论文部分内容阅读
21世纪人类面临着环境和社会可持续发展的巨大挑战,淡水资源短缺、土地的荒漠化、生物多样性、大气化学性质和全球气候变化等已经对人类的生存构成了严重威胁。大批科学家已经意识到人类面临的全球变化问题的解决,必须围绕社会可持续发展中重大的环境问题开展对地球系统的进一步研究。植被覆盖及其变化是反映区域生态系统的重要指标,20世纪90年代以来,由于全球人口、资源和环境问题日益突出,土地利用/覆盖变化(Land-use and Land-cover Change, LUCC)研究成为国际上全球变化研究的前沿与热点课题。本文以锡林郭勒草原为研究对象,利用遥感数据,从三个方面研究了锡林郭勒盟地区植被覆盖变化及典型植被与气候因子的关系,即植被变化的时间序列分析、典型景观变化和典型植被归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)与温度、降水的相关性,得出的主要结论如下:1)2000-2012年锡林郭勒草原植被覆盖变化总体呈增加趋势,但存在明显区域差异。按行政旗县划分,东乌珠穆沁旗植被改善最大,西乌珠穆沁旗植被退化最大;多伦县显著改善面积所占百分比例最大。按土地覆盖类型划分,植被改善和退化百分比例均为最大的是牧场,荒漠草原改善面积较大;典型草原显著改善面积所占百分比例最大。2)各种斑块类型的破碎度(Fragmentation Index, C)变化不大。2000-2010年间密集灌丛的斑块类型百分比(Percentage of Landscape,PLAND)、斑块数(Number of Patches, NP)、边界密度(Edge Density, ED)和斑块平均面积(Patch Area Mean, AREA_MN)四项景观指数均呈现减小趋势,而典型草原的NP和ED也呈现减小趋势;沙漠和密集灌丛的分维数趋势减小,牧场、典型草原和荒漠草原先增加后减小;2000-2010年来,研究区景观香浓多样性指数(Shannon’s Diversity Index, SHDI)和均匀性指数(Shannon’s Evenness Index, SHEI)均呈现下降趋势。3)5种典型的草地类型NDVI表现为羊草草原>大针茅、克氏针茅草原>克氏针茅、糙隐子草草原>草原沙地锦鸡儿、柳蒿灌丛>戈壁针茅草原。4)1998-2010年研究区域5种植被全序列NDVI与降水量和温度均呈正相关关系,且NDVI与温度的相关系数高于其与降水量的相关系数,即同一植被类型受气温影响强于降雨。年内生长期间植被NDVI和气温的相关性高于其与降水的相关性,气温、降水对不同植被的影响具有滞后效应。温度和降水对5种植被类型NDVI影响的滞后期均在40d以内。不同年份不同植被生长期的大部分时间内,旬NDVI与同期降雨量多呈正相关关系,而与温度多呈负相关关系(尤其是生长中期)。1998-2010年植被全序列旬NDVI与降水、温度均呈显著正相关,而年际生长期内的相关系数变化较复杂,但所反映出植被NDVI与温度和降水等气象因子的相互关系更符合植被生长发育规律。