气象因子( 二 )


气象因子

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图1土壤质地分布气象数据是我国地表气象台站的常规观测资料,时间从1982~1994年,共334个观测站,气温为日平均气温,降水量为日降水总量 。为了结果分析,研究使用了我国土壤质地和气候区划资料库,土壤质地分为石砾、沙、粗沙土、细沙土、面沙土、沙粉土、粉土、沙壤土、粘壤土、粉粘土、壤粘土、粘土等12种类型,将其近似的归併为4种(图1),气候区划採用中国气象局的气候区划标準(表1、图2) 。计算方法套用统计相关方法,求取NDVI与降水和活动积温(>10℃)的相关係数,採用活动积温主要考虑在气温低于10℃时大多数植被生长减缓,这样可以更加有效地反映出气温对地表植被的影响程度 。NDVI为某旬最大NDVI,这里假设地表植被覆盖率在10d中变化很小可以忽略,所以旬最大NDVI可以近似代表某旬末的NDVI,这种假设也与本文所研究月份大部分地区的植被生长规律符合 。对于每一个点(13年×12月×3旬=468个样本,共334个点),降水和活动积温(即旬末的日降水和活动积温)对应于各自的旬最大NDVI,以天为单位将日降水和活动积温向前累加,每累加一天分别与旬末NDVI求相关,这样对每一个点可以得到一组相关係数,最终输出结果为本旬中最大相关係数和出现最大相关係数时日降水或活动积温累加的天数 。结果中的最小负相关係数不作为研究的内容,因为当降水出现最小负相关时,有两种可能的意义,一是本地区降水过多,地表土壤湿度过高,影响植被生长;二是本地植被生长受人为因素影响,人为灌溉等弥补了降水不足,由于人为影响程度难以定量的评估,所以不作为研究内容 。
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表1中国气候区划
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图2 中国气候区划研究结论利用1982~1994年期间的NOAA-AVHRR数据和地面气象台站数据,分析了在我国不同气候区域降水和活动积温对地表植被覆盖状况的影响,主要结论如下:(1)地表植被的生长状况和降水、积温的关係与我国气候区域的分布密切相关,在不同的月份,两者对地表植被的影响程度不同,当通过前期降水和积温预测地表植被的生长状况时,要根据当地的气候特点选择主要作用因子 。(2)前期降水和活动积温影响植被的有效时间尺度在不同的气候区域和月份是不同的,总的来说这种时间尺度分布基本呈现无规律分布,因此通过月、旬降水或积温来预测地表植被的生长状况效果不一定最好,需要根据本地的数据分析结果建立关係 。(3)土壤物理特性也是影响植被对降水和积温回响程度的因素,在砂土分布区域,NDVI与降水关係显着,并且较为敏感,在粘土分布区域,这种关係并不显着 。与此相反,在砂土分布区域,NDVI与积温关係并不显着,而在粘土分布区域则相对较为显着 。在计算过程中,研究也作了一些假设,另外在分析过程中也迴避了一些问题,主要集中在:(1)以旬最大NDVI代替旬末NDVI 。对于植被的生长季节以及大多数自然植被这种假设是成立的,但对于一些农业作物,在进入成熟季节后,这种假设就会产生偏差 。但考虑到我国大部分地区农业耕作习惯基本不变,这种误差对结果的分析以及结论影响极小 。(2)在分析的区域,植被的类型差异、植被的人为更换和灌溉等都是影响最大相关係数分布的因素,而这些影响因素又很难消除,这对结果势必造成一些偏差 。但从气候的角度而言,研究的是我国气候因子对地表植被作用的主要特徵,所以上述问题不会影响本文所得出的结论 。水文气象因子对藻华爆发的影响藻类水华爆发是指在一定的营养、气候、水文条件和生态环境下形成的藻类过度繁殖和聚集的现象,是水体环境因子如TN、TP、温度、光照、pH、流速、溶解氧等综合作用的结果 。湖泊富营养化问题的主要危害是藻华爆发使水体失去使用功能 。要控制藻华爆发,关键是要搞清楚藻华爆发的原因和基本条件 。营养盐是藻华爆发的十分重要的因素和条件,但不是决定性的条件,水文和气象条件同样是起决定性作用的因子(见图3),即使有充足的营养盐,如果水文、气象条件不适宜,藻类照样无法正常生长,更不用说爆发藻华了 。另一方面,藻华爆发是一个生态问题,不但决定于藻类生长的营养物质条件,而且决定于其生长所在的生态环境条件,水文、气象条件就是重要的生态环境因子 。同时,藻华爆发还决定于藻类与其它水生生物和生态环境的关係,水文、气象条件的改变会明显影响这些生态关係 。因此,要通过研究发现水文、气象因子对藻类生长的影响和作用,找出控制藻类生长的关键因素和相关参数,预测水华爆发的可能性,建立预警系统,减少社会经济损失,并在可能的条件下,通过改变水文、气象因素,达到抑制藻类生长,控制藻华爆发的目的 。