长株潭城市群核心区植被覆盖时空演变格局分析

城市化进程中,大量植被表面被转化为不透水表面,造成了巨大的生产力损失,直接影响了区域生态环境质量。归一化植被指数(NDVI)是研究植被变化的常见有效指标,本研究基于MODIS NDVI遥感数据和同期土地利用数据,分析了长株潭城市群核心区域植被时空演变格局,并评估了城市化对植被覆盖变化的影响。结果表明,2000—2021年,长株潭城市群核心区植被状况得到大面积改善,显著增加、轻微增加、显著退化、轻微退化趋势的面积占比分别为69.30%、15.95%、5.24%、9.50%;研究区NDVI均值及植被变化空间格局与城市建设活动紧密相关,城市化对植被的影响具有明显的空间差异;城市化阶段分区植被演变趋势存在差异,随着城市建设用地增加量提高,城市化阶段分区NDVI上升趋势减缓甚至变为下降趋势。

酸性稻田添加生物炭对水稻生长发育及产量的影响——基于5年大田试验

开展生物炭对农田生态系统长期效应的大田试验对全面评价生物炭调控农田生产力的效果具有重要意义。以南方酸性稻田为对象,采用单因素随机区组设计开展了5年大田试验,探讨不同水平生物炭(0、20、40、60、80 t/hm^2和100 t/hm^2)一次性添加对水稻生长和产量的多年效应。主要结果为:(1)水稻齐穗期的LAI、倒4叶叶绿素含量及地上部干物质积累量和产量均随生物炭添加量增加而增加;(2)生物炭对齐穗期剑叶叶绿素含量以及粒叶比的影响不显著;(3)生物炭显著促进稻田增产的添加量分别为:≥60 t/hm^2(增幅17.0%—23.7%,第1年)、≥40 t/hm^2(增幅15.5%—32.4%,第2年)、20—100 t/hm^2(增幅9.6%—21.8%,第3年)、均无显著差异(第4年)、100 t/hm^2(增幅15.7%、第5年);(4)生物炭对稻田累计产量的增幅分别为:5.9%—23.7%(第1年)、5.5%—27.8%(第2年)、6.8%—25.9%(第3年)、5.4%—22.0%(第4年)、4.6%—20.6%(第5年);(5)产量与齐穗期的LAI、倒4叶叶绿素含量、干物质积累量及每穗粒数显著正相关。综上表明:酸性稻田生物炭一次性添加有利于改善水稻群体质量,促进稻田增产,高炭量添加(80 t/hm^2和100 t/hm^2)相比于中低炭量添加持续增产效应更好,至少可稳定维持3年。研究结果可为指导生产实践中利用生物炭以实现稻田增产提供科技支撑。

湖南省2002—2020年植被动态演变特征及影响因子

研究气候变化和人类活动对植被变化的影响是有效生态系统管理的基础。本研究基于2002—2020年250 m MODIS-NDVI数据,采用Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势分析从像元尺度量化了湖南省植被动态演变趋势;结合气象、夜间灯光指数、土地覆盖等数据,采用残差分析和相关分析等方法,从像元和县域两个尺度揭示了人类活动和气候变化对植被动态演变的影响。结果表明:2002—2020年,湖南省归一化植被指数(NDVI)动态演变呈“整体改善、局部退化”的空间格局,显著改善的区域占研究区总面积的64.9%,主要分布于湖南省西部和中南部;显著退化的区域占研究区总面积的1.4%,主要分布于城市化区域和洞庭湖平原的耕地区域。人类活动和气候变化共同促进研究区67.9%的植被改善;人类活动和气候变化单独对植被NDVI动态演变的贡献率分别为96%、4%;人类活动对所有区县植被演变的贡献率均超过80%。人类活动对植被演变的影响存在显著空间异质性。城市扩张导致新城区植被退化,但老城区出现植被恢复的现象;生态工程则促进了湖南省西部植被恢复。本研究结果有助于深入认识湖南省植被演变时空格局及其对气候变化和不同人类活动的响应,可为制定有效的生态恢复策略提供科学依据。