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[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
郭晶 关华德 章新平
基于GIMMS 3g、PAL、LTDR V3、FASIR及MODIS 5种不同的遥感影像数据,及洞庭湖流域30个气象站点的气温、降水和日照时数月值数据,采用逐像元一元线性回归模型,对比分析了在不同数据集背景下的植被变化趋势,并基于时间序列长度以及数据精度的考虑,选择GIMMS 3g作为研究洞庭湖流域植被覆盖变化的基础数据集,进而利用相关系数和多元线性回归分析模型探讨流域植被覆盖变化与降水、气温、日照时数的关系。结果表明:(1)过去29a间,流域GIMMS 3g NDVI在时空尺度上均以增加趋势为主,1998~2000年出现最大的降低,以植被覆盖较好的山区减少最快;(2)去除年际变化趋势和季节性...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
雷倩 章新平 王学界 贺新光 尚程鹏
基于洞庭湖流域2000～2012年98个气象站点的综合气象干旱指数(CI)和MODIS增强型植被指数(EVI)数据,对研究时段内生长季干旱强度和EVI时空变化特征,典型春、夏、秋季干旱年月和湿润年月干旱强度和EVI的空间分布及相关性进行分析,旨在研究EVI指数能否反映大范围气象干旱事件,探讨该指数作为流域干湿状况度量标准的潜力。结果表明:(1)在年际变化上,EVI在2001、2005、2009年出现低谷值,与其对应年份的干旱强度出现高峰值;在季节变化上,干旱强度的高值段主要集中在夏秋季,低值段主要集中在冬春季;夏季EVI值最大,冬季EVI值最小;(2)去除年际变化和季节性影响的生长季干旱强度、EVI和森林覆盖率年际波动变化明显,并且干旱强度高峰值的年份对应EVI和森林覆盖率出现低值的年份;(3)典型干旱年月干旱强度高值区的空间分布与EVI距平低值区的空间分布存在高度一致性,其中夏、秋季干旱年月的干旱强度和EVI的相关系数分别通过了0.01、0.1的显著性水平检验;(4)除部分地区外,典型春夏秋季湿润年月的干旱强度空间分布与EVI距平的空间分布对应较差,两者的相关系数未通过显著性检验。上述结果表明,在典型干旱年月,流域植被的生长状况能够响应大范围的区域气象干旱情况。
[期刊] 经济地理
[作者]
孙颖 易浪 尹少华
植被覆盖变化是评估生态效应与治理成效的关键性因素之一。基于洞庭湖流域2000—2019年MODISNDVI和同期气温、降水、土地利用等相关数据，运用Sen+Mann-Kendall、Hurst指数、偏相关分析、残差分析等多种方法，全面分析了流域植被覆盖时空演化与未来变化趋势，主要结论如下：(1)年际变化上，流域生长季NVDI呈分阶段波动上升趋势，植被覆盖显著增加。(2)空间分布上，流域大部分区域植被覆盖状况良好，呈“西高东低”分布特征；但未来流域大部区域植被NDVI可能呈增长放缓或退化趋势。(3)气候影响因素上，流域生长季NDVI与降水和气温变化均呈正相关，但气温对植被生长的正向促进作用强于降水。(4)人类影响因素上，农业生产与生态工程建设对流域植被变化具有正面效应；土地利用变化对流域植被变化具有双重影响作用；城市扩张则是导致NDVI减少的主要因素之一。未来流域生态治理范围应重点关注残差呈持续减少特征的湖区沿线、经济较发达区域以及已建成经济区的周边扩展区域，构建“有为政府、有效市场、有机社会”三位一体的生态协同治理新格局。
[期刊] 资源科学
[作者]
李景刚 李纪人 黄诗峰 李小涛
利用洞庭湖流域1999年1月-2008年12月间的TRMM3B43月降水量资料,通过区域综合Z指数的构建,旱涝等级的划分以及降水变差系数的计算,对洞庭湖流域近10年来的旱涝发生特点进行了分析,并通过与流域实测降水数据分析结果的对比,验证了TRMM数据在流域旱涝监测中具有很好的可行性和较高可信度。另外,研究结果显示:①在区域综合Z指数构建过程中,由于考虑了区域降水空间分布的不均匀性,文中的计算方法比通常采用的面积平均法更加符合实际;②TRMM数据格点在流域内均匀分布,可有效刻画流域降水的空间分布。其监测的流域旱涝结果较有限气象站点的监测结果更加真实、可靠;③受季节性季风降水及区内复杂地貌特征的影...
[期刊] 资源科学
[作者]
李月臣 宫鹏 刘春霞 陈晋 于德永
植被覆盖变化研究在土地利用/覆盖变化研究中占据着的重要内容。北方13省气候的地域差异性和过渡性明显,植被类型多样,是我国境内对全球变化反应较为敏感的生态系统地带。研究该地区植被变化特征及其与气候因子的响应关系有助于深入理解这一地区土地利用/覆盖变化总体特征以及对区域及全球气候和环境变化的影响。本文基于NOAA/AVHRR NDVI数据,气候和土地覆盖数据对北方13省地区1982年~1999年植被动态变化及其与气候因子的关系进行了分析。结果表明18年间研究区植被总体呈现增加趋势,植被平均NDVI生长季增加了11.69%。春、秋两季植被增加趋势最为明显。植被变化与气温相关性显著而与降水无显著相关,...
关键词：
北方13省 植被变化 气温 降水
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
周浩 胡凌 陈藜藜
明确我国关键粮食产区水土资源平衡状况，有利于粮食生产结构调整及保障国家粮食安全。本文以南方洞庭湖流域为研究区，在多期土地利用数据、常规气象站点数据和DEM数据支持下，从耕地的新增、类型转换、存续和灭失4方面系统识别耕地利用变化特征，并运用Penman-Monteith公式、有效降水量模型等揭示其气候水分平衡特征及耕地利用下水土资源平衡效应。结果表明：1）40年间，洞庭湖流域的水田处于较为稳定的空间分布状态，而旱地重心向西北方向移动了17.36 km~(2)。耕地存续的相对面积比例达到70.63%，灭失类型多分布于怀化、湘西州等地，新增的耕地来源主要是林地，内部转换集中于衡邵娄等地；2）流域南端以及洞庭湖区的蒸散能力较强，而西部至西北端偏弱，有效降水量呈西北至东南逐渐增大的特点；3）1980年水分亏缺区面积比例仅为1.79%，至2020年该比例已增至32.84%，洞庭湖区以及永州市等地水分亏缺风险较高；4）耕地的气候水分平衡历经了以水分盈余为主到水分亏缺与盈余并存阶段，亏缺区主要分布于洞庭湖区、湘江流域西北部以及永州等地，且亏缺区扩张更多围绕以水田为核心的耕地利用变化类型进行。研究结论可为该流域的耕地合理开发与利用提供决策支持。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
薛联青 张竞楠 何新林 汤骅 杨广
结合洞庭湖流域水文气象特点,从不合理跳跃点、统计特征、区域干旱以及空间分布等方面综合分析了3种气象干旱指数在该流域的适用性及可靠性。评价结果表明:(1)NCC2CI与CInew指数均可较好解决传统CI指数评估中出现的不合理震荡、旱情加剧等不足,且该指数对长历时干旱表现较为敏感,对短历时干旱存在漏测的可能性;(2)对具有较大烈度特征的干旱事件,NCC2CI指数虽然能较好地监测出等级较高的干旱强度,但对极端干旱强度的特征表征有所不足;(3)干旱NCC2CI指数较好地延续了传统CI指数的统计特性以及空间分布特性,反映出的某时段较大降水对日后的影响时段为20~40d,指数表征更加符合干旱发生的过程。而...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
孙葭 黄一民 吴华武
基于1979—2015年洞庭湖流域27个气象站点的实测降水数据(CMD),采用降水Z指数、小波分析和线性倾向估计等研究方法,比较了美国环境预报中心的再分析降水数据(CFSR)和融合降水数据(CMAP)、欧洲中期天气预报中心数据(ERA–Interim)、全球降水气候学项目数据(GPCP)、英国East Anglia大学气候研究中心降水数据(CRU)和全球陆地降水重建数据(PREC/L) 6套格点降水数据中洞庭湖流域的旱涝时空变化特征。结果表明:研究时段内洞庭湖流域的旱涝具有明显的年际变化特征,GPCP的总体再现能力较强;洞庭湖流域整体呈变旱趋势,ERA–Interim中旱涝趋势与CMD的较为一致;流域旱涝具有明显的准18年、准3年和准5年的周期变化,GPCP中旱涝变化周期与CMD的较为接近;洞庭湖流域旱涝频率和变化趋势的空间分布存在区域差异,格点数据中,仅部分区域的旱涝频率和变化趋势与CMD的一致。总体上,GPCP对洞庭湖流域旱涝特征的再现较好。
关键词：
旱涝特征 格点数据 降水数据 洞庭湖流域
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
孙葭 章新平 黄一民
收集了４种不同数据来源的再分析降水数据：欧洲中期天气预报中心大气再分析数据（ＥＲＡ－ｉｎｔＲＥｉｍ）、英国ＥＡｓｔ ＡｎｇｌｉＡ大学气候研究中心数据（ＣＲＵ ｔｓ３．２１）、全球降水气候学项目数据（ｇＰＣＰ Ｖ２．２）、ｔＲｍｍ多卫星降水产品——ｔＲｍｍ ３Ｂ４３（Ｖ７）和中国气象科学数据共享服务网提供的降水实测数据（ＣｍＤ），用均值、偏差和偏差百分比及标准差等统计指标对再分析降水数据在洞庭湖流域的模拟精度进行评估。结果表明：（１）４种再分析数据年、季节降水量的年际变化与ＣｍＤ总体相似，其中秋冬季节与ＣｍＤ的一致性好于春夏季节。（２）ＥＲＡ－ｉｎｔＥＲｉｍ数据对年均降水量的高估比例为２０％以上．．．
关键词：
再分析降水数据 洞庭湖流域 精度 评估
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
尚程鹏 章新平 张新主 姚天次 王婷
基于洞庭湖流域96个气象站点1961~2015年逐月降水数据和美国NCEP/NCAR再分析数据,对洞庭湖流域近54 a来冬季降水的时空变化特征和典型冬涝、冬旱年的大气环流及水汽输送形势进行分析,并讨论逐年冬季降水与同期欧亚环流指数(EUCI)、可降水量和水汽通量散度的关系。结果表明:近54 a,流域冬季降水存在明显的年际和年代际变化特征,具体表现为20世纪60年代和70年代降水偏少,80年代降水开始增多,其后期至90年代中后期降水偏多明显,进入21世纪以来降水又呈波动减少的趋势。此外,流域冬季平均降水量和冬季降水标准差均呈现由南向北、由东向西递减的空间分布特征。从大气环流和水汽输送形势来看,典型冬涝年和冬旱年的空间分布大致相反,表明流域冬季异常降水是与大尺度环流形势的异常密切关联的。计算发现,逐年冬季可降水量、水汽通量散度和欧亚环流指数与流域冬季降水均具有较好的关系,相关系数分别达到0.43、-0.68、-0.53,通过0.01的信度检验。
关键词：
洞庭湖流域 冬季降水 大气环流 水汽输送
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
邵雅琪 姜群鸥 胡中民 吴戈男
为研究对张承地区生态环境质量改善具有重要现实意义的植被动态变化及其与气候影响因素间的关系,本研究解析张承地区2000—2014年气候因子与植被指数(NDVI)的时空演变特征,进而揭示该区域气候因子与植被指数的相关关系。结果表明:1)2000—2014年张承地区NDVI整体呈现增长趋势,年际波动较大,季节差异和空间分异特征显著。2)对于气候要素,15年间光合有效辐射与气温呈下降趋势,而年降水量呈现出增长趋势,且具有明显季节差异。3)在季节尺度上,夏季NDVI与降水量的相关性最显著,而在冬季NDVI与气温和光合有效辐射的相关性更显著;在年际尺度上,NDVI与光合有效辐射相关性较低,但却与降水量呈显著正相关,与气温呈显著负相关。4)不同植被类型的NDVI与气候因子的相关程度存在差异,但对于同一植被类型,NDVI与降水量的相关性最高。这些研究结论将为张承地区应对气候变化、改善生态环境提供重要参考信息。
关键词：
归一化植被指数 气候影响 时空变化
[期刊] 自然资源学报
[作者]
尚程鹏 章新平 孙葭 黎燚隆
论文基于1961—2015年洞庭湖流域96个气象站点逐月降水数据和英国哈德莱中心月平均海表温度资料,利用EOF、Morlet小波和偏相关分析等方法,对洞庭湖流域冬季降水的时空变化和周期特征进行分析,并探讨影响流域冬季降水的关键海区及其关键时段。结果表明:在年际时间尺度上,洞庭湖流域冬季降水主要存在全区一致型、南北反向型和中部-南北部反向型3个模态,各模态分别具有12 a、16 a和7 a左右的长周期以及3 a左右的短周期。在与全球海温的关系方面,流域冬季降水与ENSO和南海海温均存在显著相关,平均而言,在ENSO处于暖位相或南海海温偏高时,流域冬季降水易偏多,反之,则流域冬季降水易偏少;但ENSO和南海海温对流域冬季降水的影响范围及其关键时段存在明显差异,其中ENSO的影响范围主要分布在流域南部,其在前期10月与流域冬季降水相关性最好,而南海海温的影响范围集中在流域东部,其在次年2月与流域冬季降水相关性达到最高。
关键词：
洞庭湖流域 冬季降水 ENSO 南海海温
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张晓艳 刘梅先
洞庭湖流域是我国高温热浪事件多发地区之一,严重威胁人体健康及农业生产,研究高温热浪特征和风险,对当地防暑减灾具有重要指导意义。基于气象站点气温数据(1960~2013年),综合利用MK检验、概率模型和Copula概率模型,以年最长热浪长度(HWL)、热浪平均高温(HWT)、高温天数(HDL)和高温天内平均高温(HDT)为指数,系统分析了洞庭湖流域高温、热浪的时空规律及风险变化特征。结果表明,流域平均4项高温指数表现出先下降后上升的趋势。总体上,流域东部和东南部高温、热浪强度较大,西部和西南部强度较小,另外,流域高温、热浪的风险和强度变化有一定的空间差异,但总体上升。此外,基于Copula的分析...
[期刊] 林业科学
[作者]
张雨田 石军南 张怀清 吴炳伦
【目的】探究洞庭湖湿地植被覆盖变化的长期时空格局及其对气候变化和人类活动的响应机制，为湿地生态系统保护提供决策依据。【方法】利用FSDAF（时空融合数据分析框架）算法融合Landsat和MODIS影像，获取洞庭湖湿地2000—2019年月尺度归一化差异植被指数（NDVI）时间序列，采用改进的STL时序分解方法分离洞庭湖湿地植被NDVI季节和趋势分量，在不同时间尺度下量化湿地植被覆盖对环境变化和人为干扰的响应。基于线性回归方法与高时空分辨率的NDVI季节和趋势分量数据对洞庭湖湿地植被进行时空动态分析，识别湿地植被在不同尺度的时空动态格局。应用基于偏相关的分析方法定量评估2000—2019年3个主要气候因子（温度、降水量和太阳辐射）和人为因素对趋势和季节性植被变化的贡献。【结果】1) 2000—2019年，洞庭湖湿地植被NDVI季节和趋势分量变化呈现出空间分异格局，但总体呈“绿化”趋势，变化率分别为4.8×10-3 a-1和0.4×10-3 a-1。2）温度和太阳辐射与植被变化存在显著正相关关系，与植被变化的季节相关性大于趋势相关性。降水量与植被变化的相关性相对较低，且与水稻的NDVI变化呈负相关关系（趋势分量偏相关系数R=-0.27；季节分量偏相关系数R=-0.42）。3) 2000—2019年，人为因素和气候变化对洞庭湖湿地植被变化的平均相对贡献率分别为58%和42%，其中人为因素对长期和季节性湿地植被生长与恢复的相对贡献率分别为55%和62%，气候变化对长期和季节性湿地植被退化的相对贡献率分别为53%和56%。【结论】人为因素促进植被生长是洞庭湖湿地植被增绿的主要动因；气候变化对湿地生态系统构成威胁，采取合适的生态保护与修复方案仍是未来实现洞庭湖湿地生态系统可持续发展的重要手段。
[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...
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