NDVI与气候因子关系在不同时间尺度上的结果差异

植被指数是反映地表植被覆盖状况的重要参数,分析气候因子与植被指数间的相互关系有助于揭示气候变化对植被的影响,然而当前研究有两种分析植被指数与气候因子关系的方法,分别为分析植被指数与生长季内和生长季间气候因子的关系,然而这两种法差异如何,何种方法更为合适需要进一步分析。利用2000年—2009年生长季的MODIS的归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)数据集和藏北那曲地区3个气象站逐月气象资料(月平均气温、≥0℃活动积温和月降水量),分析比较了生长季内和生长季间气候因子对植被生长影响的差异,并分析了两种方法的优劣。结果表明:(1)生长季内植被NDVI与同期气温和降水量均呈高度正相关,生长季内时滞时间尺度为1个月时,植被NDVI对月平均气温及降水响应均最为强烈。(2)生长季间NDVI与同期降水量相关性并不明显,气候因子的滞后效应在生长季间也较弱。(3)生长季内和生长季间植被NDVI与气候因子的关系所得出的结论有一定差异性,可能是因为两方面的原因:生长季内植被NDVI与水热因子的高相关性与中国季风季候造成的高温多雨出现在夏季有关,而生长季内高水热条件与高植被指数对应的多年重复必然造伪的高相关系数,但这种相关性不一定能真实反映植被与水热条件的关系,而生长季间水热等气候因子与植被指数年际变化相关性分析不存在水热与高植被指数同期问题,更能真实反映气候因子年际变化对植被的影响。     

宁夏植被覆盖动态变化及与气候因子的关系

利用1999-2009年的SPOT-VGT NDVI数据,计算出宁夏近11 a来的植被覆盖度,对其变化特征进行了研究,结合同期气象观测资料,从空间上分析了植被覆盖度与区域气候因子之间的关系。结果表明,南部六盘山区和北部引黄灌区植被覆盖度高,而中部干旱带等地区的植被覆盖度较低,但中部干旱带却有较高的绝对变化率;从时间变化来看,近11 a来宁夏大部分地区的植被覆盖度在逐年增加。植被覆盖度的变化与气候因子有关,除引黄灌区和六盘山林区外,中部干旱带等地的植被覆盖度与降水呈正相关,区域气候的干湿波动,影响了植被覆盖度的高低;在有灌溉保障条件的农业垦殖区,植被覆盖度还与气温呈正相关,即有效积温的增加,会促进农作物生长,从而导致区域植被的覆盖度提高。     

IPCC AR6的“产生影响的气候因子”评估框架

IPCC第六次评估报告（AR6）第一工作组报告提出了基于“产生影响的气候因子”（CID）的气候变化评估框架,以一组影响社会或生态系统的气候状态为基础进行气候变化评估。这个CID评估框架有7个类型,33个气候因子,每个因子可以针对被影响对象采用不同的评估指标。CID变化具有时间尺度差异性与不可逆性、突变性与临界点、凸现时间、复合性以及受影响主体依赖性等重要特征。基于CID的气候变化评估框架有助于更客观、中立、全面地评估气候变化给不同部门带来的影响和风险。     

塔里木河三源流区气候变化对径流量的影响

结合对近50年塔里木河源流区气象、水文资料的分析,探讨了过去半个世纪塔里木河源流区气候变化及其对河川径流的影响。研究结果显示,在过去50年里,塔里木河三源流径流流量总体呈现增加的趋势,期间有波动过程;对影响径流变化的气温、降水和蒸发等因子分析发现,降水量变化对塔里木河径流量变化影响最为显著,而温度的升高,加速了山区冰雪资源的消融,加大了冰雪融水对径流量的补给,但同时导致蒸发量增大,增加了地表淡水资源的消耗,对山区来水量的增大起到一定的削弱作用。     

红河流域NDVI时空变化及其与气候因子的关系

纵向岭谷区的＂通道-阻隔＂作用及其生态效应多年来一直是山地生态学研究的热点。位于纵向岭谷区东侧的红河流域,其地表关键生态水文要素的时空格局及变化也受到＂通道-阻隔＂作用的极大影响。利用红河流域1981～2006年GIMMS数据和2006年SPOTVEGETATION数据以及42个气象站点1981～2001年逐日降水、温度数据,使用GIS方法和地统计学方法,探讨河谷和山脉地形的＂通道-阻隔＂作用下红河流域NDVI时空变化及与气候因子的关系。研究表明：（1）红河流域植被指数在不同方向的空间自相关程度分异明显,植被指数分布总体上受地形、水热分布格局等因素的结构性影响,但在各个方向存在差异：在哀牢山的阻隔作用下,西南-东北向和东西向的植被指数分维数较低,随机部分引起的植被指数空间分异较小,而结构性变异较大;在河谷的通道作用下,西北-东南向和南-北向的植被指数分维数较高,均匀性程度较好。（2）红河流域NDVI对温度和降水变化的响应具有＂时滞效应＂,滞后时间属于30～165 d,NDVI对降水变化的响应在时间上先于对温度变化的响应;在河谷和山脉的＂通道-阻隔＂作用下,NDVI对温度和降水变化的滞后时间和敏感程度有明显的空间差异。（3）红河流域NDVI总体上没有明显的增加趋势,但存在区域差异性和空间异质性;占流域面积66.77%地区的NDVI有增加的趋势,33.23%的地区有减少的趋势,年NDVI变化率在-15.23%～23.16%间。     

洱海流域生态系统质量变化及其对气候因子的响应

利用多源遥感数据和气象观测数据,基于生态系统生产力指数(EPI)、稳定性指数(ESI)和承载力指数(EBCI),构建遥感综合评价模型,就洱海流域2005—2020年的生态系统质量进行量化研究,并分析其变化与气候因子的相关性。结果表明：洱海流域生态系统质量综合指数(EQCI)均值为56.49(总分100),EPI、ESI和EBCI三项指数均值分别为49.05、74.16和56.97,可见洱海流域生态系统稳定性较好,16 a间EPI、ESI、EBCI和EQCI均呈上升趋势。不同生态系统间,生态质量水平从大到小为：森林>草地>农田>城镇>湿地>水体。当土地类型转变为城镇类型会对生态系统质量带来一定负面影响。草地、森林和农田生态系统中气温和降水与EQCI多呈正相关关系,城镇生态系统中气温与EQCI多呈负相关关系。     

华南亚热带中部山地垂直植被带表土孢粉散布规律与气候相关性

孢粉学分析是古生态与古气候定量重建的重要指标之一,建立现代表土孢粉与植被之间的定量关系是利用地层孢粉准确解释古生态与古气候变化的前提条件。基于华南亚热带中部山地垂直植被带采集的113个现代表土和苔藓孢粉样品,采用典型对应分析方法（Canonical Correspondence Analysis, CCA）,探讨研究区不同海拔表土孢粉种类散布规律与气候因子之间的关系。主要得出以下结论：1）华南亚热带中部地区现代表土孢粉组合中乔木类以壳斗科栲属、常绿栎属、松属、杉木属和大戟科等种类占绝对优势,草本植物花粉以禾本科、蒿属、菊科和莎草科为主,蕨类孢子以三缝孢子、芒萁属、水龙骨科和单缝孢子为主。2）研究区低海拔至高海拔的孢粉组合呈现以下变化规律：低海拔地区（0~702 m）孢粉组合以栲属、常绿栎属、松属、野桐属、枫香属、茜草科以及禾本科花粉为主;中海拔（703~1 299 m）山坡的优势孢粉为栲属、杉木属、松属和常绿栎属;高海拔地区（1 300~1 600 m）以栲属、常绿栎属、水青冈属、杜鹃花科以及松属花粉最为丰富,表土孢粉组合变化过程与现代植被群落优势种类有较好的一致性。3）CCA分析结果显示,控制研究区域主要表土孢粉分布的气候因子为年均降雨量（MAP）、最热月降水（Mpwa）和最热月温度（Mtwa）;松属、杉木属、栲属、常绿栎属、山茶科、水青冈属和落叶栎属等高百分比含量的花粉所对应的气候特征较为明显。4）低海拔地区的优势种属栲属、常绿栎属等以及相对高海拔的松属、杉木属和水青冈属等能较好地反映气候因子对植被空间分布的影响。因此,文章揭示了华南亚热带中部地区表土孢粉在垂直植被带上具有明显差异,孢粉散布规律可能与研究区植被组成、生境、花粉形态与传播媒介等因素有关,能为利用化石孢粉数据进行古生态与古气候定量重建提供参考资料。     

科尔沁沙地典型区域地表环境变化与气候变化的响应关系

以科尔沁沙地阿古拉苏木为典型代表区域, 应用1987-2006年20 a间12幅遥感影像及相应气候数据, 分析了地表环境变化与气候变化间的响应关系, 提出了表征响应敏感程度、影响程度大小排序的气候因子影响指数(CFII). 结果表明: 近20 a研究区地表环境变化表现为不断恶化的趋势. 各类地表环境变化与气候因子变化间有着良好的响应关系, 各类气候因子变化以不同方式和过程不同程度地影响着地表环境的变化. 响应敏感度最大, 即对地表环境变化影响最大的是相对湿度, 其次为降水量和蒸发量. 水分条件是制约干旱半干旱地区地表环境变化的主导因素.     

红松、兴安落叶松、红皮云杉苗圃苗木的换床试验研究

通过对兴安落叶松、红松、红皮云杉等小兴安岭主要树种不同床高、不同解冻深度裸根苗的生长发育与土壤各层地温、主要气候因子关系的研究，表明：床高30—35cm对换床苗木生长较为有利。兴安落叶松以解冻15cm换床效果较好；红松以解冻25cm换床效果较好；红皮云杉以解冻20cm换床效果较好。气温、相对湿度、降水量、日照时数等主要气候因子对不同床高、不同解冻深度换床苗木生长的影响是多因子综合作用的结果，各气候因子之间相互制约、相互影响。