乡村人口迁出对生态脆弱地区植被覆被的影响——以内蒙古自治区为例（英文）

Different government departments and researchers have paid considerable attention at various levels to improving the eco-environment in ecologically fragile areas. Over the past decade, large numbers of people have emigrated from rural areas as a result of the rapid urbanization in Chinese society. The question then remains: to what extent does this migration affect the regional vegetation greenness in the areas that people have moved from Based on normalized difference vegetation index(NDVI) data with a resolution of 1 km, as well as meteorological data and socio-economic data from 2000 to 2010 in Inner Mongolia, the spatio-temporal variation of vegetation greenness in the study area was analyzed via trend analysis and significance test methods. The contributions of human activities and natural factors to the variation of vegetation conditions during this period were also quantitatively tested and verified, using a multi-regression analysis method. We found that:(1) the vegetation greenness of the study area increased by 10.1% during 2000–2010. More than 28% of the vegetation greenness increased significantly, and only about 2% decreased evidently during the study period.(2) The area with significant degradation showed a banded distribution at the northern edge of the agro-pastoral ecotone in central Inner Mongolia. This indicates that the eco-environment is still fragile in this area, which should be paid close attention. The area where vegetation greenness significantly improved showed a concentrated distribution in the southeast and west of Inner Mongolia.(3) The effect of agricultural labor on vegetation greenness exceeded those due to natural factors(i.e. precipitation and temperature). The emigration of agricultural labor improved the regional vegetation greenness significantly.     

基于RUE的人类活动对沙漠化地区植被影响研究——以科尔沁地区为例

引入雨水利用效率RUE计算人类活动对植被的影响。通过比较不同合成时间长度（30～360 d）下RUE标准差,发现4—10月(210 d)的RUE标准差（0.124）最大。将4—10月的RUE中值,约0.484～0.602 DN每毫米降水作为无人为扰动的RUE。基于NDVI与降水的线性关系,将年降水量乘以无人为扰动的RUE作为NDVI预测值,得到1999—2004年NDVI残差（预测值和影像值之差）空间分布。方差分析表明,不同地区NDVI残差差异显著,南部几个旗县NDVI平均减小0.114,中部和东北部旗县NDVI平均增加0.055,西北部地区NDVI平均增加0.76。利用社会经济发展、土地利用、降水以及NDVI等资料分析了NDVI残差的空间特性,得出NDVI残差是由于人类活动引起的。     

红壤区植被覆盖变化及与地貌因子关系——以赣南地区为例

以HJ卫星CCD影像为数据源,计算和分析赣南2008和2011年植被覆盖演变和空间分布特征及与地貌因子关系。结果表明:红壤区域植被覆盖度与高程在2008、2011年相关系数分别为0.946 1、0.954 5,具有强正相关性;植被退化主要集中在高植被覆盖区域,100~300 m高程、1~5°坡度、306~360°坡向范围分别占总退化面积的88.84%,88.41%,30.73%;50~150 m高程、13°以下坡度和27°坡度以上区域为退化最剧烈区域。量化了植被覆盖与地貌因子的关系,为红壤区域环境治理和监测提供科学依据,具有一定的实用价值。     

近30a台特玛湖地区土地利用/土地覆被变化及其影响因素

土地利用/土地覆被变化对干旱区生态环境变化有明确的指示意义.基于台特玛湖地区1988—2017年Landsat遥感数据、土地利用数据和气象站观测数据,运用均值法、线性趋势分析法、Pearson相关性分析法、主成分分析法等,分析了近30 a来台特玛湖地区土地利用/土地覆被类型、植被NDVI(Normalized diff...     

人类活动和气候变化对红碱淖植被覆盖变化的影响

利用GIMMS NDVI、SPOT VGT两种归一化植被指数(NDVI)数据和气候资料对红碱淖地区植被覆盖变化、气候变化进行了研究, 从气候变化和人类活动的角度分析了植被覆盖变化的原因。结果表明,1957—2007年期间红碱淖地区温度上升趋势显著,降水经历了由少许的增加转向减少的过程,进入了一个相对干旱气候态。1982—2007年期间红碱淖地区植被覆盖变化趋势是在波动中逐渐增加,大致经历了4个阶段：①1982—1988年植被覆盖持续增加;②1989—1998年小幅波动,相对稳定;③1999年植被覆盖迅速下降,1999—2001年维持较低值;④2002年快速增加到较高水平,2007年达最大值。气候变暖使春季生长季节提前、秋季生长期延长。春季的降水量对春季的植被覆盖影响明显,春夏之交降水量对NDVI的影响存在一个月的滞后现象。生长季的降水量变化趋势与植被覆盖的变化趋势相一致。夏季温度上升加速了地表蒸散发过程,同时降水具有减少的趋势,干旱对植被生长有抑制作用,夏季的植被覆盖却在显著增加。     

生态建设背景下陕西省植被覆盖时空变化及其影响因素研究

为了逆转近年来生态退化趋势,中国实施了一系列国家级生态建设项目,植被恢复是其核心目标。基于MODIS NDVI数据产品、气象站点观测数据及统计年鉴等资料,分析了2002—2016年陕西省植被覆盖时空变化,并采用面板数据固定效应模型进行了归因研究。结果表明:(1)实施退耕还林及天然林保护工程以后,陕西省植被覆盖状况总体呈改善趋势,但存在明显的时间波动与空间差异。(2)生态建设项目对陕西省植被恢复产生了显著正向影响,且存在时滞效应;造林率增加1个百分点,3 a后各县NDVI值将平均增加0.012 3(p<0.01),等同于年降水量增加56 mm的作用。(3)降水、气温的提高对陕西省植被恢复产生了显著正向影响,而人口与经济增长则产生了显著负向影响。因此,陕西省应继续加大生态建设项目投资力度,并加强监督与监测评价;积极推行生态移民政策,缓解人类活动带来的生态压力;调整经济结构、转变经济增长方式,摒弃消耗资源牺牲环境的粗放型发展模式。     

植被NDVI对城市扩展及气候变化的响应——以西安及其附近区域为例

植被 NDVI 对城市扩展及气候变化响应研究,对于科学评估区域生态环境变化及调整与约束人类活动具有重要理论和现实意义。以西安及其附近区域为例,基于区域土地利用、MODIS NDVI、气温和降水数据,分析了植被 NDVI 对城市扩展及气候变化的响应,结果表明：（1）2000-2014 年研究区植被 NDVI 变化过程划分为2000-2007 年的显著增加阶段和2007-2014 年的显著减少阶段,前者主要分布于区域北部黄土高原、南部秦岭北坡,后者主要分布于区域中部关中平原尤其是西安及其附近区域。（2）2000-2015 年研究区建设用地增加1 428.27 km² ,建设用地增加区域植被 NDVI 呈显著减少趋势。（3）研究区植被 NDVI 与年降水量的相关性高于年平均气温,同时西安及其以南区域植被 NDVI 与年平均气温、年降水量均呈负相关关系,反映出城市扩展等人类活动对植被 NDVI 变化的影响超过了气候变化的影响。研究结果表明植被 NDVI 总体受气候变化控制,但局部受人类活动影响更为严重,并且植被 NDVI 对气候变化的响应表现出波动性,而对城市扩展表现出线性减少趋势性,为通过植被 NDVI 变化区分自然因素与人为因素对环境影响提供了可能。     

基于生态地理分区的青藏高原植被覆被变化及其对气候变化的响应

基于1982~2006年GIMMS NDVI数据集和地面气象台站观测数据,分析了青藏高原整个区域及各生态地理分区年均NDVI的变化趋势,并通过偏相关分析研究不同生态地理分区植被覆被变化对气温和降水响应的空间分异特征。研究表明:(1)近25年来,高原植被覆盖变化整体上趋于改善;高原东北部、东中部以及西南部湿润半湿润及部分半干旱地区植被趋于改善,植被覆盖较差的北部、西部半干旱和干旱地区呈现退化趋势;(2)高原植被变化与气温变化的相关性明显高于与降水变化的相关性,说明高原植被年际变化对温度变化更为敏感;(3)高原植被年际变化与气温和降水的相关性具有明显的区域差异,植被覆盖中等区域全年月NDVI与气温和降水的相关性最强,相关性由草甸向草原、针叶林逐步减弱,荒漠区相关性最弱。生长季植被覆盖变化与气温的相关性和全年相关性较一致,降水则不同,生长季期间高原大部分地区植被变化与降水相关性不显著。     

气候变化对阿拉善荒漠植被的影响研究

利用1982—2003年NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)数据集和阿拉善左旗、右旗和额济纳旗气温和降水资料,对阿拉善地区NDVI变化和气候变化特征及其相互关系进行了分析。结果表明：①1982—2003年东部地区(左旗植被指数略有增加,而中部(右旗)和西部地区(额济纳旗)则呈下降趋势。季节变化东、中、西部表现不同。左旗和额济纳旗多年平均NDVI的月变化和右旗相反。②东部地区升温率最大,其次是西部和中部地区。降水表现为东部和西部地区(额济纳旗)稍有增加,而中部地区(右旗)呈缓慢减少趋势。季节变化东、中、西部表现不同。多年平均气温和降水量的月变化趋势东、中、西部一致,呈单峰型曲线。③东部地区和中部地区,降水量与植被指数存在明显的年相关、隔季和当季相关,而西部地区额济纳旗没有明显的相关性。阿拉善地区NDVI同温度的相关性不好。     

区域植被覆盖的多尺度空间变异性——以贵州喀斯特高原为例

地理格局尺度依赖性的客观存在,要求在连续尺度序列上对区域植被覆盖空间变异性进行考察,以真实反映植被覆盖空间特征。以贵州喀斯特高原为例,借助地统计学和GIS 软件,揭示了研究区NDVI的空间变异特征,并进行了空间变异与空间尺度的耦合研究。结论如下：① NDVI空间变异程度表现出明显的尺度依存性,空间尺度的粗粒化对NDVI的平滑作用非常显著,但两种重采样方法对原始数据的粗粒化作用机制不同;② 基于不同遥感数据源获得的NDVI数据之间空间格局差异明显,而且传统统计结果与地统计学结果明显不同,说明空间信息对数据间的差异性统计影响显著;③ NDVI空间变异性呈现显著的各向异性,并表现出对遥感数据源的敏感性。     

Effects of rural–urban migration on vegetation greenness in fragile areas: A case study of Inner Mongolia in China

Different government departments and researchers have paid considerable attention at various levels to improving the eco-environment in ecologically fragile areas. Over the past decade, large numbers of people have emigrated from rural areas as a result of the rapid urbanization in Chinese society. The question then remains: to what extent does this migration affect the regional vegetation greenness in the areas that people have moved from? Based on normalized difference vegetation index (NDVI) data with a resolution of 1 km, as well as meteorological data and socio-economic data from 2000 to 2010 in Inner Mongolia, the spatio-temporal variation of vegetation greenness in the study area was analyzed via trend analysis and significance test methods. The contributions of human activities and natural factors to the variation of vegetation conditions during this period were also quantitatively tested and verified, using a multi-regression analysis method. We found that: (1) the vegetation greenness of the study area increased by 10.1% during 2000-2010. More than 28% of the vegetation greenness increased significantly, and only about 2% decreased evidently during the study period. (2) The area with significant degradation showed a banded distribution at the northern edge of the agro-pastoral ecotone in central Inner Mongolia. This indicates that the eco-environment is still fragile in this area, which should be paid close attention. The area where vegetation greenness significantly improved showed a concentrated distribution in the southeast and west of Inner Mongolia. (3) The effect of agricultural labor on vegetation greenness exceeded those due to natural factors (i.e. precipitation and temperature). The emigration of agricultural labor improved the regional vegetation greenness significantly.     

1982-2003年内蒙古植被带和植被覆盖度的时空变化

利用内蒙古地区1982-2003年遥感归一化差值植被指数(NDVI)数据,对植被带进行了分时段的划分,并以典型草原植被带为例,分析植被覆盖度时空变化及其与水热因子的关系.结果表明:在整个研究期间,典型草原带的面积呈增加的趋势,荒漠草原带的面积呈减少的趋势,森林带、森林草原带和荒漠带的面积趋势变化不明显.总体上看,从时段1(1982-1987年)到时段2(1988-1992年)植被带进化演变的面积占优势,从时段2(1988-1992年)到时段3(1993-1998年)进化和退化演变的面积相当,从时段3(1993-1998年)到时段4(1999-2003年)退化演变的面积占优势.在典型草原带内,多年平均植被覆盖度具有明显的季节变化,从5月上半月返青开始到8月下半月达到年最大值,其空间演进以大兴安岭两翼为中心,逐渐向东南的西辽河平原和向西的乌兰察布高原扩展.前期降水量与覆盖度季节增量年际变化之间呈正相关,显著正相关的区域位于锡林郭勒高原西部和乌兰察布高原,而气温与覆盖度季节增量年际变化的相关一般不显著.典型草原年最大覆盖度线性趋势降低与升高的面积分别占52.6%和47.4%,其中,呼伦贝尔高原西部边缘以及大兴安岭山麓两侧的年最大覆盖度呈显著降低的趋势,而西辽河平原西南部和努鲁儿虎山东段的年最大覆盖度呈显著升高的趋势.年降水量是影响年最大覆盖度的主要因子,而年均温对年最大覆盖度的影响不明显.     

1981-2010年气候变化和人类活动对内蒙古地区植被动态影响的定量研究

基于GIMMS NDVI以及MODIS NDVI数据,分析内蒙古地区1981-2010年的植被变化趋势,并结合气候、社会经济数据,以旗县为单位定量分析气候变化和人类活动对植被变化的影响,结果表明：①1981-2010年间,内蒙古地区植被变化具有典型的空间异质性,其中植被显著增加区域主要集中在西南部的阿拉善盟、鄂尔多斯市以及东部通辽市等地区,显著减少区域主要集中在北部的锡林郭勒盟以及东北部的呼伦贝尔市的部分地区;②对于植被显著增加区域,人类活动作用的影响面积最大,其次为气候因素,气候与人类活动的耦合作用也对植被增加有一定显著影响;内蒙古西部降雨量的增加、围封禁牧政策的实施以及农作物播种面积的增加为驱动植被增加的主要因素;③对于植被显著减少区域,人类活动的作用略大于气候因素;内蒙古中东部地区降雨减少以及近10年来部分旗县风速的增加是导致植被显著减少的重要气候因素;虽然人工造林、农作物播种面积会增加局部植被盖度,但在县域尺度不足以抵消干旱对植被生长的不利影响,反而会导致区域植被退化。     

内蒙古高原等地湖泊表层沉积物孢粉与植被覆盖度定量关系研究

过去植被覆盖度重建在长尺度气候模拟和陆地生态环境演变机制研究等方面具有重要意义。基于现代过程的孢粉—植被覆盖度转换函数研究,可为利用孢粉地层数据重建过去植被覆盖度变化提供一条新的途径。以内蒙古高原等地39个湖泊和7个水库中心的表层沉积物孢粉组合与归一化植被指数(NDVI)为研究对象,利用加权平均偏最小二乘法(WA-PLS)、局部加权加权平均法(LWWA)和最佳类比法(MAT)分别建立了孢粉—NDVI转换函数;通过留一交叉检验法、自助法和空间自相关性等检验,筛选出最优模型并应用于古地层孢粉数据,实现定量重建过去植被覆盖度变化。结果表明:MAT和WA-PLS模型均受到空间自相关性的显著影响,而LWWA模型则是建立孢粉—NDVI转换函数的最优模型。与已有类似转换函数表现能力的对比表明,本研究建立的转换函数具有较强的可靠性和应用潜力。基于本研究转换函数重建的内蒙古辉腾锡勒(HTL)区域全新世植被覆盖变化与孢粉重建的植被变化具有很好的一致性,进一步印证了本研究转换函数的较强潜力,均表现出对降水变化的响应更为显著。     

内蒙古植被覆盖度的时空动态变化及其与气候因子的关系(英文)

The vegetation coverage dynamics and its relationship with climate factors on different spatial and temporal scales in Inner Mongolia during 2001-2010 were analyzed based on MODIS-NDVI data and climate data.The results indicated that vegetation coverage in Inner Mongolia showed obvious longitudinal zonality,increasing from west to east across the region with a change rate of 0.2/10°N.During 2001-2010,the mean vegetation coverage was 0.57,0.4 and 0.16 in forest,grassland and desert biome,respectively,exhibiting evident spatial heterogeneities.Totally,vegetation coverage had a slight increasing trend during the study period.Across Inner Mongolia,the area of which the vegetation coverage showed extremely significant and significant increase accounted for 11.25% and 29.13% of the area of whole region,respectively,while the area of which the vegetation coverage showed extremely significant and significant decrease accounted for 7.65% and 26.61%,respectively.On inter-annual time scale,precipitation was the dominant driving force of vegetation coverage for the whole region.On inter-monthly scale,the change of vegetation coverage was consistent with both the change of temperature and precipitation,implying that the vegetation growth within a year is more sensitive to the combined effects of water and heat rather than either single climate factor.The vegetation coverage in forest biome was mainly driven by temperature on both inter-annual and inter-monthly scales,while that in desert biome was mainly influenced by precipitation on both the two temporal scales.In grassland biome,the yearly vegetation coverage had a better correlation with precipitation,while the monthly vegetation coverage was influenced by both temperature and precipitation.In grassland biome,the impacts of precipitation on monthly vegetation coverage showed time-delay effects.     

全国1:25万土地覆被遥感制图精度在内蒙古东部的实地验证

土地覆被是全球变化和区域可持续发展研究的重要内容,土地覆被遥感制图是支持全球变化和区域可持续发展研究的基础数据,制图质量是相关研究成果科学性的重要保证.本文针对全国1∶25万土地覆被遥感制图的精度评价,用大类分错扣1分,同一大类中的小类分错扣0.5分的计分评价方法,共选取190个样点,在内蒙古东部进行了实地验证.验证结...     

The aboveground biomass of desert steppe and its spatiotemporal variation in western Inner Mongolia

A precise understanding of the aboveground biomass of desert steppe and its spatio-temporal variation is important to understand how arid ecosystems respond to climate change and to ensure that scarce grassland resources are used rationally. On the basis of 756 ground survey quadrats sampled in western Inner Mongolia steppe in 2005–2011 and remote sensing data from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)—the normalized difference vegetation index (NDVI) dataset for the period of 2001–2011—we developed a statistical model to estimate the aboveground biomass of the desert steppe and further explored the relationships between aboveground biomass and climate factors. The conclusions are as follows: (1) the aboveground biomass of the steppe in the research area was 5.27 Tg (1 Tg=10¹² g) on average over 11 years; between 2001 and 2011, the aboveground biomass of the western Inner Mongolia steppe exhibited fluctuations, with no significant trend over time; (2) the aboveground biomass of the steppe in the research area exhibits distinct spatial variation and generally decreases gradually from southeast to northwest; and (3) the important factor causing interannual variations in aboveground biomass is precipitation during the period from January to July, but we did not find a significant relationship between the aboveground biomass and the corresponding temperature changes. The precipitation in this period is also an important factor influencing the spatial distribution of aboveground biomass (R²=0.39, P<0.001), while the temperature might be a minor factor (R²=0.12, P<0.01). The uncertainties in our estimate are primarily due to uncertainty in converting the fresh grass yield estimates to dry weight, underestimates of the biomass of shrubs, and error in remote sensing dataset.     

城市地域地表温度-植被覆盖定量关系分析--以深圳市为例

地表温度-植被覆盖间的关系一直是城市热岛研究的热点之一,两者均为描述生态系统特征的重要参数。本文利用深圳市2004年的ETM+影像,基于遥感技术提取相关的下垫面类型、地表温度和植被覆盖等信息,探讨不同下垫面类型对地表温度-植被覆盖关系的影响,并结合分形维度计算方法,比较不同分辨率下地表温度、植被覆盖及其相关关系的变化。研究结果表明,植被覆盖程度与地表温度之间存在明显的负相关,并且在不同的植被覆盖程度下,地表温度-植被覆盖关系呈现分段线性关系。下垫面类型及其组合主要通过植被覆盖的分布对地表温度产生影响。而在不同空间分辨率下(30m至960m),地表温度和植被覆盖的空间变异程度均表现为先升后降,在120m的分辨率下,两者的相关程度达到最高。结果证实区域植被覆盖状况可直接影响辐射、热动力以及土壤水分等多种地表特征,从而导致地表温度分异等。     

内蒙古多伦县沙漠化驱动因素影响的累加效应分析

以内蒙古多伦县为研究区,选择若干指标,在系统分析沙漠化自然和人文驱动因素的基础上,采用滑动平均法和灰色关联法进行了沙漠化驱动因素影响的累加效应分析。结果表明：人为驱动因素对沙漠化作用的累加效应以较短时间尺度为主,而自然驱动因素对沙漠化作用的累加效应以中小时间尺度为主。年均气温的累加效应在3 a尺度上最大,年均降水量的累加效应在4 a尺度上最明显,而蒸发量和平均风速则随着时间尺度的增加其影响增大,在10 a尺度上表现得最为明显;人口数量在1 a尺度上达到了最高值;耕地面积对沙漠化的影响在1~10 a尺度上逐渐减少;粮食总量对沙漠化的影响在5 a尺度上影响达到最大;国内生产总值对沙漠化的影响在2 a尺度上影响最大;牲畜头数对沙漠化的影响在2 a平均尺度上表现得最为明显。人口数量的增长是耕地面积和牲畜头数对沙漠化影响产生累加效应的主要原因。     

内蒙古西部草原地上生物量的遥感估算

利用2005-2011年内蒙古西部草原756个地面调查样方与2001-2011年MODIS NDVI数据集,建立统计模型,估算了内蒙古西部草原地上生物量,并探索了地上生物量与气候因子的关系.结论如下:①内蒙古西部草原地上生物量2001-2011年均值为5.27 Tg(1 Tg=1012g).2001-2011年间,内蒙古西部草原地上生物量呈波动状态且略有下降趋势.②内蒙古西部草原地上生物量的空间差异显著,总体自东南向西北逐步降低.③内蒙古西部草原地上生物量年际波动的主要驱动因子是1-7月的降水量,而与同期气温无显著关系;降水量同样是决定地上生物量空间分布的重要因素,而气温的影响较弱.本研究的估值仍存在一定的不确定性,主要来源于样方的采集标准差异、样方生物量的折算偏差、灌木生物量的低估与遥感数据集误差.