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。

基于MODIS数据和VPM(Vegetation Photosynthesis Model)模型估算2000—2015年江汉平原农田NPP,利用空间自相关和Sen趋势分析方法,分析16年间江汉平原农田NPP的时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)江汉平原农田年均NPP在2000—2005年呈上升趋势,2005—2009年呈波动性下降趋势,2009—2015年呈上升趋势;农田年NPP总量在2000—2015年整体上趋于平稳。(2)高中低产田面积占比分别为66.03%、27.04%和6.93%。2000—2015年NPP具有很强的空间聚集性且呈逐年增强趋势,并随空间距离增加聚集性减弱;江汉平原NPP主要呈高—高聚集和低—低聚集特征。(3)江汉平原农田NPP显著上升、无显著变化和显著下降区域面积分别占1.30%、69.50%和29.20%。

江汉平原水利工程密布,大型调水工程对流域用水格局产生很大影响。气候变化同时会影响调水工程调入调出区供需水情况,从而影响流域的水资源的分配。梳理了江汉平原主要调水工程,重点围绕南水北调中线工程与引江济汉工程的规划设计指标及实际运营状况,分析江汉平原潜在的用水矛盾。此外,在未来气候变化情景下,随着干旱时长和频次增加,会导致各调水工程抽水引水成本提高,从而加剧江汉平原用水矛盾。结果表明:(1)从工程设计和运行来看,南水北调中线工程达到调水设计后,引江济汉工程在保证汉江下游用水需求上受限可能性很大;(2)引江济汉工程自运行以来,虽未有较长时间的泵站抽水引水,但就2018年的泵站抽水引水成本来看已经达到运行总经费的30%。如果引江济汉工程引水口长江水位下降,自流引水受限,使用泵站抽水引水时长及频率将会增加,会导致引水费用进一步增加;(3)"南水北调中线"、"引汉济渭"、"鄂北水资源配置"工程,再叠加汉江中下游生产生活用水,如遇枯水年份,汉江水资源配置会产生很大的矛盾,对汉江流域及汉江生态经济带发展将产生影响。

植被净初级生产力是反映植被生态系统对气候变化响应的重要指标。基于２０００—２０１０年ＭＯＤＩＳ ＮＰＰ数据，结合同期年径流、气温、降水数据，运用趋势分析法、相关分析法以及径流过程指标法等方法，研究了长江源区２０００—２０１０年植被ａ ＮＰＰ的时空变化特征及其水文效应。研究结果表明：１）近１１ ａ来，长江源区植被ａ ＮＰＰ呈增加的趋势，增加趋势不显著，线性增长率为４８．２２ ｇ Ｃ／Ｍ２；在水热条件的影响下，植被ａ ＮＰＰ增长呈现出空间异质性，增加幅度由东南向西北逐渐减少。２）不同植被类型的ａ ＮＰＰ增长趋势不同，其中针叶林、灌丛、高寒草甸和高寒草原的ａ ＮＰＰ增长率分别为３．０３、２．６８、１．．．

【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。

以遥感和气象数据为主要数据源,运用改进后的CASA模型,估算了俄罗斯布里亚特共和国2000—2008年的植被NPP,并验证了模型的精度,分析了该地区植被NPP的时空变化规律及其与气候因子的相互关系。研究结果表明:时间上,植被NPP年际上呈现为在波动中上升,月份上表现为先升后降的趋势;空间上,植被NPP随经度的增加而增大,随纬度的增加而减小,由西南到东北逐渐递增的趋势;不同植被类型的NPP也不同,从大到小依此为:草地与沼泽林>森林>森林与草原>稀树草原>高山植被。其变化主要受气温和降水量变化的作用。改进后的CASA模型运用于布里亚特共和国植被NPP估算的精度较高。该研究对中国北方植被NPP估算和...

江汉平原是中国重要的商品粮基地,高精度的水稻种植面积的获取对国家的农业发展与规划具有重要意义。但是我国南方区域云雨天气较多,光学遥感影像缺失严重,同时受卫星重访周期的影响,可用数据较少,进而影响水稻种植面积提取的精度。为解决高时空分辨率影像缺失问题,基于ESTARFM (enhanced spatial and temporal adaptive reflectance fusion model)模型开展Landsat 8 OLI与MODIS数据的融合研究,获取具有高时空分辨率的Landsat NDVI时序数据。利用时序数据分析水稻的物候特征并结合关键物候期参数,采用多种机器学习方法对水稻种植区域进行提取。结果表明:利用该种方法能较好地提取研究区水稻种植的面积,并且在采用SVM方法分类时效果最好,水稻种植区域提取的总体分类精度为93.31%,Kappa系数为0.920 2。该研究为多云雨地区农作物种植信息提取提供了一种有效的方法。

基于２００１～２０１０年全国气象数据及ＭＯＤＩＳ ＮＤＶＩ数据，利用改进的光能利用率模型（ＣＡＳＡ模型）反演了全国植被ＮＰＰ时空格局，并分析了其与年平均温度及降雨量的关系，结果表明：（１）近１０年全国植被平均ＮＰＰ空间分布地域性明显，总体上北低南高，由西北向东南逐渐增加。其中西北沙漠地区的植被ＮＰＰ值最小，大都在１００ｇ Ｃ／Ｍ～２以下。南方大部分地区植被ＮＰＰ值在１ ０００ｇ Ｃ／Ｍ～２以上，特别是广西、广东及海南等省份更是达到了１ ５００ｇ Ｃ／Ｍ～２以上。（２）近１０年全国植被平均ＮＰＰ总体上呈逐年增加的趋势，倾斜率约为２．８２ｇ Ｃ／Ｍ～２·Ａ，即每年每平方米增加的ＮＰＰ约为２．８２ｇ．．．

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。

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。

新时代背景下的乡村发展面临严峻挑战,提升乡村发展能力是实施乡村振兴战略的基础工程,对农产品主产区的乡村可持续发展更具有特殊意义。以江汉平原为案例,2005—2014年为研究期,以外源驱动和内生响应解构乡村发展能力、构建测度指标体系,以熵权法解析乡村发展能力、揭示时空变化特征。研究表明:①江汉平原县域乡村发展能力不断提高,并呈现明显的空间集聚态势和东西分异格局;②外源驱动是江汉平原乡村发展能力的主要组分,其中城镇化驱动是主要能力贡献源;③外源驱动型是江汉平原乡村发展的主要地域类型,内外动力均衡型则具有良好的发展潜力。

建设用地的迅速扩张已经成为当前中国土地利用变化的主要特征。以中国科学院土地利用数据库(基于1995、2000和2005TM影像)为基础,利用GIS空间叠加分析和缓冲区分析技术,提取建设用地变化及其空间分布信息,运用建设用地扩张速度和强度指数对江汉平原1995～2005年10a来建设用地扩张的时空特征进行了研究。在此基础上,结合各县市的社会经济等信息,运用灰色关联分析,对建设用地扩张的驱动力进行探讨。结果显示:总体上江汉平原建设用地扩张速度呈现增大趋势,但各县市之间扩张差异显著;各县市建设用地扩张分布上呈现组团状特点;沿交通线扩张的特征较为突出,尤其是后一阶段增幅高于前一阶段,沿江扩张增幅明显;...

二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)被认为是最重要的温室气体,在气候变化中扮演着重要角色,实地测定稻田生态系统CO2通量是农业源温室气体监测与控制技术研究的基本内容。采用涡度相关法对江汉平原稻田生态系统进行了通量观测,并对水稻不同生长阶段冠层CO2通量、潜热、显热通量变化特征及其影响因素进行了分析。结果表明:水稻各生育期冠层CO2、潜热、显热通量日变化均表现出明显的单峰特征,但幅度不同,这与太阳总辐射的日变化及下垫面作物叶面积指数大小关系密切。稻田系统作物呼吸与土壤呼吸排放CO2,排放通量一方面与温度的变化有关,另一方面也受灌溉、作物生长状况的影响;稻田光合作用吸收同化大气C...

【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

东北地区作为全球变化的敏感区域,分析其植被生产力变化特征及其对气候变化的响应具有重要意义。本文基于EOS/MODIS卫星遥感资料,对东北地区植被净初级生产力(NPP)变化的时空特征及主要影响因素进行分析。结果显示,2000年~2006年,我国东北地区植被年NPP主要集中在(200~400)gC/(m2.年)区间,平均值为400.85gC/(m2.年),高于同期全国植被年平均NPP(360.97gC/(m2.年))11.02%。长白山地、大兴安岭和小兴安岭等森林分布区年平均NPP较高,辽河平原、松嫩平原和三江平原农业区及呼伦贝尔草原东部草原区次之,而呼伦贝尔草原西部草原区,松嫩平原西部的农牧交错...