过去21a中国西北植被覆盖动态监测与模拟

利用1981至2001年8kmAVHRR数据,采用均值法、差值法和一元线性回归模拟法,分析西北植被年内变化、年际变化特征,并模拟近21aNDVI最大化值的变化趋势线和NDVI增长幅度.统计结果表明,中国西北植被覆盖在7～8月达到年内最丰盛;近21a来植被覆盖存在普遍退化的趋势,且后10a变化幅度大于前10a变化幅度;在局部区域有植被改善的趋势,改善幅度小于退化幅度.模拟结果表明,植被改善的区域主要分布在新疆西部和北部地区.     

青藏高原生态环境变化趋势的初步探索

青藏高原是世界上环境最为脆弱的区域之一.本文在总结国内外文献的基础上详细介绍了高原气候、植被的年际变化,对气象数据做了不同角度的统计,采用遥感反演的方法对植被分布进行了计算.从计算的结果看近20年来高原植被变化并不十分明显,在全球性变暖的大背景下局部地区有增长的趋势,高原温度、降水、蒸发都在上升,这些因素对植被的生长都产生着重要的影响.     

近22年长江源区植被覆盖变化规律与成因

利用GIMMS-NDVI遥感数据以及植被类型等专题信息,结合遥感图像处理以及地理信息系统技术,统计分析了1982—2003年长江源地区时间和空间上植被覆盖变化规律,并分析了植被覆盖变化的地形地貌因素与人为因素影响。结果表明:近22a,长江源植被覆盖呈总体增加趋势,而高寒草甸退化较严重,喜湿植被退化快于耐干旱植被,植被的生存环境趋于干旱化。研究结果表明,植被退化受到海拔、坡向、人类活动和地下水位的影响。海拔4400～4600m的较低海拔地带退化最强烈,主要为高寒草甸与高寒沼泽草甸受牧业影响较大;牧业影响半径为24km;道路的影响范围为24km,道路的修建加速了人类对高原植被的破坏作用;阳坡植被呈现趋于稳定和退化的趋势,阴坡植被表现为增长的趋势,降水量增加是源区植被,尤其是阴坡植被变好的重要原因,而太阳光照增强是导致阳坡干旱和植被趋于退化的潜在原因;近河床区地下水位埋深较浅,植被生长具有稳定的地下水源;在远离河床的一定区域内,地下水易于疏干,植被易于退化,河流影响范围为24km。     

基于多源遥感数据的青藏高原植被变化特征评价

近几十年来青藏高原升温速率约为全球同期升温速率的2倍,对植被产生了巨大影响,给脆弱的生态环境增加了许多不确定因素,准确评估该地区植被变化显得尤为重要。不同的卫星遥感数据源对评估结果带来一定的不确定性,而过去对多源数据在该地区评估的差异性研究尚不清晰。利用MODIS、GIMMS和SPOT的NDVI数据集通过Theil-Sen趋势估计和Mann-Kendall趋势检验对2000—2014年青藏高原地区的植被变化进行分析,并对不同数据之间的差异性进行评价。结果表明：SPOT NDVI反映的植被绿化显著且迅速,27.44%的像元显著绿化,分别超出MODIS与GIMMS NDVI 4.10%、15.89%,生长季显著绿化趋势达到0.0182 （10a）^-1,高于其他数据0.0078~0.0090 （10a）^-1。MODIS NDVI随着分辨率的提高,显著绿化的像元占比与绿化趋势却逐渐降低;MODIS数据之间显著绿化的像元占比相差不足2.80%。GIMMS NDVI显著褐化的像元占比平均达5.83%,超出其他数据3.37%~5.51%,在春季显著褐化像元最多（7.88%）,与显著绿化像元占比相当。区域平均NDVI具有最小的显著绿化趋势［0.0092 （10a）^-1］,并在春、夏两季表现为植被褐化。因此,基于GIMMS NDVI探究青藏高原植被变化特征时,特别是对春季物候研究,可能会造成结果较大的不确定性。而SPOT与MODIS NDVI体现了较高的一致性,可以互为补充,探究高原植被变化。     

最近18年来中国植被覆盖的动态变化

基于遥感和地理信息系统技术,利用NOAA-AVHRR数据对我国最近18年(1982～1999)来的植被覆盖的动态变化进行了分析.结果表明:我国植被覆盖的动态变化受气候波动的影响十分显著,并且这种变化的区域性差异明显.18年来,NDVI减小的地区主要分布在西北地区和青藏高原,而NDVI增加的地区主要发生在东部地区;20世纪80年代和90年代的NDVI变化趋势之间存在较大差异;90年代NDVI减小的区域明显地比80年代增加,特别是西北干旱地区NDVI的下降趋势明显.我国珠江三角洲和长江三角洲地区是18年来植被覆盖下降趋势最明显的地区,表明快速城市化的影响.     

青藏高原近25年来主要湖泊变迁的特征

青藏高原分布有青海湖、纳木错、色林错3个特大型湖泊和扎日南木错、当惹雍错、阿牙克库木湖、班公错、哈拉湖、鄂陵湖、羊卓雍错、扎陵湖、赤布张错、乌兰乌拉湖、昂拉仁错11个大型湖泊。通过对20世纪70年代中期的MSS图像和90年代末期—21世纪初期的ETM 图像的解译,对近25年来青藏高原重点湖泊的变迁进行了分析。研究结果表明,哈拉湖、鄂陵湖面积相对稳定;青海湖、扎日南木错、当惹雍错、阿牙克库木湖、扎陵湖、乌兰乌拉湖等8个湖泊的面积都有不同程度的缩小,其中青海湖、乌兰乌拉湖面积减少最多,分别为60.60km2、59.80km2;纳木错、色林错、班公错3个湖泊的面积都有不同程度的增加,其中色林错面积增加最多,达140.52km2。重点湖泊的变迁分析为研究青藏高原的湖泊演化和气候、环境变迁提供了新资料。     

第三纪青藏高原面高程与古植被变迁

收集了近半个世纪以来、几乎全部有关青藏高原第三纪古植被的研究资料,从整体角度对青藏高原的古植被演化史与高原面高程变化史进行了初步研究。认为青藏高原第三纪古植被经历了由古老、湿热环境下的热带低地森林,脉动式地渐变为热带、亚热带山地森林及灌丛草原。反映高原是阶段性、持续上升的,其间不存在大幅的降低过程。冈底斯山、念青唐古拉山、唐古拉山、昆仑山所围限的藏北高原比喜马拉雅山系隆升早,且在整个第三纪都比喜马拉雅山高,到上新世的中、晚期其高度已达海拔３０００ｍ以上。喜马拉雅山系成为世界屋脊是第四纪以来的事。     

基于NOAA/AVHRR的贵州喀斯特地区植被覆盖变化研究

利用1982- 1999年的AV HRR- N DV I数据和贵州省的气象观测数据,依据距平均一化植被指数(N DVI )和距平湿润指数( MI ) ,通过与非喀斯特地区的对比分析,研究了贵州喀斯特地区植被覆盖的变化趋势及其与气候湿润程度的关系,并对贵州省的生态建设进行了简要的评估,得出以下结论: 贵州喀斯特地区的植被覆盖总体处于上升趋势; 20世纪80年代处于湿润程度逐渐下降的时期, 90年代初,湿润程度缓慢上升;喀斯特地区存在相对干旱和相对湿润两种不同的地表环境,从而其植被覆盖变化与气候湿润程度的关系也存在较大差异;贵州近20年的生态建设和保护工作取得了一定成效。      

重庆高燕锰矿植被覆盖区遥感矿化信息提取

遥感找矿在大多植被覆盖区效果并不明显。在重庆高燕锰矿区采用了Landsat 8多光谱遥感数据的植被覆盖区矿化信息提取方法,该方法与传统提取遥感矿化蚀变信息找矿的方法不同,通过提取植被覆盖相对较小的含矿层顶底板岩层的遥感异常,查明含矿层位置。该方法采用特定的膜技术剔除植被、水体、云雪等干扰,再利用比值法在高植被覆盖区提取有价值的遥感蚀变信息,然后将多个波段比的遥感异常进行假彩色合成,再将遥感异常与地质事实结合,最终解译出锰矿含矿层顶底板遥感异常特征,确定找矿线索。     

福建武夷山植被覆盖区遥感地质信息提取

植被覆盖区遥感地质信息提取一直是国内外遥感地质领域的研究重点之一。介绍了利用间接证据链,通过追溯植被冠层温度-气孔阻力-植物水势-根系实际吸水-土壤供水-土壤水分含量,最终以土壤水分含量异常与断裂构造表观特征建立联系。使用TVDI、PDI、MPDI、SPSI遥感土壤水分反演模型提取福建大小矾山地区植被覆盖下的断裂构造信息。     

青藏高原多年冻土区植被盖度变化对活动层水热过程的影响

不同植被盖度变化下活动层水热过程是多年冻土区水能循环中一个重要的不确定因素.为了研究植被盖度变化对活动层水热过程的影响,在青藏高原多年冻土区,选择坡向、坡型和坡度趋于一致植被覆盖度分别为92%、65%、30%的坡面建立天然径流观测场,觎测多年冻土活动层中的地温和水分状况.结果表明:活动层开始冻结和消融时间随着植被盖度的减少不断提前,且冻结持续时间缩短;随着植被盖度减小,活动层地温水分变化速率增大,植被起到抑制土壤地温水分变化速率的作用;植被盖度对夏季融化过程和秋季冻结过程活动层地温和水分的影响明显大于冬季降温和春季升温过程,对融化过程的影响较冻结过程更明显.     

青藏高原近50年来的气候变化研究(英)

In this paper, records of mainly meteorological stations of recent 50 years in Tibetan plateau are compared, and three cold periods and three warm periods as well as the rule of dry and humid variation in the Tibetan plateau during the last 50 years are summarized. It is discovered that the vicissitude time of every warm and cold period at the edge of the plateau is four years earlier than that of the inland, and the year-to-year variation phase of mean monthly temperature of January and July is relatively earlier than that of mean annual temperature. And there are different characteristics of correspondence between mean annual temperature and mean monthly temperature of January and July on the south and the north of the Tanggula Range.     

青藏高原地区能量水分循环：地表能量平衡和湍流热通量

文章给出了青藏高原能量水分循环研究的概况和总结，着重估计了能量平衡各分项和湍流热通量等。在能量平衡的计算基础上，尽管能量不平衡的原因解释仍有争论并且没有解决，但我们揭示了GAME/Tibet试验观测资料中能量不平衡现象。我们发现估算的潜热通量比实际观测的要高许多。然而，根据能量平衡假设的计算结果和SEBS的估算一致性很好。在此基础上可以归纳出差异主要由GAME/Tibet试验观测资料中能量不平衡引起，潜热通量的实际观测可能偏小。     

青藏高原环境变化对全球变化的响应及其适应对策

青藏高原的环境变化对全球变化具有敏感响应和强烈影响。青藏高原的现代环境与地表过程相互作用,引起包括冰冻圈和水资源以及生态系统等方面的一系列变化,对高原本身以及周边地区的人类生存环境和经济社会发展产生重大影响。作为国际研究的热点地区,青藏高原环境变化研究目前出现三个新的科学动向：关注关键地区的关键科学问题的系统研究;关注以现代地表过程为核心的监测研究;关注全球变化影响下的圈层相互作用研究。本项目的研究对青藏高原环境变化科学的发展、国际科学前沿的贡献以及服务于社会经济发展,都具有十分重要的意义。通过项目的研究将揭示青藏高原隆升到现代地貌与环境格局过程中所出现的重大构造事件和环境事件;重建不同区域、不同时间尺度的气候环境变化序列并揭示其时空分布特征;阐明青藏高原冰冻圈、湖泊和主要生态系统与土地覆被在不同气候条件下的变化特征;揭示青藏高原环境变化与地表过程对全球变化的响应特点和高原热力与动力过程对不同气候系统变化的影响。本项目将在高原南北典型区域利用地貌学与沉积学手段,研究青藏高原现代地貌与环境格局的形成过程;利用湖芯、冰芯、树木年轮等手段,研究青藏高原过去环境变化的特征事件、区域分异及其与全球变化的联系;利用冰川、冻土、积雪的时空变化,结合对高原特殊大气边界层的观测,研究青藏高原冰冻圈变化与能量水分循环过程;从冰川、湖泊、大气的监测入手,结合模式方法,研究青藏高原环境变化的机制;利用生态系统碳的源—汇变化,研究青藏高原生态系统对环境变化的响应;综合研究全球变化背景下青藏高原环境变化与水资源变化所产生的区域效应和适应对策。     

Spatiotemporal Changes of Vegetation Cover in Response to Climate Change on the Tibetan Plateau

The Tibetan Plateau is one of the most important ecological barriers in China.Resolving the internal relations and dynamics ruling the association between regional vegetation and climate change is important to understand and protect the regional ecosystems.Based on vegetation,temperature and precipitation data of the Tibetan Plateau from 2001 to 2010,we analyze the spatial and temporal variations of vegetation cover over the past 10 years and discuss the vegetation response to climate change using empirical orthogonal function and singular value decomposition.Our results reveal the following：（1） vegetation cover gradually decreases from the southeast to the northwest of the Tibetan Plateau; （2） vegetation cover has increased on the Tibetan Plateau over the past 10 years,mainly in the central and eastern zones; and （3） a significant positive relationship was suggested between vegetation cover during growing season and the temperature in the entire region and with precipitation in the central and southern zones.     

青藏高原湖泊遥感信息提取及湖面动态变化趋势研究

青藏高原湖泊星罗棋布,是我国盐湖主要分布区.本文以RS和GIS技术为基础,从Landsat的MSS、TM、ETM三期遥感影像中,提取了青藏高原的所有湖泊信息,建立了我国盐湖空间数据库.用ArcGIS对盐湖空间数据进行统计和空间分析,从时间和空间上分析青藏高原从70年代到2000年左右湖泊湖面动态变化情况.同时,在青海和...     

青藏高原NOAA／NESDIS数字化积雪监测的评价

对１９９３／１９９４年青藏高原１６幅ＮＯＡＡ积雪监测的分析，评价了ＮＯＡＡ／ＮＥＳＤＩＳ积雪监测经的精度，证实本监测区域含５０个以上ＮＯＡＡ／ＮＥＳＤＩＳ网格单元时，该资料统计值才能满足ＷＣＲＰ监测雪盖率的精度要求。     

青藏高原多源雪深数据适用性综合评估北大核心CSCD

青藏高原积雪对区域气候及水循环有重要影响,现有积雪数据集在该区域存在很大不确定性,适用性评估工作不可或缺。基于气象站观测数据(OBS),采用秩评分方法对一套被动微波遥感(CHE)和两套再分析(ERA5-Land和MERRA2)积雪深度数据进行了多变量、多评价指标的综合定量评估。结果表明:从年平均积雪深度、年最大积雪深度、年积雪日数三个变量分别评价各数据,MERRA2对年最大积雪深度、年积雪日数模拟最好,CHE对年平均积雪深度描述最好;各数据在不同评价指标上的得分排名存在较大差异,CHE在描述线性变化趋势上具有优势,ERA5-Land在描述年际变化上具有优势,MERRA2在描述季节循环、多年平均值、极大值、标准差上具有优势;综合考虑,MERRA2在青藏高原适用性综合评分最高、ERA5-Land次之、CHE最低。三种数据均存在明显不足之处,MERRA2对积雪线性变化趋势的定性描述与OBS相反,对积雪年代际变化的模拟有待优化;ERA5-Land对各变量的多年平均值存在严重高估;CHE刻画积雪空间分布特征能力较差。由于青藏高原西部站点稀少,相关评估结论仅适用于高原中东部。基于遥感及再分析数据得到高原西部积雪变化趋势存在较大不确定性。     

青藏高原全新世植被的时空分布

根据青藏高原 30个点湖泊的孢粉记录综合研究显示 :在进入全新世之前 (12kaBP以前 )除最东南部外 ,高原从东到西均发育为荒漠草原植被 .全新世早期 (12～ 9.0kaBP)高原东南部 (10 4°～ 98°E)为落叶阔叶林 /针阔叶混交林 ,季风已进入本区 ,气温比前期上升 2～ 4°C ,降水波动于 35 0～ 5 5 0mm之间 .中部 (98°～ 92°E)为草甸或灌丛草甸 ,再向西至 80°E左右为草原植被 ,气候寒冷干燥 ,平均气温比现在低 4.5～ 5 .5℃ .最西部 10 .5～ 9.9kaBP出现相当于欧洲新仙女木气候倒转事件 .全新世中期 (9.0～ 3.2kaBP)高原由东向西古植被依次发育为针阔混交林或硬叶阔叶林 (10 4°～ 98°E)→针阔混交林 (98°～ 80°E)→灌丛草甸→草原 (92°～ 80°E) .中期气候比早晚期温暖湿润 ,东南部 1月份气温高于现在 3℃ ,年降水量比现今多 2 5 0mm以上 .中西部气候温暖湿润 ,出现高湖面期 ,年均温高出现在 5℃以上 ;全新世晚期 (3.2kaBP以后 )由东向西古植被依次为硬叶阔叶林→针阔混交林→草甸→草原→荒漠 ,气温降水呈非线性下降 ,越向西下降幅度越大 .东南部 1月份气温比中期下降 4～ 4.5℃ ,年降水少 35 0mm ,东北部最冷月气温比中期下降 8℃左右 .中西部严重干旱 ,湖面降低 ,湖水变咸