气候变化对植被分布的影响研究

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影响植被覆盖变化驱动因子的研究综述

作者：吴姗薇

来源：《科技视界》2019年第27期

【摘 要】植被是陆地生态系统的基础，植被覆盖变化既可衡量区域生态环境状况，又可反映气候和人类对自然的影响。目前，我国的植被覆盖正在遭受着气候变化、人类活动等多种因素的影响，系统地评价和分析植被变化的驱动因素，对有效的开展生态建设、实现环境可持续发展有着重要的意义。本文综述分析了气候变化和人为因素对植被变化的影响，总结了目前各类研究所存在的问题，并对影响植被覆盖驱动因素的未来研究方向进行展望，以期为全球生态变化研究方向的确立及生态保护措施的制定提供理论依据。

【关键词】气候变化;人类活动;驱动因素;植被变化

中图分类号： Q948 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）27-0103-004

DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.27.044

【Abstract】Vegetation is the foundation of terrestrial ecosystem. The; change of vegetation

cover; ; can not only measure the regional natural and ecological environment， but also reflect the

impact of climate change and human activities on natural. Currently climate change， human

activities and other factors affected vegetation cover in China. It is great significant to analyze the

第２３卷第１期　２００７年２月　气象与环境学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＭＥＴＥＯＲＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ　Ｖｌ０１．２３　Ｎｏ．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２００７　

重庆岩溶地区气候变化对植被的影响　

王玲　刘海隆２　（１．石河子大学师范学院地理系，石河子８３２００３；２．中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐８１０００１）　摘要：岩溶生态系统是一种脆弱的生态系统，植被类型与盖度成为岩溶环境中最重要、最敏感的自然要素。介绍了以重　庆岩溶地区为对象，利用气象和ＮＤＶＩ数据，采用相关分析等方法探讨了植被对气候变化的响应。结果表明：（１）在多年平均　水平上．气候对重庆岩溶植被生态系统起着比降水大的作用；在植被生长的年际变化方面，气温和降水对植被生长起着大致相　反的趋势。（２）年际变化方面，气温和降水对植被生态系统的生长起着大致相反的作用。一般来说，气温与ＮＤＶＩ之闻的关系　为正相关。（３）植被指数的动态变化受气候波动的影响较大，近２０　ａ来，总体呈增加的趋势。可为岩溶生态系统恢复和重建提　供科学依据。　关键词：气候变化；归一化植被指数ＮＤＶ／；岩溶区；重庆　

１　引言　当前，因人类活动所导致的全球变暖已成为科　学界的重大环境问题。由于陆地生态系统不但是人　类赖以生存的物质和环境主体，而且是全球碳循环　的重要碳库之一。因此，陆地生态系统如何响应和　影响全球变化成为当前全球变化研究的核心问题之　一…１。植被与气候变化的关系一直是其中研究的焦　点之一。植被在生态系统中扮演着重要的角色。绿　色植物是食物链营养级的基盘。植物具有能量固　定、转化、贮存和调节区域环境的功能，是维持生态　系统平衡的杠杆。相对无机环境而言；它是有生命　物质，而对于动物和人类而言，它又作为一个环境要　素。可见，植被具有双重作用。植被退化势必导致　整个生态系统的瓦解和崩溃，它是生态系统退化的　重要标志。植被覆盖度是指示植被退化程度的重要　指标，植被覆盖的变化是一切生态系统脆弱性的基　础。植被覆盖变化主要是地球内部作用（土壤母质、　土壤类型等）以及外部作用（气温、降水等）的综合作　用的结果［２ｌ。　近几十年来，特别是近２０　ａ来，随着对地观测系　统技术的不断成熟，利用遥感数据进行植被监测和　土地覆盖变化方面的研究日益增多。其中，具有时　间分辨率高、价格低廉的ＡＶＨＲＲ数据在全球及区　域大尺度植被覆盖变化研究中显示出其他数据所无　法替代的作用＿３　Ｊ。其中由气象卫星ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ　数据得到的归一化植被指数ＮＤＶＩ（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ　ｄｉｆ．　ｆｅｒｅｎｃｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ）被广泛应用于植被覆盖的　定量研究。植被指数是根据植被反射波段的特性计　算出来的反映地表植被生长情况、覆盖情况、生物量　情况和植被种类情况的间接指标。计算公式：　ＮＤＶＩ＝（纵２一Ｐｃ＾１）／（　２＋　１）　（１）　其中，　１和　２分别为第１波段和２波段的反射率。　第１波段　，（０．５８－　．６８ｕｒｎ）是可见光波段，处于叶　绿素的吸收带；第２波段ｃｈ２（０．７５－－１．１０　ａｎ）是近红　外波段，处于绿色植物的光谱反射区。因此，ＮＤＶ／是　植物生长状态及植被空间分布密度的最佳指示因子，　与植被覆盖分布密度呈线性相关＿４　Ｊ。利用ＮＤＶ／值　有２个突出的优点：一是太阳高度角的差别被大大地　减少了，这一点对进行大空间尺度的植被研究是非常　重要的［５　；二是最大ＮＤＶ／值的选择将极大地减少远　离星下点的像元点被选中的机会＿６　Ｊ。　无论是天然植被还是人工植被，其生长过程都　要受到各种气候因子如气温、降水的影响，而植被覆　盖的变化也包含了与各种气候变化和人为扰动有关　的信息。应用ＮＱＡＡ／ＡⅧ　数据集来研究宏观　区域植被和气候的关系在国外已有大量研究［　Ｊ，　但在时间尺度上很少超过１０　ａ。我国学者用长时间　序列（１２　ａ）的卫星资料在该方面进行了研究＿１　０ｌ，研　究的区域主要集中在我国东部的季风区，研究表明　了东亚季风是我国东部生态系统变化的驱动力，并　对我国东部季风区植被生长对气候年际波动的响应　在纬向上的差异进行了研究；还有学者对我国主要　植被类型１０　ａ的ＮＤＶＩ变化规律进行了研究＿５　Ｊ，但　该工作未深入研究ＮＤⅥ的变化规律和气候波动的　关系。　收稿日期：２００６—０７—０６；修订日期：２００６—１１—１３。　基金项目：重庆市科委项目（６７５９）和石河子大学“２６３”青年骨干教师资助项目（ＳＦＤ２０１６）共同资助。　作者简介：王玲，女，１９７４年生，讲师，主要从事３Ｓ技术在资源环境领域的应用研究，Ｅ－ｍａｉｌ－ｒａｉｎ－ｌｉｎｇ（￣１６３．ｏ０ｍ。

植被变化对中国区域气候影响的数值模拟研究Ξ

丁一汇

(中国气象局气候研究开放实验室,国家气候中心,北京,100081)

李巧萍

(中国科学院大气物理研究所,北京,100029;中国气象局气候研究开放实验室,国家气候中心,北京,100081)

董文杰

(中国气象局气候研究开放实验室,国家气候中心,北京,100081)

摘 要

用高分辨率区域气候模式(RegCM-NCC)

模拟了中国区域植被发生改变后引起的局地或区域气候变化。结

果表明:大范围区域植被变化对区域降水、温度的影响非常显著,内蒙古地区土地荒漠化可导致中国北方大部分地

区降水减少,尤其加剧了华北、西北地区的干旱,西北地区绿化有利于黄河流域降水增加,而长江流域和江南地区

降水却有不同程度的减少,因此可在一定程度上减少这里的洪涝灾害;气温的变化比降水更显著,植被退化使当地

气温明显升高,使中、低层大气变得干燥,近地层风速加大,而植树造林却使当地及周围地区冬偏暖、夏偏凉,大气

变得湿润,近地层风速减小,有利于在一定程度上减少沙尘暴的发生。另外,植被变化对东亚冬、夏季风强度也有

一定程度的影响,从而影响到中国东部地区降水的分布和冬季低温、冷害事件发生的强度。

关键词:植被变化,区域气候变化,数值模拟。

1　引　言

近百年来,由于自然因子和人类活动的共同影

响,全球植被系统发生了显著变化,这种变化反过来

可对区域或全球气候造成一定的影响。20世纪70

年代,Charney[1]首次提出了沙漠化问题的地球2物

理反馈机制,指出了非洲萨赫勒地区土地荒漠化与

干旱之间的正反馈过程。Henderson2Sellers等[2]最

早使用GCM模式进行了热带雨林砍伐的试验,描

述了当亚马逊流域森林被草地取代后,地表温度、降

水等的响应。此后,许多学者用全球模式和区域气

候模式对森林砍伐、草场退化、土地沙化等问题进行

了研究[3～7],结果表明,大范围植被覆盖变化对区

域环境和气候都会产生不同程度的影响,但这种影

响的程度和敏感区域存在一定的时空差异。

气候变化对建筑工程的影响研究

【摘 要】气候变化对建筑工程的影响越来越明显，通过气候变化对建筑物室内热环境、建筑材料、建筑结构以及混凝土性能的影响介绍，分析气候变化对建筑工程作用机理，从而提出从标准、建筑材料以及结构安全性能上的应对措施。

【关键词】气候变化；建筑工程；温度；湿度

0 引言

气候变化对全球的政治、经济及社会造成不同程度的影响，并随着变化范围和程度的加深，建筑工程也必须考虑其带来的不利因素。气候变化对建筑环境的影响是多方面的，直接关系到建筑气候分区的划分和建筑节能的设计要求，极端气候的出现也造成了建筑物不同程度的损坏。重视气候变化对建筑工程的影响，对维护和建设新建筑具有重要的意义，能够积极的改进建筑设计、施工以及建筑材料的应用和发展措施，使得建筑环境更加的适应周边环境的变，保持舒适、节能和安全的效果。

我国目前对气候变化对土建方面的影响研究主要集中在路桥方面，而对建筑的影响关注很少。黄朝迎和孙冷[1]系统研究了气候异常对重大工程建设方面的影响；王唐修和姜鑫民[2]申明了在公路和桥梁设计中要将气候因素考虑进去；朱贝宝[3]介绍了大桥在极端寒冷气候条件下施工时应该采取的技术措施。系统的对气候变化对建筑工程的影响研究几乎没有，本文从宏观和微观两个方面总结了气候变化对建筑环境、建筑材料、建筑结构以及混凝土结构性能的影响。指出未来建筑工程应开展的一些问题。

1 气候变化对建筑环境的影响

1.1 气候变化对室内热环境的影响

各地的建筑都有显著的特点，都反映着当地的气候特征，是人类适应环境的产物。建筑的内环境更是和气候有很大的关系，建筑室内环境包括建筑的热环境、光环境和声环境等。影响最大的是建筑室内热环境，气候的变化意味着目前很多建筑室内热环境未来将不再满足舒适度要求。

1.2 气候变化对建筑施工环境的影响

施工环境方面，对施工的技术措施、工期和材料的运输储存、现场的安全、从业人员健康等都有很大影响。长时间的浆液或低温天气会使土方工程延期，大风会给大型设备的安装和使用带来安全隐患。气候变化对混凝土施工影响更大，可能会造成混凝土中水分蒸发过快或太慢，影响浇筑质量，大体积混凝土施工时可能出现温差裂缝。