卫星遥感资料在青海草地资源监测及评价中的应用研究

利用EOS/MODIS、NOAA/AVHRR卫星遥感监测的植被指数(NDVI)、地面定点监测的实际地上牧草产量资料,依据卫星遥感监测原理,在点和面上研究、建立了植被指数与牧草产量之间的关系模式,给出了草地资源卫星遥感监测和评价方法;监测和评价结果显示:2004年青海省草地资源从东南部向西北部逐渐递减,产量最高区处于黄南州南部和果洛州东南部,最低区处于西北部的柴达木盆地,近20a来天然草地资源的分布规律没有发生变化,但草地生产力在逐步下降,草地资源在逐年减少,仅果洛州全州平均牧草产量比1986年下降了4.04%,牧草总量减少85.10万t,理论载畜量减少了63.11万只绵羊单位;暖干旱化的气候变化趋势,是造成青海省天然草地生产力下降,呈现退化趋势的主要原因。     

近30年黄河源头玛多县气候变化特征

利用1976-2005年玛多气象站气象观测资料,分析该地区近30年来的年平均气温、年降水量和蒸发量、大风及沙尘的变化特征。结果表明:30年来玛多地区年平均气温呈明显的上升趋势;降水量偏少,而蒸发量偏大,大风和沙尘天气出现日数在减少。草场退化且速度加快,牧草产量下降,生长季节缩短,为保护环境提供参考。     

青藏高原三江源区退化草地生态系统的地表反照率特征

为了揭示青藏高原三江源区草地退化对生态系统地表反照率的影响,利用2006年12月至2007年11月一整年的观测数据,分析了地表反照率的季和日变化特征及其影响因子。退化草地生态系统的年均地表反照率为0.22,生长季(5～9月)的平均地表反照率为0.18,非生长季为0.25。在植物生长初期的5月,地表反照率主要受土壤水分影响,5月末至6月初出现全年最低值;植物生长旺季的7～8月,受植被的影响地表反照率相对较稳定,并略高于生长季中其它各月。地表反照率的日变化呈"U"型,阴天的地表反照率高于晴天。全年地表反照率出现的最大频率集中在0.20附近,非生长季在0.22附近,生长季在0.18附近。退化草地生态系统生长季地表反照率的变化受土壤水分和植被的的影响,而非生长季受积雪的影响较大。     

黄河三角洲草场气候生产力与草业开发

分析了黄河三角洲地区主要栽培草种的气候生态适应性以及牧草生长季气候条件的优劣势。计算得出该区天然草场和人工草场的气候力，气候增产潜力，研究其时空分布规律，提出亓场改良措施。结果表明：天然草场气候生产力为９２１０－１１８２０ｋｇ／ｈａ。增产潜力为４５００－１０５００ｋｇ／ｈａ；种植紫花苜蓿的人工草场气候生产力为２３７７５－２８０８０ｋｇ／ｈａ，增产潜力为６０００＝１９５００ｋｇ／ｈａ。     

青海玛多县草地资源遥感动态监测及分析

黄河源区地处青海省玛多县，在最近十几年，该地区湖泊干涸、草地退化以及河流断流等生态恶化问题十分突出。利用1990年和2000年两期夏季的TM资料，对玛多县草地生长状况进行调查，对比分析了该地区的草地退化特征，同时，运用地面草地观测资料以及同一地区降水、气温、干燥度和蒸发度等气候因子的变化特征，分析草地退化的主要原因，为该地区的生态建设和管理提供依据。     

气候变化对青海天然牧草影响研究

根据青海省4个牧业气象代表站点1988-2005年天然牧草数据和同期气候资料,分析了青海天然牧草生长发育与气象条件的关系,探讨了气候变化对青海省牧草发育期、高度及产量形成的影响。研究表明:青南东部地区影响牧草返青出现的主要因素是热量条件,而青南西部和环湖地区牧草返青期的早晚主要受制于水分条件;两地区牧草黄枯期出现的迟早与日平均气温稳定通过5℃的终日相接近;在干旱、半干旱地区,天然牧草产量形成的主要因素取决于水分条件,年降水越多,牧草产量越高;青南东部的半湿润地区,温度对产量的影响大于降水对产量的影响。在全球气候变暖的背景下,青海省半湿润牧业区,随气温升高,牧草产量有所增加,草场载畜量有所上升;但在干旱、半干旱牧业区,气候变暖加剧草地水分的散失,牧草的生长发育受阻,产草量下降,同时,优良牧草在草场中的比例下降,杂类草的数量和比例上升,草场朝不良方向演替,呈现退化趋势。     

黄河三角洲草场气候生产力与草业开发

分析了黄河三角洲地区主要栽培草种的气候生态适应性以及牧草生长季气候条件的优劣势。计算得出该区天然草场和人工草场的气候生产力、气候增产潜力，研究其时空分布规律，提出草场改良措施。结果表明：天然草场年气候生产力为９２１０—１１８２０ｋｇ／ｈａ。增产潜力为４５００—１０５００ｋｇ／ｈａ；种植紫花苜蓿的人工草场年气候生产力为２３７７５—２８０８０ｋｇ／ｈａ，增产潜力为６０００—１９５００ｋｇ／ｈａ。     

科尔沁草甸草地生长季能量平衡特征

草地生态系统具有植被多样性和较大的气候变异性,研究草地的能量平衡特征对认识草地的生态效应具有重要意义。利用开路涡度相关系统和常规气象观测系统的观测结果,运用最小二乘法、线性回归等方法对科尔沁草甸草地2010年生长季能量平衡特征进行了分析。结果表明：科尔沁草甸草地生长季能量闭合比率为80.4%,说明该地存在不闭合现象,且闭合度居于同类观测的中上水平,涡度相关观测数据较为可靠。反射率日变化呈先降后升趋势,中午达到最低值,生长季（5-9月）内在0.040-0.120之间波动,整体也呈先降后升趋势,平均值为0.061。净辐射与太阳辐射的比值为0.386,二者呈线性正相关关系。潜热通量是科尔沁草甸草地最主要的能量支出项,其次是感热通量。各分量日变化与净辐射基本相同,呈单峰型变化,日出后开始增加,中午达到最大值,之后开始减小,峰值及其出现的时间稍有不同。两种典型天气下,各分量占净辐射比例次序与生长季平均情况相同。晴天时各分量与净辐射相同,呈单峰型,而阴天时变化规律均不明显。     

青海牧区近10年牧草产量变化与气象条件的关系

利用DPS统计中的相关、回归等方法分析近10年青海高原牧区5站点牧草产量变化与气象因子的关系,并建立了牧草产量的气象条件多元回归拟合模型。结果表明：近10年来牧草产量的年最高值河南、甘德总体呈下降趋势,曲麻莱、海北、兴海总体呈上升趋势;5站点牧草产量5月变幅最大为兴海,变幅最小的为海北,6—8月变幅最大的是曲麻莱,变幅最小的是海北;5站点8月牧草产量形成期总体上日照充足,降水除河南阶段性较充沛外,其余受限制,温度除河南在牧草生长季内当光温出现匹配不当时呈负相关外,其余均受限制;气象因子与5站点年最高牧草产量的拟合模式拟合效果较好,均可通过0.01检验。     

2000—2020年呼伦贝尔地区归一化植被指数时空变化及其对气候的响应

利用2000—2020年MOD13Q1和气象观测数据, 结合Sen趋势分析、M-K显著性检验、变异系数、Hurst指数、相关系数等对呼伦贝尔地区归一化植被指数(NDVI)时空变化及气候响应进行分析。结果表明: 呼伦贝尔地区多年生长季平均NDVI为0.63, 平均年变化倾向率为0.028/10 a, 大部分地区呈增加趋势, 其中大兴安岭森林大部及岭西耕地增加显著。呼伦贝尔地区生长季NDVI的平均变异系数为0.08, 其中呼伦贝尔草原西部的波动较大。Hurst指数表明, 呼伦贝尔地区生长季NDVI整体变化呈反持续性趋势, 结合现有NDVI变化趋势, 未来将呈下降趋势, 对生态环境的保护工作较为不利。大兴安岭森林生长季NDVI与气温呈正相关, 耕地与草原区呈负相关, 而呼伦贝尔大部分地区的生长季NDVI与降水普遍呈正相关, 其中呼伦贝尔草原和大兴安岭两麓耕地的生长季NDVI与降水相关显著, 说明气温是制约北部大兴安岭森林生长的主要因素, 而降水是制约呼伦贝尔草原生态平衡和农牧业发展的主要因素。     

鞍山地区大雾天气气候特征及成因探讨

利用1951—2014年鞍山地区大雾天气观测资料,采用线性趋势法和多项式趋势法分析了鞍山地区大雾天气的空间及时间变化特征。结果表明:1951—2014年鞍山地区年和季大雾日数呈东南部地区多、西北部和中部地区少的空间分布特征,同时各区域大雾日数的季节变化差异显著,东南部山区夏季和秋季(6—10月)为大雾多发季,其他地区深秋和冬季(11月至翌年1月)为大雾多发季;鞍山市各区域大雾日数趋势变化的差异较大,中部地区大雾日数呈减少的趋势,西部地区大雾日数呈弱增加的趋势,东南部地区大雾日数呈增加的趋势。近64 a鞍山地区区域性大雾过程最长持续时间为7 d,全区性大雾过程较少,一致性大雾过程仅出现8次;鞍山地区大雾天气受地形影响较大,具有明显的区域特征,平原地区大雾天气少、山区大雾天气多,且山区连续性大雾过程持续时间较长。鞍山地区大雾过程持续时间多集中在1—2 h,大雾天气出现时间主要集中在05—06时、08时和20时前后,大雾过程日最长持续时间为20—21 h。在1961—2010年鞍山地区大雾日数的年代际变化中,东南部山区大雾日数呈增加的趋势,中部地区大雾日数呈减少的趋势;特别是20世纪90年代以后,中部地区大雾日数减少明显,东南部地区大雾日数增加显著,区域性差异较大。同时,人类活动对气候环境的反馈影响可能也是鞍山地区大雾天气变化的一个原因。     

基于NOAA／AVHRR数据的青海省草地生产力变化研究

近年来，由于气候变化和人类活动的共同影响，生态环境，特别是草地资源发生了较大的变化。本利用美国地球资源观测系统数据中心探路数据库(Pathfinder Data Sets)的1981—1999年序列的NOAA/MAVHRR NDVI资料，阐述了该资料的处理方法、研究草地生产力动态变化的原理和计算方法，并分析了近20a来青海省草地生产力变化的空间和时间特征以及地区差异性。     

中巴资源卫星在青海省土地利用遥感监测中的应用

本通过中巴资源卫星（CBERS－1）与Landsat卫星资料的对比研究，得到玛多地区2000年2001年2期的土地利用图，通过土地利用状况的对比发现：玛多县天然草场高覆盖草地的减少和中、低覆盖面积的增加为特征，而盐碱地和沙地均有所增加。中结合玛多地区近两年来气候因素简要分析了变化的原因。     

青藏高原典型高寒草地水热条件及地上生物量变化研究

利用海北州海晏县1979—2009年地面气象观测资料和1997-2009年地上生物量资料,分析了1979年以来青藏高原的气候变化和水热条件变化,以及气温和降水量与地上生物量之间的响应关系。结果表明,1979—2009年该地区的年平均气温和降雨量均呈增加趋势,年平均气温的增加速率达0.33℃.(10a)-1,年降雨量增幅为33.1mm.(10a)-1;>0℃的有效积温、生物温度和实际蒸散量均呈明显的增加趋势,而湿润度则呈明显的减少趋势。海晏县高寒草地牧草草地地上生物量呈波动增加,且与冬季降雨量呈显著的正相关,与春季降雨量相关性不显著,与夏季平均气温相关性最高。     

天山北坡牧草的光谱特征

牧草产量与牧草的红光和近红外光反射率关系密切。本文对牧草光谱的日变化、季变化、不同草场类型的光谱特征以及牧草光谱绿度值与牧草叶面积、鲜重、和草地土壤湿度的关系进行了初步研究,给出了牧草光谱与牧草各生物参数的定量关系式。     

内蒙古草地旱灾指标体系及其应用研究

为进一步满足草原生态气象业务的开展和社会公共气象服务需要，针对内蒙古年内和年际气候干旱所引发的草地旱灾及其影响，根据内蒙古草地气候和草地类型等特征，通过土壤水分平衡基本原理、积雪情况建立适用于牧草生长季、两个枯草季和冬季时段的旱灾评判模式，以及确定为轻旱、中旱和重旱的三级旱灾等级系数阈值与之对应的表现特征。经检验：除两个枯草季因目前尚缺少典型实例未进行检验外，牧草生长季108个个例的准确率达96%，冬季37个个例的准确率达97. 3%，模式具有很好的稳定性和实用性。通过近几年气象业务应用和公共气象服务表明，旱灾指标体系应用效果良好，不同等级的旱灾指标均达到了可客观反映旱灾的目的，评判结果与实际情况吻合。     

2004—2019年内蒙古扎赉特旗牧草长势与气象条件相关分析

利用内蒙古兴安盟扎赉特旗气象站2004—2019年5—8月的气温、降水、日照时数、相对湿度资料和天然牧草生长发育期观测资料,分析了2004—2019年近16 a牧草高度与气象要素的变化特征,牧草高度与气候条件的相关关系。结果表明:(1)近16 a生长季平均牧草高度为41 cm,5—8月高度在14.2～55.9 cm之间;(2)生长季平均牧草高度与光、温、水条件均没有显著的变化趋势,但8月牧草高度增加趋势明显,16 a增加了16.5 cm;(3)生长季平均牧草高度与同期降水量呈显著正相关、与平均相对湿度呈显著正相关、与日照时数和气温日较差呈显著负相关关系。该地牧草高度受降水量影响较大,降水量越多,日照时数越少,空气相对湿度越大,气温日较差越小,牧草长势越好,而热量条件变化的大小对牧草长势的影响不大。以4个要素作为因子建立的牧草高度回归模型,历史拟合效果好,可以根据当年生长季气候条件预测牧草高度变化趋势。     

气候变化对海北州天然草地生物量及生态环境的影响

利用海北州近40a的气温、降水资料和近年来的天然牧草资料，分析了海北州气温、降水变化特征以及其变化对天然牧草生物量和草地生态环境的影响。结果表明：海北州温度增暖趋势上世纪90年代最为明显，各地温度变化的气候倾向率均为正；降水量的递增在80年代达最高值，90年代有所回落；气候变化对草地生物量和生态环境的影响温度大于降水，降水量对生态环境的影响主要表现在降水量的年际波动和年内各季节分布的差异上。     

利用NOAA/AVHRR监测青海省草地生产力变化的研究

青海省地处青藏高原，生态环境脆弱。近20年来，由于气候变化和人类活动的共同影响，生态环境，特别是草地资源发生了较大的变化。利用美国地球资源观测系统数据中心探路者数据库(Pathfinder Data Sets)1981-1999年间的NOAA／AVHRR NDVI资料序列，分析了青海省近20年来草地生产力变化的时间特征及地区差异性。     

气候变暖对青海高原地区植物物候期的影响

将青海高原划分为东部农业区、环青海湖区、三江源区和柴达木盆地4个地区,根据1983—2007年各个地区气象台站所观测的气象资料,利用统计学方法,分析了不同地区植物物候期对气候变化的响应。结果表明:东部农业区、环青海湖区、三江源区和柴达木盆地年平均气温均呈上升趋势。在气候变暖背景下,东部农业区、环青海湖区、三江源区植物返青普遍期呈提前趋势,柴达木盆地返青普遍期呈推迟趋势,4个地区黄枯普遍期均呈延迟趋势,植物生长季延长。年降水量各地变化趋势不同,年降水量和阶段降水对植物生长关键期的变化有一定影响,但与气温相比其影响相对较小。