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《江西农业学报》2022,(3)
山西省吕梁山地区气候、地形多变,常绿植被分布较多,其物候对环境变化敏感,提取和研究常绿植被物候能为全球变化和常绿植被的其他研究提供基础。利用MODIS NDVI数据,通过Savitzky-Golay滤波和动态阈值法提取吕梁山常绿植被物候,并运用趋势分析法定量分析了植被物候在空间和地形的差异。结果表明:(1)吕梁山地区常绿植被生长季开始日期(SOS)在第95～130天之间,生长季结束日期(EOS)在第280～320天之间,生长季长度(LOS)在第160～230天之间。(2)研究区常绿植被物候与纬度关系密切,随着纬度由南向北升高,植被SOS显著推迟(R2=0.9265,P<0.001),EOS显著提前(R2=0.9265,P<0.001),EOS显著提前(R2=0.8656,P<0.01),LOS显著缩短(R2=0.8656,P<0.01),LOS显著缩短(R2=0.9620,P<0.001)。(3)常绿植被物候在地形上的差异明显。海拔升高,植被SOS显著推迟、EOS显著提前、LOS显著缩短;坡度变大,植被SOS显著推迟,EOS显著提前,LOS显著缩短;各坡向的植被物候差异明显,植被SOS最大相差2.6 d,植被EOS最大相差3.6 d,植被LOS最大相差5.2 d。所提取的吕梁山地区常绿植被物候与其他研究结果相近,植被物候在空间和地形上存在显著差异。 相似文献
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山西省吕梁山地区气候、地形多变,常绿植被分布较多,其物候对环境变化敏感,提取和研究常绿植被物候能为全球变化和常绿植被的其他研究提供基础.利用MODIS NDVI数据,通过Savitzky-Golay滤波和动态阈值法提取吕梁山常绿植被物候,并运用趋势分析法定量分析了植被物候在空间和地形的差异.结果表明:(1)吕梁山地区常绿植被生长季开始日期(SOS)在第95～130天之间,生长季结束日期(EOS)在第280～320天之间,生长季长度(LOS)在第160～230天之间.(2)研究区常绿植被物候与纬度关系密切,随着纬度由南向北升高,植被SOS显著推迟(R2=0.9265,P<0.001),EOS显著提前(R2=0.8656,P<0.01),LOS显著缩短(R2=0.9620,P<0.001).(3)常绿植被物候在地形上的差异明显.海拔升高,植被SOS显著推迟、EOS显著提前、LOS显著缩短;坡度变大,植被SOS显著推迟,EOS显著提前,LOS显著缩短;各坡向的植被物候差异明显,植被SOS最大相差2.6 d,植被EOS最大相差3.6 d,植被LOS最大相差5.2 d.所提取的吕梁山地区常绿植被物候与其他研究结果相近,植被物候在空间和地形上存在显著差异. 相似文献
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【目的】探究晋西北风沙区人工柠条林(Caragana korshinskii)功能性状对生产力的影响，揭示人工柠条林生态功能退化机制，以期为该区植被管理及生态安全的可持续性提供理论指导。【方法】利用一般回归模型和随机森林回归模型探讨植物功能性状对不同林龄人工柠条林生产力的影响。【结果】(1)随着林龄的增加，人工柠条林的生产力和地上生物量呈先增加后降低趋势，18年后出现退化现象；(2)人工柠条林茎叶比(R2=0.277,P=0.000)、基径(R2=0.404,P=0.000)、分枝数(R2=0.269,P=0.000)、株高(R2=0.395,P=0.000)、纵截面积(R2=0.211,P=0.001)、叶面积(R2=0.314,P=0.000)、叶片碳含量(R2=0.284,P=0.000)、叶干重(R2=0.233,P=0.001)、枝干重(R2=0.211,P=0.001)均与生产力... 相似文献
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近15年黄土高原植被物候时空变化特征分析 总被引：6，自引：0，他引：6
【目的】黄土高原处于从湿润向干旱过渡、从森林向草原过渡、从农业向牧业过渡的地区,是中国气候变化与农业发展的敏感地带,针对此区域的地表植被覆盖物候特征研究,对于该地区农业生产、环境保护和生态建设具有重要的指示意义。通过分析不同时间序列、不同海拔高度与水热条件下植被物候趋势的差异,以期为黄土高原当前的农业生态环境建设与可持续发展提供有用的理论支撑与决策依据。【方法】基于1998—2012年SPOT VEGETATION旬值NDVI数据,并结合谐波分析法、线性趋势等方法对黄土高原各年植被物候特征值进行了确定,并分析了物候的变化趋势。【结果】(1)1998—2012年,生长季始期平均每年提前0.9d。生长季末期平均每年推迟约0.8d。在生长季始期提前和末期推迟的作用下,生长季长度平均每年延长1.7d。(2)黄土高原水热组合直接影响植被物候的空间差异性,植被生长的限制性气温为9℃,限制性降水分别为475mm与540mm,限制性海拔为1750m。(3)植被生长季长度趋势与海拔和气温的空间偏相关系数分别为0.0591和0.0139,与降水的空间偏相关系数为-0.0174,三要素与生长季始期趋势的相关程度较与生长季末期趋势强。【结论】黄土高原植被物候特征趋势明显且稳定的区域主要分布在陕北高原与晋中北山地区。西北部干旱区荒漠草原区,物候变化主要受气温控制。半干旱地区农业与草原区,物候变化主要受到降水量控制。汾渭盆地农业区,物候变化受水热共同作用。水热的差异对秦巴山地阔叶林区植被物候的影响不明显。海拔对黄土高原植被物候变化趋势上的影响不明显。生长季长度趋势在生长季始期和生长季末期的共同作用下随海拔和气温的增加的延长趋势增强,随降水增加的缩短趋势增强。同种植被物候趋势随海拔、降水、气温的变化特征具有一致性,生长季始期的变化特征对于植被生长季长度变化影响较生长季末期强。 相似文献
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以贵州省森林植被为研究对象，基于对MODIS卫星遥感影像的分析，探讨了遥感监测手段在区域尺度上提高森林植被物候监测精细程度的可能性。结果表明：通过分析比较归一化植被指数(NDVI)、增强植被指数(EVI)、相对绿度指数(Gcc)、绝对绿度指数(ExG)等不同植被指数，发现增强型植被指数(EVI)更能表达森林植被物候变化趋势；采用S-G滤波及动态阈值法提取物候关键期，发现贵州省森林植被物候变化趋势呈现西部地区植被生长开始期晚于东部地区，结束期早于东部地区，整个植被生长季长度西部短于东部；基于EVI的贵州省森林物候空间分异规律总体上不明显，仅纬度与生长开始期(SOS)和生长季长度(LOS)相关性显著，经度海陆地带性及海拔垂直地带性差异不显著。 相似文献
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毛乌素沙地植被物候动态及其对气象因子变化的响应 总被引：3，自引：0，他引：3
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多种时序NDVI重建方法比较与应用分析 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】NDVI时序数列能够模拟植物的生长过程,反映其生长状况。目前重建NDVI时序数列的方法有很多,由于模型和参数的不同导致结果存在不确定性以及偏差。本研究旨在对比3种模型（Whittaker平滑、HANTS和Savitzky-Golay滤波）在物候提取和复种指数提取中的应用,以探讨各模型的优缺点。【方法】采用16 d间隔的MODIS MOD13Q1 2000-2012年陕西地区影像,利用3种模型拟合重建NDVI时序数列。首先,将研究区划分为3个气候区,每区分别选择林地和耕地两个采样点,视觉比较各采样点3种模型拟合效果。其次,通过均方根误差、相关系数和信噪比对比各模型拟合精度,并探讨不同植被类型之间拟合精度的差异。然后,采用动态阈值法提取13年植被物候参数（生长开始日期SOS、生长结束日期EOS、生长周期LOS）,对比模型提取不同植被类型物候参数均值和标准差的差异。最后,利用二次差分算法和提取规则获取陕西13年复种指数,对比3种模型提取和统计年鉴计算复种指数之间的差异。【结果】Savitzky-Golay滤波拟合精度较高,复种指数提取精度较高,但是提取物候参数方面存在较大误差;HANTS提取物候参数效果较好,但参数设置复杂以及精度较差;Whittaker平滑参数设置简单,能有效降低原始影像的信噪比,在精度和物候参数提取均表现良好;均方根误差和相关系数作为精度检验的标准,二者存在负相关,相关系数比均方根误差更灵敏。【结论】Whittaker平滑能够很好地平衡NDVI时序数列的保真度和粗糙度,在提取物候参数方面表现良好,在提取复种指数方面还有待进一步研究。 相似文献
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【目的】无人机多光谱遥感影像较可见光影像具有更丰富的光谱信息,在森林蓄积量估测中具有较大潜力。以无人机载多光谱遥感影像为主要数据源,探索森林蓄积量的遥感估测模型,以克服传统地面调查工作量大、耗时长、成本高等弊端。【方法】以滇中地区典型天然云南松Pinus yunnanensis纯林为研究对象,利用无人机多光谱影像提取单波段反射率、各类植被指数、纹理特征等,计算各特征变量的标准地均值;筛选与云南松林蓄积量相关性显著的特征变量,采用多元线性、随机森林、支持向量机建立云南松林蓄积量估测模型,以决定系数(R2)、平均绝对误差(EMA)、均方根误差(E(RMS()、平均相对误差(EMR)评价模型精度。【结果】(1) 3种模型中,随机森林的精度最高(R2=0.89,EMA=4.69m3·hm-2, ERMS=5.45m3·hm-2, EMR 相似文献
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【目的】研究新疆特克斯河斑重唇鱼形态特征及年龄与生长等生态学特性。【方法】2019～2021年采样观察特克斯河斑重唇鱼，运用经典生物学测量方法鉴定年龄，分析其生长性状。【结果】特克斯河斑重唇鱼，体延长，被细鳞，侧线完全，形态特征不同于其他水系，差异较大，体背色泽灰褐色，有不同的黑色斑点，腹部浅黄泛灰白。斑重唇鱼，体长均值(143.66±57.94) mm，体重均值(64.81±92.10) g，年龄均值(4.08±2.49*)；体长与体重拟合关系式为W总=5.80×10-6 L3.165 3(R2=0.952 1)，属于异速生长；体长与体高、头长、吻长、眼间距、尾柄长和尾柄高相关性较高，与体宽和眼径的相关性较低。特克斯河斑重唇鱼(n=120)渐进体长L∞=346.79 mm,k=0.07,W∞=634.97 g,t0=-0.34,ti=12.46。生长方程：Lt=346.79 (1-e(-0... 相似文献
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【目的】基于影像多尺度分割和缨帽变换，构建适用于高原复杂山区森林覆盖变化的检测方法。【方法】应用Landsat5 TM和Landsat 8 OLI多光谱影像，以滇中东高原过渡山区地带为研究区，基于多尺度分割，利用缨帽变换(TCT)和主成分分析(PCA)，重构面向对象多特征变化矢量，确定最优阈值，提取森林覆盖变化信息，并验证结果精度。【结果】(1)文中构建方法(PMKT-D)的试验结果总体精度为92.32%,Kappa系数为0.843 7，结果精度显著优于对照方法；(2)2010-2020年间滇中东高原过渡山区森林覆盖变化面积356.88 km2，占影像总面积的1.06%，森林覆盖变化显著。【结论】基于多尺度分割，结合TCT和PCA能够有效消弱高原山区复杂地形和物候影响，发挥面向对象多特征变化矢量优势，增强森林覆盖变化光谱特征，显著提高变化检测精度。 相似文献
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【目的】确定土地利用变化对江西省宁都县森林植被碳储量的影响,探讨土地利用类型间转换对森林植被碳储量影响的具体原因,以期为国土空间格局优化,政府主管部门碳汇林业经营决策、林业碳汇计量监测及应对气候变化响应等提供决策参考或科学依据。【方法】基于土地利用变化,利用江西省宁都县林地变更年度数据、应用马尔科夫转移矩阵对土地利用变化进行分析,采用生物量扩展因子法、单位面积生物量法估算因土地利用变化导致的森林植被碳储量变化,分析土地利用变化对森林植被碳储量的影响,并通过面积权重和单位面积森林植被碳储量变化进一步分析主要影响因子的具体原因。【结果】2017—2021年,宁都县土地利用类型之间的转换面积为26 299.85 hm2,总体来看主要还是林业用地之间的转换,其中乔木林转出12 968.15 hm2、占49.31%,转入9 968.21 hm2、占37.9%,是变化最活跃的土地利用类型;土地利用类型变化引起的森林植被碳储量变化值+120 429.46 Mg,表明森林植被碳储量是增加的;土地利用类型变化对森林植被碳储量影响排序前6的... 相似文献
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【目的】水云模型(WCM)是一种采用SAR数据反演森林地上生物量(AGB)应用较为广泛的半经验模型,探索将不同波长、极化方式、极化信息等引入WCM,以期为提高森林AGB反演精度提供科学依据。【方法】本文以X、C、L、P波段多频极化SAR数据为数据源,首先将各波长各极化后向散射系数用于WCM进行森林AGB反演,对比其反演精度;接着采用极化分解分量构建地体散射比参数,并将其引入WCM发展为极化水云模型(PolWCM),同时对比分析其在X、C、L、P波段森林AGB的反演结果。【结果】(1)在X、C、L、P 4个波段中,除X波段外,将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演,精度均高于基于其他极化通道后向散射系数的反演结果;且长波长(L和P)的反演精度高于短波长(X和C)的反演精度。在L波段,将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演,R2和RMSE分别为0.46和18.00 t/hm2;P波段HV极化反演结果的R2和RMSE分别为0.43和21.18 t/hm2。(2)将极化信息以地体散射... 相似文献
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【目的】利用高光谱遥感数据快速、无损地估算棉花生物量,评估参数化与非参数化方法在棉花上的表现差异。【方法】本研究以4个棉花品种在2个年份(2004和2005年)的试验资料为基础,将2年数据分别进行建模和验证,采用参数化算法(植被指数法、连续小波变换)与非参数化算法(偏最小二乘回归、随机森林、人工神经网络、回归树、袋装树和增强树、支持向量机和高斯过程回归)分别构建吐絮前和吐絮后的生物量估算模型。【结果】近红外与红边波段仍然是棉花生物量遥感监测中最有效的波段区间。参数化方法运算简单,效率高,其中,CIred edge证明是棉花生物量估算上表现最好的植被指数,具有较高的独立验证结果(吐絮前：RMSE=27.23 g·m-2;吐絮后：RMSE=48.81 g·m-2)。基于连续小波变换的方法缓解了植被指数的低估现象,尤其是吐絮后(吐絮前：RMSE=31.54 g·m-2;吐絮后：RMSE=37.57 g·m-2);在非参数化法中,随机森林是棉花生物量估算的最优算法(吐絮前：RMSE=20.48 g·m-2;吐絮后：RMSE=30.28 g·m-2)。吐絮后的估算精度都显著低于吐絮前,表明两类算法的估算精度都受到棉絮的影响。【结论】本研究评估了基于参数化和非参数化算法构建的棉花生物量估算模型,证明了非参数化方法可以作为棉花生物量无损监测的重要研究方法,该结论也为棉花其他生长参数的估测提供了技术支撑。 相似文献
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【目的】探究晋北地区气候和植被类型等因子对植被净初级生产力(NPP)的影响，对于明晰干旱半干旱地区植被对气候变化的响应，以及保障生态脆弱地区植被恢复和可持续发展具有重要参考价值。【方法】基于改进的CASA模型模拟了晋北地区2000-2020年植被NPP，量化了其时空分布格局、变化趋势和空间变异性，并分析了研究期间气候因素与植被NPP的相关关系。【结果】2000-2020年研究区植被NPP年均值(以C计)介于225.28～484.09 g/m2之间，平均值为349.76 g/m2，年均增速为8.75 g/m2。植被NPP年均值呈现出东高西低、南高北低的格局，NPP年均值主要集中在200～400 g/m2，占研究区总面积的65.15%，各植被类型NPP年均值的大小为：林地(691.79 g/m2)>灌丛(492.97 g/m2)>耕地(378.39 g/m2)>草地(343.85 g/m2)>... 相似文献
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《四川农业大学学报》2013,(3)
【目的】估算四川植被的净初级生产力并分析其时空格局及影响因素,为深入认识该区域的植被生产力状况提供数据支持。【方法】在原CASA模型基础上,以MODIS卫星数据为依托,对光合有效辐射值提取、最佳区域气温反演、水分胁迫系数演算这3种方法进行了改进,进而估算了四川地区2000-2011年期间的植被净初级生产力(NPP)。【结果】①四川植被NPP的多年平均值为303.27gC/(m2·a),变化范围在285340gC/(m2·a)之间。②四川植被NPP的季节变化明显,其中夏季是NPP主要积累期;同时由于区域气候变暖导致的物候期延长,秋季NPP的累积量呈逐年上升趋势。③四川植被NPP空间分异明显,总体表现出由东南向西北逐渐减少的趋势,且呈垂直地带性特征明显。④降雨量是驱动NPP的主要因子;温度及光合有效辐射也对NPP影响显著(P<0.001)。【结论】近10年来四川植被NPP变化主要由生长旺季本身变化所致;其时空分布格局总体表现出随温度、水分、光合有效辐射以及海拔增加而增大的趋势;改进后的CASA模型可以有效地模拟四川植被NPP的时空格局特征。 相似文献
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【目的】研究塔里木河流域上游水库鲤的年龄与生长。【方法】2015～2016年,采样观察对塔里木河流域上游水库鲤,运用传统生物学测量方法鉴定年龄,分析其生长特征。【结果】塔里木河流域上游水库的鲤,年龄均值为2.80±0.286+,年龄结构不符合正太分布,优势年龄个体1+;体长和体重相关方程为:W=0.087 2L2.506(R2=0.878);体长和肠长的关系式为: LI =3.091 3 L-50.588(R2=0.795 5);上游水库鲤的渐进体长L∞=69.57 cm,生产系数k=0.12,W∞=3 610.79 g,t0 = - 0.65,ti=1.65+ ;种群总体(n=40)体长和体重生长方程为:Lt = 69.58 (1-e-0.12 (t + 0.65)) 和Wt = 3 610.79 (1-e-0.12 (t + 0.65))2.506。种群总体成熟系数和丰满度:GSI＝(12.38±1.69)和K＝(72.71±1.62)。【结论】塔里木河流域上游水库鲤属于异速生长,适应性较强,生长性状不稳定,在种群动态和渔业生态平衡,起到了一定的作用。 相似文献
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【目的】研究塔里木河流域开都河长身高原鳅的年龄与生长的关系。【方法】2017～2019年通过对塔里木河流域开都河长身高原鳅的采样观察,运用经典生物学测量方法鉴定年龄,分析其生长性状。【结果】开都河长身高原鳅,年龄均值为3.06±0.11+,年龄结构不符合正态分布,优势年龄个体2+;体长和体重相关方程为:W=0.013 3L2.809 4(R2=0.745 9);体长和肠长的关系式为: LI=0.730 L -2.74(R2=0.981 8);长身高原鳅渐进体长L∞=23.75 cm,生产系数k=0.64,W∞=97.42 g,t 0 = - 0.70,ti=9.14+ ;种群总体(n=139)体长和体重生长方程为:Lt = 23.75 (1-e-0.64 (t + 0.7)) 和Wt= 97.42 (1-e-0.64 (t + 0.7))2.809 4。种群总体成熟系数和丰满度:GSI＝27.20±1.80和K＝0.88±0.26。【结论】塔里木河流域开都河长身高原鳅属于异速生长,适应性较强,生长性状不稳定,在种群动态和渔业生态平衡,起到了一定的作用。 相似文献
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【目的】探明贵州省印江县茶树种植区与非种植区耕地土壤pH和主要养分的差异，为印江县土地资源的合理利用及茶树种植的科学布局提供参考。【方法】以印江县耕地土壤为研究对象，采用野外调查与室内分析相结合的方法，测定耕地土壤pH、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)和有机质(OM)共8个养分指标的含量，并对其土壤养分分布特征进行统计分析。【结果】印江县耕地土壤pH平均值为5.97,偏酸性。土壤TN和TK较丰富至丰富的占比分别为54.13%和71.18%,表现丰富；AN、AK和OM中等至丰富分别占59.39%、63.87%和68.29%,表现中等偏丰富；TP和AP较缺乏至缺乏分别占61.18%和60.26%,表现较缺乏。AN与TN、AP与TP和AK与TK均呈正相关关系，其相关系数依次为AN(R2=0.435)>AP(R2=0.273)>AK(R2=0.005)。其中，平坝区耕地土壤OM、AN、AP和AK含量均较高，分别为26.68 g/kg、122.13 mg/kg、2... 相似文献
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为了探究机载LiDAR数据结合极端梯度提升(XGBoost)算法估算森林地上生物量的可行性和适用性，寻求更优的森林地上生物量的监测和估算模型的建模方法。根据125块地面样地调查数据和机载激光雷达提取的点云特征变量，结合根据皮尔森相关系数和递归特征消除筛选变量，采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)、支持向量机(SVM)和极端梯度提升(XGBoost)算法，建立4种不同算法的地上生物量估测模型并进行对比分析。结果表明：在训练集中，RF模型表现最好(RMSE=9.98 t·hm-2,R2=0.93,MAE=5.69 t·hm-2),其次是XGBoost模型(RMSE=10.80 t·hm-2,R2=0.89,MAE=7.24 t·hm-2);在测试集中，采用XGBoost算法建立的模型表现(RMSE=12.20 t·hm-2... 相似文献