论文部分内容阅读
科尔沁沙地是我国实施退耕还林(草)工程的重点区域之一,近十几年,在自然和人为活动的共同作用下,该地区的生态环境有所恢复。为更好的对该地区生态恢复进行实时监测,揭示生态恢复的内在机制,本文以科尔沁沙地作为研究区,在遥感、GIS技术的支持下,利用卫星遥感及地面气象观测资料,估算了2000~2013年内蒙古科尔沁沙地生长季(4-10月)的植被净初级生产力(Net Primary Productivity, NPP),并对该时段植被NPP和气温、降水进行相关性分析,揭示科尔沁沙地植被NPP时空变化特征及其对气候变化的响应机制,并结合典型旗县的土地利用、社会经济数据探讨人类活动对植被NPP的影响,得出以下结论:(1)时间变化特征显示:2000~2013年,科尔沁沙地生长季NPP呈波动式增长趋势,增长速率为6.338 gC/m2/yr。2000~2010年间,NPP变化波动较为平缓,2010年后急剧增加,2013年达到最高值(431.75gC/m2/yr)。从季节尺度分析,春、夏、秋季节NPP均呈增长趋势。其中,春季NPP增长趋势最为显著,夏季NPP值最高,秋季NPP波动性最强。从不同沙地类型分析,2000~2013年间,科尔沁沙地不同沙地类型NPP均呈增加趋势。其中,固定沙地NPP增长速率最大,其次为流动沙地,半流动沙地NPP增加速率最小(5.971gC/m2/yr)。(2)空间变化特征显示:科尔沁沙地多年平均NPP空间分布格局呈从东南向西北方向递减趋势。这与该地区水热条件及植被分布基本一致。NPP高值区主要分布于科尔沁左翼后旗南部、科尔沁左翼中旗东南部地区;NPP低值区主要分布于翁牛特旗东部、巴林右旗南部地区。且14年来,NPP高的地区面积在增加,NPP低的地区面积在减少。在研究时段内,科尔沁沙地生长季NPP呈增加趋势的面积所占比例为92.16%,其中极显著、显著增加的地区所占比例分别为31.59%和17.53%,主要分布在奈曼旗和库伦旗大部分地区、敖汉旗南部、翁牛特旗东北部部分地区、科尔沁左翼中旗的部分地区及科尔沁左翼后旗西南部地区;NPP值呈显著减少的区域面积非常少,主要分布于巴林右旗、科尔沁右翼中旗。从季节尺度分析,科尔沁沙地各季节NPP呈增加趋势的面积均大于呈减少趋势的面积。其中,春季NPP呈极显著增加趋势的面积最大,占整个研究区总面积的42.43%。而夏季NPP呈显著减少趋势的面积最大,占整个研究区总面积的1.12%。从不同沙地类型分析,固定及半固定沙地NPP较高,其次为半流动沙地,流动沙地NPP最低,这可能与不同沙地类型对气候变化及人类活动的响应不同有关。(3)影响因素分析显示:科尔沁沙地NPP与降水量呈显著正相关,与气温呈负相关,表示降水量是影响植被生产力变化的重要气候因素。通过对典型地区土地利用、人口、经济结构、政策演变等方面进行分析后显示,人类活动对科尔沁沙地植被生产力的影响不容忽视,且在一定程度上反映了生态恢复工程的有效性。