全球变暖背景下青藏高原三江源地区植被指数(NDVI)时空变化特征探讨

深入探讨近期三江源地区植被覆盖度随全球气候变暖的时空变化过程对三江源国家公园与生态文明建设具有重要意义.已有研究从不同视角对三江源地区生态环境变化进行了探讨,但对三江源地区复杂的地理环境以及全球变暖背景下的生态系统变化及其影响研究仍显薄弱,特别是对近期气候变暖对植被覆盖程度变化的影响研究更为缺乏.本文利用NASA官方网...     

三江源区MODIS植被指数时空分布特征

利用16天合成的250m分辨率的MODIS数据,对三江源区NDVI和EVI植被指数时空分布特征进行了系统性的研究。结果表明：NDVI和EVI空间分布呈现出由东南向西北逐步下降的趋势。植被指数随季节呈现出规律变化,最高值出现在8月。不同海拔高度两种植被指数对植被覆盖情况的指示作用比较一致。植被类型的NDVI与EVI的差异...     

三江源地区冰雹灾害分布特征及其成因

青藏高原腹地的雹灾形成与其它地区有一定的差别。根据三江源地区126个乡整理的近60 a的雹灾数据,分析了青海南部高原雹灾的空间和时间变化规律,并通过对雹灾次数与海拔高程、地形起伏度、居民点密度的相关分析,结果表明：三江源地区雹灾的高发区域为东北部的兴海、同德、贵南等地及南部的称多、玉树、囊谦等2个地区,雹灾主要发生在5～9月份,在6、8月份形成明显的双峰性特点,地形起伏度、居民点密度与雹灾频次具有明显的正相关,海拔高程与雹灾频次呈负相关,雨带推移和生产方式不同是三江源地区雹灾产生空间分异的主要原因。     

基于地表温度-植被指数特征空间的区域土壤水分反演

针对目前西北地区广泛存在的农业干旱问题,选取了新疆塔里木盆地北缘渭干河-库车河三角洲绿洲为研究区,选择云量较少的两幅TM影像,建立地表温度-植被指数特征空间。首先利用线性方程拟合了特征空间的上下边界,比较利用归一化植被指数(NDVI)建立的地表温度-植被指数特征空间Ts/NDVI和利用改进型土壤调整植被指数(MSAVI)构建的地表温度-植被指数特征空间Ts/MSAVI形状的差异,并计算得到两种温度植被干旱指数(Temperature vegetation dryness index-TVDI,分别为TVDIN和MTVDI)。对TVDI与同期野外不同深度的实测土壤重量含水量数据进行回归分析,建立TVDI估测土壤水分的经验模型并对模型进行验证。研究结果表明,TVDIN和MTVDI均能够反演表层土壤水分,其中MTVDI与土壤水分相关性比TVDIN与土壤水分相关性要高,MTVDI能够更好地反映区域土壤水分状况,是一种更有效的土壤水分监测方法,对农业干旱监测具有一定的科学依据。     

冀北地区植被指数变化特征及影响因素分析

利用8km分辨率的NOVV/AVHRR NDV I数据、土地利用/覆被变化TM影像解译数据、气候数据、DEM数据和经济统计数据,对冀北地区1987~2000年植被覆被变化特征及影响因素进行了分析,得出主要结论如下:冀北地区土地覆被变化下NDVI平均增加值为0.35,变化特征为集中连片。土地利用变化导致NDVI平均减小值为0.17,变化特征呈斑块状离散分布。土地利用类型变化、错季蔬菜生产等人为因素对土地覆被变化下NDVI变化贡献率较低,降水、特别是生长季降水分布特征是影响NDVI变化的重要因素。     

1970–2020年三江源地区景观格局演变及其对生态旅游发展的启示（英文）

三江源地区景观格局在过去50年发生了较大变化,但较少有研究分析这种变化对当地生态旅游的影响。本研究在已有文献与遥感数据的基础上,运用空间统计与文献分析方法,分析了三江源地区草地、湿地、荒漠与森林景观空间格局在1970–2020年间的演变及其驱动因素,并探究其对当地生态旅游发展的影响。结果表明,2020年三江源地区草地、湿地、沙漠与森林景观面积占其总面积的89.7%。其中,草地景观的分布最广（71.95%）,其次是湿地与荒漠,森林景观面积较小。1970–2020年,在气候变化与人类活动的影响下,4类景观的总面积占比增加了5.01%。草地景观面积增幅最大,其次为湿地景观。相反,森林景观的占比下降了0.83%,荒漠景观的占比下降了2.79%。从17个县域单元来看,各县域单元之间在景观结构上具有高度相似性,并且这种相似性在1970–2020年间并未发生较大变化。这表明各县域单元之间具有较高的生态旅游资源同质性,为生态旅游的差异化发展带来一定挑战。     

1971-2010年三江源地区干湿状况变化的空间特征

 依据1971-2010年地面观测气象数据,计算了三江源地区湿润指数。利用经验正交函数分解（EOF）和偏相关系数,对近40 a三江源地区干湿状况变化的时空特征及其影响因素进行了分析。结果表明:三江源地区干湿状况的变化在其北部与南部、东部与西部间存在明显反相位变化特征。北部和东部的部分区域分别在20世纪90年代和21世纪后表现出气候湿润化趋势,其余大部地区的持续干旱化趋势始于20世纪80年代初,其中南部与西部变干趋势显著,其湿润指数线性趋势率达到-8%/10 a。虽然三江源地区干湿状况主要决定于降水量和相对湿度的变化,但20世纪90年代中期后气温的显著上升,使得气温也成为关键的影响因子之一,即使在降水明显增加的背景下,也引起三江源主体区域湿润指数的明显下降。气候变暖情景下,北部和东部地区在近十几年暖湿化趋势明显,其余大部地区表现为不同程度的暖干化趋势。     

植被指数-地面温度特征空间的生态学内涵及其应用

植被指数与地面温度是描述土地覆盖特征的重要参数 ,对两种数据的综合分析 ,可以衍生出更丰富、更清晰的地表信息 ,有助于更加准确、有效地认知土地覆盖 /土地利用的时空变化规律。本文探讨了植被指数与地面温度构成的二维向量空间的物理意义与生态学内涵 ,以基于 NOAA AVHRR的时间序列数据为本底 ,分析了不同土地覆盖类型在该特征空间上的时序变化规律 ,并以黄淮海地区主要农作物冬小麦为例 ,研究了植被指数-地面温度指标与干旱、半干旱地区农作物产量之间的响应关系。     

黄河源地区草地退化空间特征

There are about 400 million hm2 of grassland in China, which account for 13% of the grassland in the world and 41% of the total land area of China. It is the biggest terrestrial ecosystem in China (Liu et al., 2003). Due to impacts of global change and ec…     

地理核心素养落地的思维路径——以初中区域地理“三江源地区”教学设计为例

《普通高中地理课程标准(2017年版)》中指出地理核心素养包括人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力。本文以初中区域地理“三江源地区”为例,将地理核心素养融入教学目标,探讨地理核心素养引领下的初中区域地理教学设计。通过研读课标、分析学情,重构教学目标、统整教学内容、推进教学过程,在整个教学活动中体现和渗透地理核心素养,阐释地理核心素养在初中区域地理教学中落地的思维路径。     

Eco-environment range in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers

Based on geographical and hydrological extents delimited, four principles are identified, as the bases for delineating the ranges of the source regions of the Yangtze and Yellow rivers in the paper. According to the comprehensive analysis of topographical characteristics, climate conditions, vegetation distribution and hydrological features, the source region ranges for eco-environmental study are defined. The eastern boundary point is Dari hydrological station in the upper reach of the Yellow River. The watershed above Dari hydrological station is the source region of the Yellow River which drains an area of 4.49×104 km2. Natural environment is characterized by the major topographical types of plateau lakes and marshland, gentle landforms, alpine cold semi-arid climate, and steppe and meadow vegetation in the source region of the Yellow River. The eastern boundary point is the convergent site of the Nieqiaqu and the Tongtian River in the upstream of the Yangtze River. The watershed above the convergent site is the source region of the Yangtze River, with a watershed area of 12.24×104 km2. Hills and alpine plain topography, gentle terrain, alpine cold arid and semi-arid climate, and alpine cold grassland and meadow are natural conditions in the source region of the Yangtze River.     

江河源区生态环境范围的探讨

The Tibetan Plateau, as the origin of the Yangtze and Yellow rivers, is the region of climate variation and is very sensitive to climate change in China (Feng etal., 1998). The runoff in the upper reaches of the Yellow River has been decreasing at a rate of 9.8 m3/s per decade due to rapid climate warming in the Tibetan Plateau since the mid- and late 1980s (Zhang etal., 2000). Eco-environmental change is also extremely substantial in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers. T…     

基于社会学视角的江河源区草地生态系统变化和影响因素研

 将社会学研究思想扩充到自然科学研究,用个体行为的局部微观感应和认知来推演资源环境这一极具自然－社会－经济系统综合性的全局宏观规律,是一个值得探讨的研究方向。利用社会问卷调查方法以及文献综述,结合已有的自然科学研究成果,通过长江黄河源区案例分析,获得以下结论：（1）江河源区气候变暖,雪灾等灾害气候增加。（2）包括草地围栏、灭鼠、人工草地、定居畜棚建设等草地生态系统的人工正向干预不断增强,草地生态系统质量局部改善。（3）降水量变化增减不明显,但植被生长季节、尤其夏季干化趋势增强、水资源呈现减少的趋势。（4）气候变化构成了草地退化的主要驱动因素,草地鼠害以及采挖虫草、不合理放牧等人类活动对草地退化的影响逐渐突显。对此,有以下启示：（1）江河源区气候变化已是基本事实,源区生态系统特有的脆弱性和敏感性,以及气候变化减缓空间有限性,凸显了适应科学研究和适应能力构建的战略性和迫切性。（2）尽管气候变化构成了源区草地退化的主要驱动因素,但调整该区不合理的人类活动对草地退化的减缓同等重要。（3）草地生态系统的人工正向干预是维护草地生态系统功能的重要手段,是较长时期内草地生态系统质量改善的有效途径。     

长江黄河源区生态环境脆弱性评价初探

基于综合性原则、主导因子原则和可操作性原则, 确定了长江黄河源区生态环境脆弱性的评价指标。依据县一级行政单位将长江黄河源区分为八大地区, 使用主成分分析法对各地区的生态环境进行综合评价, 基本可把源区的生态环境脆弱度分为五级: 极脆弱型、强脆弱型、中脆弱型、轻脆弱型和微脆弱型。 黄河源区的达日和玛沁县脆弱程度最高, 为极脆弱地区; 称多县为强脆弱地区; 玛多和杂多县脆弱程度中等, 为中脆弱地区; 治多和曲麻莱县属于轻脆弱地区, 长江源区西南部的唐古拉山乡脆弱度最小, 属于微脆弱地区。     

Impact of land-cover and climate changes on runoff of the source regions of the Yellow River

After dividing the source regions of the Yellow River into 38 sub-basins, the paper made use of the SWAT model to simulate streamflow with validation and calibration of the observed yearly and monthly runoff data from the Tangnag hydrological station, and simulation results are satisfactory. Five land-cover scenario models and 24 sets of temperature and precipitation combinations were established to simulate annual runoff and runoff depth under different scenarios. The simulation shows that with the increasing of vegetation coverage annual runoff increases and evapotranspiration decreases in the basin. When temperature decreases by 2oC and precipitation increases by 20%, catchment runoff will increase by 39.69%, which is the largest situation among all scenarios.     

生态保护工程和气候变化对长江源区植被变化的影响量化

分析长江源区生态保护工程和气候变化对植被变化的影响程度,对于长江源区生态工程的生态效益评估,以及区域植被适应性生态管理政策的制定具有重要意义。因此,本文基于1982-2015年的归一化植被指数数据(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和气象数据,分析长江源区植被NDVI的时空变化规律,构建预测植被NDVI对气候因子响应的人工神经网络模型,在此基础上,在年和季节尺度上量化气候变化和生态保护工程对长江源区植被变化的影响程度。结果表明:①在长江源区气候条件变化和生态保护工程影响下,长江源区植被退化得到遏制,植被生长呈好转趋势;②海拔相对较低的通天河附近植被NDVI增加幅度较大,高海拔的沱沱河和当曲流域的植被NDVI增加幅度相对较小;③长江源区植被NDVI对气候因子响应存在1～2月的滞后性。构建的人工神经网络模型的拟合优度参数人工神经网模型具有较高的预测精度,可以用来模拟植被NDVI对气候因子的响应;④年尺度的植被NDVI增加受到生态保护工程的影响程度(58.5%)大于气候变化的影响程度(41.5%)。生长季生态保护工程对NDVI的影响程度(63.3%)大于气候变化对NDVI的影响程度(36.7%),而非生长季气候变化是影响长江源区植被生长的关键要素(52.8%)。研究结果有助于为长江源区植被生态系统恢复、管理和利用战略的科学制定提供决策依据。     

土地覆盖与气候变化对黄河源区径流的影响

After dividing the source regions of the Yellow River into 38 sub-basins, the paper made use of the SWAT model to simulate streamflow with validation and calibration of the observed yearly and monthly runoff data from the Tangnag hydrological station, and simulation results are satisfactory.Five land-cover scenario models and 24 sets of temperature and precipitation combinations were established to simulate annual runoff and runoff depth under different scenarios. The simulation shows that with the increasing of vegetation coverage annual runoff increases and evapotranspiration decreases in the basin. When temperature decreases by 2℃ and precipitation increases by 20%,catchment runoff will increase by 39.69%, which is the largest situation among all scenarios.     

江河源区NDVI时空变化及其与气候因子的关系(英文)

The source regions of the Yangtze and Yellow rivers are important water conservation areas of China. In recent years, ecological deterioration trend of the source regions caused by global climate change and unreasonable resource development increased gradually. In this paper, the spatial distribution and dynamic change of vegetation cover in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers are analyzed in recent 10 years based on 1-km resolution multitemporal SPOTVGT-DN data from 1998 to 2007. Meanwhile, the correlation relationships between air temperature, precipitation, shallow ground temperature and NDVI, which is 3×3 pixel at the center of Wudaoliang, Tuotuohe, Qumalai, Maduo, and Dari meteorological stations were analyzed. The results show that the NDVI values in these two source regions are increasing in recent 10 years. Spatial distribution of NDVI which was consistent with hydrothermal condition decreased from southeast to northwest of the source regions. NDVI with a value over 0.54 was mainly distributed in the southeastern source region of the Yellow River, and most NDVI values in the northwestern source region of the Yangtze River were less than 0.22. Spatial changing trend of NDVI has great difference and most parts in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers witnessed indistinct change. The regions with marked increasing trend were mainly distributed on the south side of the Tongtian River, some part of Keqianqu, Tongtian, Chumaer, and Tuotuo rivers in the source region of the Yangtze River and Xingsuhai, and southern Dari county in the source region of the Yellow River. The regions with very marked increasing tendency were mainly distributed on the south side of Tongtian Rriver and sporadically distributed in hinterland of the source region of the Yangtze River. The north side of Tangula Range in the source region of the Yangtze River and Dari and Maduo counties in the source region of the Yellow River were areas in which NDVI changed with marked decreasing tendency. The NDVI change was980 Journal of Geographical Sciences positively correlated with average temperature, precipitation and shallow ground temperature. Shallow ground temperature had the greatest effect on NDVI change, and the second greatest factor influencing NDVI was average temperature. The correlation between NDVI and shallow ground temperature in the source regions of the Yangtze and Yellow rivers increased significantly with the depth of soil layer.     

黄河源区基流估算

河川基流在水安全、粮食安全、非点源污染评价、水资源评价和调查、水资源配置、工农业供水和降雨-径流关系模拟中有着重要的应用。黄河源区(唐乃亥水文站以上区域)的产水量占黄河流域的35%以上,是黄河流域的重要产水区,对黄河源区基流的估算就显得尤为重要。根据研究区域的气候特征,对加里宁法在本区域的应用提出了改进,并提出了新的计算程序。在此基础上,和电子滤波法进行了对比分析。结果表明,电子滤波法非常敏感,滤波参数β控制了基流在总径流中的比例,β与基流成负相关关系,对于不同的来水年份,其敏感性分析图形的形态都很相似;改进的加里宁法基流划分过程强烈地依赖于日过程线的起伏情况,基流一般随着退水系数的增加而增大,加里宁法分割的基流对于参数的变化并不敏感。     

近40 a江河源区潜在蒸散量变化特征及影响因子分析

 利用1966—2005年江河源区8个气象站的逐月气候资料,采用Penman-Monteith公式,对源区近40 a潜在蒸散量的时空分布特征和变化趋势进行了分析,并对造成潜在蒸散量变化的主要气候影响因子进行了探讨。结果表明:①江河源区年潜在蒸散量平均为977 mm,高值区位于西北部,低值区位于东南部;潜在蒸散量在空间上可以划分为源区北部、长江源区南部和黄河源区南部3个不同的区域;②近40 a来,江河源区年及四季潜在蒸散量均呈减少趋势,且长江源区南部比其他区域下降显著,夏季比其他季节下降显著,年潜在蒸散量的变化主要以21 a左右和7 a左右的周期振荡为主,且在1985年左右发生均值突变;③源区年和四季潜在蒸散量与风速、净辐射和饱和差关系密切,40 a来风速的明显减小是导致源区潜在蒸散量减小的主要原因。