论文部分内容阅读
归一化植被指数NDVI作为植被生长状况及植被覆盖度的最佳指示因子,是监测区域或全球植被和生态环境变化的最有效指标。研究祁连山地区植被NDVI变化及其与气候因子的响应关系对该区土地利用与区域及全球气候和环境变化都将产生重要影响。本文基于美国国家航空航天局提供的1982~2006年空间分辨率为8km的GIMMS NDVI数据和2000~2014年的空间分辨率为1km的MODIS NDVI数据并结合37个气象站点的气象数据,通过逐像元信息的提取与分析,运用最大值合成法、均值法、斜率分析法、相关分析法,研究分析了祁连山年平均、生长季、不同季节、不同植被类型植被NDVI的时空变化及其与气候因子的相关性。研究结果表明:(1)祁连山植被NDVI的变化特征为从东向西递减,东部地区的年累积平均NDVI最大,在3~5.7之间,主要植被覆盖类型为森林、温性草原和典型草原;中部地区年累积平均NDVI在2~3之间,主要植被类型为高寒灌丛和蒿草高寒草甸;西部地区植被NDVI较小,年累积平均NDVI值在1~2之间,主要植被类型为高寒荒漠和高寒草原,而在最西部地区主要是裸地、沙漠、碎石、湖泊和冰川区,植被NDVI最小,其值在0~1之间。(2)1982~2006年秋季植被改善最为明显,NDVI变化速率最大,其次为夏季、冬季,春季NDVI变化率最小;2000~2014年夏季植被改善最为明显,NDVI变化速率最大,其次为冬季、秋季,春季NDVI变化率最小。15年来,总体上春季、秋季和冬季植被指数呈现出减小的趋势,春季减小趋势最明显,其次是秋季,冬季。(3)祁连山不同季节植被NDVI变化存在明显的空间差异。1982~2006年间,春季、夏季、秋季和冬季植被NDVI增加面积分别是47 019 km~2、61 841 km~2、50 612 km~2、20 445 km~2,占祁连山总面积比例依次是25.01%、32.88%、26.91%、35.67%;植被NDVI减少的面积分别是19 974 km~2、47 508 km~2、49 953 km~2、67 088 km~2,占祁连山总面积的比依次为10.62%、25.26%、26.61%、10.87%。总体来看,各季节植被增加均主要集中分布在青海南山、大通山、布哈河流域等地,植被减少区域均主要集中分布在乌鞘岭、冷龙岭、达坂山及黑河河谷等地。2000~2014年祁连山春季、夏季、秋季和冬季植被NDVI增加面积分别是77 691km~2、50 298 km~2、23 747 km~2、26 164 km~2,分别达到占总面积的41.31%、26.74%、12.63%、13.91%;植被NDVI减少的面积分别为2 558 km~2、8 887 km~2、45 312 km~2、17 452 km~2,占祁连山总面积百分比分别是1.36%、4.73%、24.09%、9.28%。植被增加主要集中在青海南山、拉脊山等地,这些地区主要是高海拔地区,其植被类型为常绿针叶林、常绿灌丛等,随着近10年来祁连山气温升高,植被也表现出增加的趋势。(4)1982~2006年,植被NDVI变化幅度由大到小是荒漠>草甸>草原>灌丛>高山植被>栽培植被>沼泽>阔叶林>其他植被>针叶林,不同植被NDVI均呈增加趋势。2000~2014年,不同植被NDVI变化幅度从大到小为荒漠>针叶林>草原>栽培植被>阔叶林>其他植被>灌丛>高山植被>草甸>沼泽,除其他植被NDVI呈减小趋势外,其余植被类型均呈增加趋势。1982~2006年和2000~2014年两个时间段内,不同植被类型的季节NDVI变化趋势也存在差异。(5)祁连山月平均NDVI与日照时数和相对湿度相关性显著,与气温和降水相关性极显著,所以气温和降水是影响祁连山植被NDVI变化的主要气候因子。降水和气温的年际变化与NDVI的年际变化总体变化趋势较为相似,说明植被NDVI对降水、温度的变化很敏感;有些年份随着降水、温度的增加,植被NDVI反而减少,这表明植被NDVI与降水量、温度响应关系存在一定的滞后性。