不同高程下的NDVI变化及其与气候因子的关系

利用2001年-2010年期间四川省MODIS NDVI月合成数据集,结合同期的气象数据,研究不同高程下的NDVI变化,以及气温和降水对其的影响。成果表明:NDVI增长区域在低海拔和高海拔区均有分布,NDVI降低区域则主要分布在低海拔区;低海拔区与高海拔区NDVI年内最低值出现时间不同,且低海拔区相对高海拔区NDVI的年内变化更为曲折;降水和气温对不同高程的植被NDVI影响不同,同时降水对植被变化的影响较气温存在更为明显的滞后性。     

气温、降水量和人类活动对长江流域植被NDVI的影响

为了了解气温、降水量和人类活动对流域植被NDVI(normalized difference vegetation index)的影响，以长江流域为研究区，运用一元线性回归分析法和Theil-Sen Median趋势分析法研究了长江流域气温、降水量和植被NDVI变化特征，同时利用相关分析法和残差分析法探讨气温、降水量和人类活动对植被NDVI变化的影响.结果表明:1960—2015年长江流域年平均温度显著上升，而降水量的变化趋势并不显著；1982—2015年流域NDVI呈显著增加趋势；1982—2015年流域NDVI与气温的相关性较高，然而与降水量的相关性并不显著；人类活动使流域NDVI增加的区域主要分布于流域北部、东南和西南部分地区，而使NDVI下降的区域位于流域中西部区域和长三角地区.气温对长江流域植被NDVI变化的影响大于降水，气候变暖和人类活动对流域生态环境具有一定程度的影响.      

基于GIMMS NDVI的青藏高原植被指数时空变化及其气温降水响应

青藏高原植被生态系统脆弱， 是研究全球气候变化陆地植被生态系统响应的理想场所。以GIMMS NDVI、 气温和降水及植被类型数据为基础， 利用一元线性回归模型、 相关系数、 偏相关系数及t检验方法， 分析了青藏高原1982 - 2015年NDVI时空变化及其气温降水响应特征， 结果表明： 1982 - 2015年青藏高原NDVI时间变化过程总体表现为不显著的增加过程， 空间变化以显著增加为主， 占总面积的63.26%， 分布在高原北部、 西部和南部； 显著减少集中分布在高原中东部和东南部， 仅占总面积的3.45%。青藏高原主要植被类型NDVI平均值表现为： 阔叶林>针叶林>灌丛>草甸>高山植被>草原>荒漠， 其中草原、 高山植被和荒漠植被NDVI呈显著线性增加过程， 灌丛、 针叶林和阔叶林植被的NDVI呈不显著的减少过程。青藏高原NDVI与气温相关系数空间上呈南北向分布， 具有纬度地带性特征， 显著正相关分布在高原中北部， 显著负相关分布在高原中南部； NDVI与降水的相关系数呈东西向分布， 具有干湿度地带性特征， 显著正相关分布在高原中部， 显著负相关分布在高原东西两侧。研究认为1982 - 2015年青藏高原北部水热条件缺乏区域NDVI出现显著增加趋势， 而高原东南部水热条件充足地区NDVI呈现出显著减少趋势。深入开展植被类型NDVI气候响应的差异性研究， 有助于深入理解全球气候变化影响的区域差异及科学制定植被生态保护政策。     

1981-2006年西北干旱区NDVI时空分布变化对水热条件的响应

气候是植被变化的重要驱动因子. 利用1981-2006年GIMMS归一化植被指数（NDVI）时间序列数据,结合68个气象站降水、气温数据和DEM地形数据等资料,研究分析了西北干旱区植被活动的年、季变化和空间差异. 结果显示：在1981-2006年的26 a,西北干旱区植被的覆盖率增加了4.5%,年平均NDVI增加了3.2%;植被的生长季延长,主要表现在生长季的推迟. 从总体来说,植被覆盖率、生长季和NDVI值在2000年以前显著增加,而在2000年以后都呈现减小的趋势;其中,减少明显的区域是在伊犁河谷、中天山及平原区,在河流上游山区或源头以及部分河流两岸呈现增加态势;在年际变化上,大部分区域的气温、降水与NDVI相关性不强. 而年平均气温在4.58 ℃以下低温区和年降水在180 mm以上的相对湿润区,气温和降水都呈现正相关;在季节变化上,NDVI值在春季和秋季与温度相关显著,而夏季与降水相关性强. 2000年以后,植被覆盖率和NDVI值开始出现降低趋势与气温持续升高、降水量增幅下降有关.     

大凌河流域1998～2019年NDVI时空变化及其对气温和降水的响应

利用9个国家气象站数据和1998～2019年SPOT/VEGETATION NDVI数据，运用趋势分析、偏相关分析和复相关分析方法，研究大凌河流域22年来NDVI时空演变规律及其与气温和降水之间的关系。研究发现：(1)研究区22年来植被覆盖整体变好，90.8%的区域NDVI呈增加趋势，不同季节变化趋势各异，夏季NDVI增长率最高，春季最低。(2)大凌河上游地区NDVI总体呈缓慢稳定增长状态，中下游地区增长与减退并存；(3)研究区NDVI总体与气温呈负相关、与降水量呈正相关，且NDVI与年降水量关系更密切。(4)研究区植被覆盖降水驱动型占总面积的4.33%，气温驱动型占比为0.03%，降水、气温共同驱动型占比为2.73%。     

基于2001—2015年遥感数据的天山山区雪线监测及分析

基于2001—2015年MOD10A1/MYD10A1、MOD13Q1以及相关气象数据,采用积雪持续时间比率法,监测了天山山区的季节雪线高程,分析了其变化特征及影响因子。结果表明:①近15年天山山区雪线整体呈显著上升趋势,平均高程3 680 m左右,其中,北坡、伊犁河谷、南坡季节雪线的稳定性依次减弱,平均高程分别为3 620 m、3 390 m及3 820 m;空间上雪线高程呈现南高北低、东高西低的纬度地带性分布特点。②年际尺度上,气温是影响天山山区雪线高程的主控因素,呈显著正相关,南北坡与之相同,但伊犁河谷则降水是影响其变化的主控因素,呈显著负相关;季节尺度上,夏季气温、冬季降水是影响雪线高程的主控因素,降水与其呈负相关,但气温较高的地区,夏秋季降水会促进积雪融化,使雪线高程上升;月尺度上,7月气温、1月降水对其影响最明显,且存在一定的滞后反应。③天山山区雪线高程比零度层低800 m左右,两者呈较好正相关;雪线高程与NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）呈负相关,植被覆盖较好区域,同年NDVI与雪线高程相关性较好,植被覆盖较差区域,前一年NDVI与其相关性较好。     

2001—2020年三江源冻土区植被物候变化特征分析

作为长江、黄河、澜沧江的发源地,三江源区是我国重要的水源涵养区和生态屏障。在气候变化背景下,三江源区广泛分布的冻土显著退化,对植被变化与生态环境产生深远影响,但近20年植被变化特征及其对气候与冻土变化的响应尚不明晰。基于2001—2020年间三江源区植被、气象与土壤冻融数据集,分析了过去20年间三江源区植被物候变化特征及其对气候因子与土壤冻融要素变化的响应。结果表明：三江源区归一化植被指数(NDVI)整体呈东南高、西北低的空间格局,2001—2020年间三江源区植被整体呈变绿趋势,生长季NDVI以每10年0.017的速率显著增加;植被物候显著变化,生长季延长[6.3 d·(10a)^-1],主要由生长季开始日期(SOS)提前[4.9 d·(10a)^-1]贡献。基于统计分析结果,气温和降水是生长季NDVI最重要的主导因素,植被对降水的敏感性在气温相对较高、降水相对较少的暖干区域更强;生长季开始前的降水是SOS最重要的主导因素。土壤冻融变化对植被生长的影响具有空间异质性,在暖干区域,土壤融化时段延长对植被生长起到抑制作用。总体来看,三江源季节冻土区...     

2001—2008年天山西部山区积雪覆盖及NDVI的时空变化特性

对于以融雪及融冰补给为主的山区河流,融雪及融冰量的多少对当地可供利用水资源量的大小起着决定作用,对河流所在的水库的正常蓄水、防洪及发电产生一定的影响.积雪时空变化规律的影响因素较多,除气温这个主要因素外,还与当地植被覆盖情况、风向、风速及太阳辐射等因素有关,因此,基于2001—2008年的MODIS积雪数据和NDVI数据分析了研究区的积雪覆盖度与NDVI时空变化特性.结果表明:天山西部山区积雪分布极不均匀,边缘山区多雪,腹地少雪,边缘山区南坡比北坡积雪多;积雪期主要集中在10月到翌年5月,积雪年际变化差异较大,积雪有减少趋势.近8a来研究区的植被有较好的改善且与降水有一定的联系,但部分区域NDVI也有减小的趋势,不同区域植被返青时间不同.通过对比分析发现,除积雪消融与NDVI有其自有的变化规律外,二者之间也有很好的相关性,但关于植被覆盖是否会对积雪的消融起加速或减缓的作用,基于此两种MODIS数据产品无法得知,有待于通过其它方法或进行野外实验确定.     

基于MODIS NDVI的贵州省植被退化及归因

为了解森林退化的原因,利用2000-2015年的MODIS NDVI数据,在分析贵州省植被变化趋势的基础上识别了归一化植被指数（NDVI)显著下降的区域,并在NDVI显著下降区选取面积大于10 km2的森林图斑为兴趣区,分析其内气候变化趋势及对森林NDVI值的影响。研究表明:197个兴趣区主要分布在贵州省西北部的赤水—习水、东北部的梵净山和东南部的非喀斯特区域;区内春、夏季NDVI变化趋势与年NDVI值变化趋势一致,下降速率达到-0.01·yr-1,冬季与其他季节变化趋势相反,呈不显著升高趋势;区内春季和夏季气温升高显著,降水和日照时间无明显变化,整体气候变化呈暖干趋势;夏季温度升高是NDVI降低的主要驱动因素。      

关岭-贞丰石漠化治理示范区植被覆盖变化及其对气候因子的响应

为揭示喀斯特石漠化治理示范区植被覆盖变化以及气候因子对植被覆盖变化的影响,利用2006—2015年Landsat 30 m/16 d分辨率影像数据,采用最大合成法、NDVI差值指数和相关、偏相关分析法,系统分析示范区归一化植被指数的时空变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:(1)2006—2015年最大NDVI平均值为0.39,NDVI较高覆盖区域在示范区南北边界,而较低覆区域以花江南岸为主;(2)2006年以来示范区极低(-1.210)、低(-0.669)和中等(-0.729)植被覆盖度呈减少趋势,高(1.359)和极高(1.247)植被覆盖度增加,整体上呈显著增加趋势;(3)本月NDVI与本月、上月、上上月降雨量和气温的相关性均通过显著水平0.05检验,且本月NDVI与本月降雨量相关性高于本月气温(RNDVI降雨 =0.782),本月NDVI与上月气温相关性高于上月降雨量(RNDVI气温 =0.771);(4)在月尺度上,示范区植被生长对降雨量无滞后期,而对气温存在1个月的滞后期。      

Research on Temporal and Spatial Variation Characteristics of Vegetation Cover in Qilian Mountains from 1982 to 2006

Based on GIMMS NDVI data of Qilian Mountains region during 1982-2006, using the maximum synthesis, mean method, slope analysis and correlation analysis, the spatial and temporal changes of vegetation cover and its correlations with climatic factors were studied in Qilian Mountains. The results showed that: ①Vegetation NDVI of Qilian Mountains increases from west to east in general, showing the distribution pattern of much more vegetation in east regions than in west regions; ②Vegetation NDVI of Qilian Mountains has generally increased in the past twenty five years, but there are obvious spatial differences, especially vegetation NDVI of middle and east regions increase obviously; ③There have been obvious differences on spatial variation of seasonal NDVI in the past twenty five years in Qilian Mountains, and the increased area of vegetation NDVI is the largest in summer, followed by autumn, spring, but the most reduced area of vegetation NDVI is in winter. The regions of increased vegetation NDVI concentrate on southern mountain of Qinghai Province and in Buha River Basin, while the regions of reduced vegetation NDVI concentrate on Wushaoling, Lenglongling and Daban mountain in each season; ④The correlations between monthly average vegetation NDVI and temperature and precipitation are very significant, which indicates that temperature and precipitation are the main factors affecting the change of vegetation NDVI in Qilian Mountains, but intensive human activities are also important factors affecting the change of vegetation NDVI in some areas.     

1982～2015年渭河流域植被变化特征及气候因素影响

基于GIMMS NDVI3g（the third generation of Global Inventory Modeling and Mapping Studies Normalized Difference Vegetation Index）数据,结合趋势分析、Mann-Kendall检验和Pearson相关分析等方法,识别了渭河流域19822015年不同时间尺度（年、月及季节）植被NDVI的动态变化特征及气候因素影响。结果表明,近34年渭河流域NDVI呈现增长趋势,且20002015年NDVI较19821999年显著增长,趋势线斜率分别为0.003和0.001,退耕还林后植被覆盖状况明显改善;年均NDVI与气温呈显著正相关,与降水的正相关性较弱;月均NDVI与气温和降水都表现为显著正相关,相关系数分别为0.926,0.743;春秋季NDVI与气温呈现显著正相关,夏季NDVI与气温、降水的相关性不明显,冬季NDVI与前期气温存在滞后相关。     

Assessing vegetation dynamics in the Three-North Shelter Forest region of China using AVHRR NDVI data

The Three-North Shelter Forest Programme (TNSFP) covers 551 Chinese counties and an area of 4,069,000 km² mostly in arid and semi-arid regions. In this paper, we discuss the temporal and spatial changes in value of the normalized-difference vegetation index (NDVI) in this region, and the relationships between NDVI and climatic factors (temperature and precipitation) based on NOAA Advanced Very High Resolution Radiometer Global Inventory Modeling and Mapping Studies NDVI data with 8-km resolution from 1982 to 2006. During the past 25 years, the vegetation cover has generally increased in eastern regions of China and the oasis in the north piedmont of Tianshan Mountains, but has decreased northwest of Xinjiang and in the Hulunbeier Plateau. The multi-year monthly average NDVI distribution map showed that NDVI increased from April to August, but in the western and northern plateau areas, the lower temperatures and high altitude created a shorter growing season (1 or 2 months). The vegetation of the study area has generally increased in the regions covered by the TNSFP. Linear regression analysis of the vegetation cover showed an increasing trend over large areas. The largest annual growth rate per pixel (the slope of the regression) was 0.009; the largest negative annual change was −0.004. The correlation between NDVI and precipitation was higher than that between NDVI and temperature, suggesting that precipitation is the most important factor that affects NDVI changes in the study area, especially for temperate desert vegetation in northwestern China.     

气候变化对中国北方荒漠草原植被的影响

气候变化对陆地生态系统的影响及其反馈是全球变化研究的焦点之一。利用气候变量实现对遥感植被指数所表示的植被绿度信息的模拟，可以尝试作为表达生物圈过去和未来状态的一种途径。利用1961-2000年的气温、降水和1983-1999年的NOAA/AVHRR资料，分析了中国北方地带性植被类型荒漠草原植被分布区的短尺度气候的年际和季节变化，及其对植被的影响。结果表明，过去40年中该区域年际气候变化表现为增温和降水波动。年NDVI的最大值（NDVI_max）可以较好地反映气候的变化，过去17年中NDVI_max出现的时间略有提前。综合分析NDVI、植被盖度、NPP、区域蒸散量、土壤含水量及其气候的年际变化，表明增温加剧了土壤干旱化，降水和土壤含水量仍是制约本区植被生长的根本原因。     

基于遥感数据的内蒙古近三十年植被指数的时空分析

利用时间序列分析方法,选取归一化植被覆盖指数为评价指标,对比分析内蒙古地区1982—2012年的荒漠化发展趋势,并对荒漠化问题的原因及解决方法进行了初步探讨。结果表明:植被指数(NDVI)与荒漠化水平有一定的关联,荒漠化程度越高,植被指数越低;从时间变化来看,年内植被指数满足单峰型变化,年均值变化有轻微下降趋势;从空间变化来看,植被指数具有明显的空间分异规律,表现出一定的地域性。通过降水、气温等自然因素以及人为活动等的相关分析,认为植被指数的变化规律与自然及人为活动都有一定的关联性。     

青海湖布哈河流域树轮宽度指数与NDVI植被指数的关系

利用来自青海湖流域乌兰和天峻的树轮指数和1982-2003年逐月标准化植被指数(NDVI)数据及气候数据, 在分析树轮指数及草地NDVI与气候因子关系的基础上, 探讨了树轮宽度指数序列与青海湖布哈河流域草地NDVI之间的关系.结果表明: 树轮宽度指数及草地NDVI主要受6-8月份的水热条件的影响, 温度与同期树轮宽度指数及草地NDVI具有较高的正相关, 而降水的影响存在滞后性.树木年轮指数序列与6-8月草地NDVI有显著的相关关系, 与8月份的NDVI相关性最强.树轮指数与草地NDVI间的显著相关性为研究该地区草地过去的动态变化提供了基础, 利用乌兰和天峻的两条树轮指数重建了8月份NDVI的千年变化.     

Analysis of NVDI variability in response to precipitation and air temperature in different regions of Iraq,using MODIS vegetation indices

Iraq, the land of two rivers, has a history that extends back millennia and is the subject of much archaeological research. However, little environmental research has been carried out, and as such relatively little is known about the interaction between Iraq’s vegetation and climate. This research serves to fill this knowledge gap by investigating the relationship between the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and two climatic factors (precipitation and air temperature) over the last decade. The precipitation and air temperature datasets are from the Water and Global Change Forcing Data ERA-Interim (WFDEI), and the NDVI dataset was extracted from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) at 250 m spatial resolution and 16 day temporal resolution. Three different climatic regions in Iraq, Sulaymaniyah, Wasit, and Basrah, were selected for the period of 2001–2015. This is the first study to compare these regions in Iraq, and one of only a few investigating vegetation’s relationship with multiple climatic factors, including precipitation and air temperature, particularly in a semi-arid region. The interannual, intra-annual and seasonal variability for each region is analysed to compare the different responses of vegetation growth to climatic factors. Correlations between NDVI and climatic factors are also included. Plotting annual cycles of NDVI and precipitation reveals a coherent onset, fluctuation (peak and decline), with a time lag of 4 months for Sulaymaniyah and Wasit (while for the Basrah region, high temperatures and a short rainy season was observed). The correlation coefficients between NDVI and precipitation are relatively high, especially in Sulaymaniyah, and the largest positive correlation was (0.8635) with a time lag of 4 months. The phenological transition points range between 3 and 4 month time lag; this corresponds to the duration of maturity of the vegetation. However, when correlated with air temperature, NDVI experiences an inverse relationship, although not as strong as that of NDVI and precipitation; the highest negative correlation was observed in Wasit with a time lag of 2 months (? 0.7562). The results showed that there is a similarity between temporal patterns of NDVI and precipitation. This similarity is stronger than that of NDVI and air temperature, so it can be concluded that NDVI is a sensitive indicator of the inter-annual variability of precipitation and that precipitation constitutes the primary factor in germination while the air temperature acts with a lesser effect.