有分辨率高、保真性强、信息量大、时间尺度长等优点而成为研究热点。中国自1986年在祁连山敦德获取第一支冰芯起,相继在青藏高原地区钻取了古里雅、马兰、达索普、普若岗日、东绒布等冰芯。本文重点回顾和总结了利用上述冰芯重建古气候的研究成果,分别论述了冰芯作为信息载体反映古气候的主要指标,包括氧同位素与温度、冰芯积累量与降水、大气气溶胶与古环境、微量元素与古环境、冰芯包裹体与古环境,以及冰芯内微生物与古环境的关系等。青藏高原地区冰芯对过去一些极端气候事件、中世纪暖期、小冰期、冰期—间冰期旋回、厄尔尼诺事件、太阳活动规律,以及工业革命以来的全球气候变暖均有不同程度的响应,但纬度差异导致青藏高原地区的响应机制有别于南北极地区;并进一步对比说明了受不同季风系统影响的冰芯在重建古气候上的异同。最后,基于当前研究状况,就加强多学科交叉与创新、新技术应用与代用指标开发、冰芯记录影响因素评估及量化模型构建等未来需要深入的研究方向进行了展望。
关键词：
冰芯 古气候 研究综述 青藏高原
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈燕丽 罗永明 莫伟华 莫建飞 黄永璘 丁美花
以喀斯特地区植被为研究载体,利用2001—2010年MODIS NDVI、MODIS EVI序列和气候资料,分析两种植被指数与同期及前1—9期水汽压、降水量、相对湿度、最高气温、最低气温、平均气温、露点温度、气压、风速、日照时数多个气候因子的相关性及响应差异,为合理选择植被指数序列对植被进行监测研究提供参考。结果表明:1喀斯特地区植被EVI和NDVI与多数气候因子显著相关,但二者对气候因子的响应有明显差异。除日照外,EVI与其他各气候因子相关性明显高于NDVI。与NDVI相关性较高的气候因子为日照、最高气温、平均气温,其对应的相关系数平均为0.616、0.535、0.474;而与EVI相关性较...
[期刊] 资源科学
[作者]
余志康 孙根年 冯庆 罗正文
传统的旅游气候评价着眼于温湿指数、风寒指数、衣着指数的测定。忽略了高原气候的风险性,难以对高原旅游气候做出全面性的评价。本文引入高原反应风险和紫外线辐射强度,以青藏高原99座城市为样本,依据1980-2010年气候观测数据,分析各指标的时空动态变化。结论如下:1海拔是气候舒适性与风险性的主要影响因素。海拔增加,温湿指数、风寒指数减小,高原反应风险和紫外线辐射强度增加;2气候舒适性与风险性具有明显的季节差异。夏季,温湿指数、风寒指数的舒适性高、紫外辐射的风险性大、高原反应的风险小,冬季相反,春秋两季属于过渡性季节;3空间上,受青藏高原的地形影响,气候舒适性与风险性具有明显的区域差异,呈现"马蹄状...
[期刊] 草业科学
[作者]
黄文洁 曾桐瑶 黄晓东
植被物候是生态系统对气候变化反馈的重要感应器,研究青藏高原高寒草地植被物候变化对揭示高寒生态系统对全球气候变化的响应机制具有重要的科学意义。本研究选取2001–2015年MODIS植被指数(vegetation index,VI)16 d最大值合成产品MOD13A1,以TIMESAT 3.2平台为基础,采用阈值法提取青藏高原高寒草地植被物候期,包括返青期(start of growth season, SOG)、枯黄期(end of growth season, EOG)和生长季长度(length of growth season,LOG),分析青藏高原高寒草地2001–2015年植被物候时空变化及其驱动力。结果表明,1)随着水热条件的差异,青藏高原由东南向西北,返青期逐渐推迟,从儒略日第110天推迟到第170天;枯黄期逐渐提前,从儒略日第300天提前到第260天;生长季长度逐渐缩短,由170 d逐渐缩短为100 d。不同草地类型的物候期表现出明显的差异。2)青藏高原高寒草地植被物候年际变化中返青期呈提前趋势,枯黄期也呈提前趋势,整体上,生长季长度呈增长趋势。3)海拔是影响青藏高原高寒草地类型物候空间分布异质性的主要因素。在3 500 m以下,植被物候随海拔变化的波动较大,没有明显的规律;在3 500–5 000 m,物候与海拔的关系密切,随着海拔升高,不同草地类型的返青期逐渐推迟,枯黄期逐渐提前,生长期长度也逐渐缩短。
关键词：
物候 时空变化 气候变化 青藏高原
[期刊] 草业科学
[作者]
吉珍霞 裴婷婷 陈英 侯青青 谢保鹏 吴华武
植被物候动态是多重因子影响的结果，尤其在对外界扰动响应敏感的青藏高原草地生态系统。本研究利用2000-2020年MODIS 16 d合成的归一化植被指数(normalization difference vegetation index, NDVI)数据，选用动态阈值法提取了青藏高原逐年的植被物候期，探究了青藏高原草地物候动态变化及其对驱动因子的响应。结果表明：1) 2000-2020年青藏高原草地生长季始期(start of the growing season, SOS)从西北向东南呈提前趋势，每年提前约0.19 d；草地生长季末期(end of the growing season, EOS)整体呈推迟趋势，每年推迟约0.19 d；草地生长季长度(length of the growing season, LOS)由西北向东南逐渐增长。2)风速和连续5 d最大降雨(yearly maximum five-day precipitation, RX5day)是影响草地LOS的主要因素，且因子间两两交互作用要强于单个因子对植被物候的影响，尤其表现在RX5day与温度和风速与温度之间的交互。3)草地LOS与风速和RX5day的回归系数有明显的空间异质性。藏北高原草地LOS随风速增大而变长，随RX5day增大而变短。青海高原和藏南谷地的草地LOS随风速增大而变短。川藏高山峡谷区草地LOS随RX5day增大而变长。综上，本研究可为研究区内生态系统保护和畜牧业的发展提供一定科学依据。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
丁明军 张镱锂 刘林山 王兆锋 杨续超
利用1982-2000年NOAA/AVHRR卫星的NDVI数据(时间分辨率旬,空间分辨率8 km×8 km),结合同时期的气温和降水资料,基于时滞互相关方法和GIS工具,分析了青藏高原植被覆盖对水、热条件年内变化的时滞响应及其空间特征。结果如下:①除高寒荒漠、森林外,青藏高原植被NDVI与同期旬均温和旬降水相关性均呈高度正相关。其中,中等覆盖度的植被受水、热影响表现更为强烈。②青藏高原植被NDVI对气温和降水有滞后效应,且滞后水平存在空间差异,高原北部(柴达木盆地、昆仑山北冀)和高原南部植被对降水、和温度的响应比较迟缓,而高原中、东部地区植被对温度和降水的响应比较敏感。③不同植被类型对水热条件的响应程度也存在差异,由高到低依次是草甸、草原、灌丛、高寒垫状植被、荒漠,最后是森林。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
侯光雷 张洪岩 郭聃 郭笑怡
本文利用长白山区SPOT/VGT NDVI数据和气象数据,分析该区不同植被类型NDVI时空变化特征以及与气候因子的相关关系,并探讨了植被对气候变化响应的滞后性。结果表明:①2000-2009年,长白山区植被NDVI逐年变化总体呈增长趋势,增长区域的面积占全区面积的83.91%,在空间上主要集中在北坡和西坡,NDVI减少区域集中在南坡;②NDVI变化率随季节和植被类型变化而不同,NDVI增长主要集中在5月和9月,而7月NDVI变化较小,甚至出现下降趋势;③植被NDVI与温度和降水存在着显著的正相关性(p<0.01),且NDVI与温度的相关性高于与降水的相关性,且随海拔升高,NDVI与温度相关性增强;④NDVI对气温和降水变化的响应存在滞后期,不同植被类型,滞后期存在差异。苔原NDVI对温度和降水响应的滞后期大约10天,而针阔混交林和针叶林ND-VI对温度和降水响应的滞后期约为20天。
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