生态环境学报 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (5): 929-937.DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.05.005
张静1,2(), 杜加强1,*(
), 盛芝露1, 张杨成思1, 吴金华1, 刘博1
收稿日期:
2020-11-20
出版日期:
2021-05-18
发布日期:
2021-08-06
通讯作者:
* 杜加强,男,研究员,研究方向为生态遥感、生态模拟、生态规划、生态恢复等。E-mail:dujq@craes.org.cn作者简介:
张静(1997年生),女,硕士研究生,研究方向为生态遥感。E-mail:zhj19@lzu.eud.cn
基金资助:
ZHANG Jing1,2(), DU Jiaqiang1,*(
), SHENG Zhilu1, ZHANG Yangchengsi1, WU Jinhua1, LIU Bo1
Received:
2020-11-20
Online:
2021-05-18
Published:
2021-08-06
摘要:
在全球变化的背景下,刻画植被动态、定量分析气候和人类活动对植被变化的影响对于改善生态系统结构和功能具有重要意义。基于GIMMS-NDVI3g数据、结合土地利用数据和气象数据,采用趋势分析、残差趋势等方法,多尺度、多时段、多类型研究1982—2015年黄河流域植被动态变化,并定量分析气候变化和人类活动对NDVI变化的贡献。结果表明,(1)1982—2015年间,生长季、春季、夏季和秋季NDVI均显著增加;植被明显改善地区主要分布在黄河中下游,而明显退化区域则主要分布在西南部。基于嵌套数据分析发现,随时间序列长度的增加,NDVI增加区域显著扩大。不同土地覆盖类型NDVI的增长速度不同,耕地和林地的增长速度大于其他土地覆盖类型。(2)黄河流域NDVI与气温的相关性更强,植被与温度/降水量相关性随着时段延长而增强。(3)残差趋势法表明,1982—2015年生长季人类活动对黄河流域植被变化的平均贡献率为69%,空间分布上呈现西北部、东部高而西南部、中部低的特征;人类活动贡献率在不同季节存在差异,但均大于气候变化;人类活动对不同季节NDVI变化的贡献率空间分布存在区域差异。黄河流域植被覆盖改善与人类活动息息相关,建议应进一步发挥其在黄河流域西南部地区植被恢复中的作用。
中图分类号:
张静, 杜加强, 盛芝露, 张杨成思, 吴金华, 刘博. 1982—2015年黄河流域植被NDVI时空变化及影响因素分析[J]. 生态环境学报, 2021, 30(5): 929-937.
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指标 Index | 时段 Period | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 | P11 | P12 | P13 | P14 | P15 | P16 | P17 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NDVI & Temperature(气温) | 生长季 Growing | 0.43 | 0.38 | 0.36 | 0.38 | 0.38 | 0.38 | 0.41 | 0.40 | 0.42 | 0.43 | 0.50 | 0.51 | 0.51 | 0.50 | 0.55 | 0.56 | 0.56 |
春季 Spring | 0.48 | 0.43 | 0.42 | 0.40 | 0.40 | 0.47 | 0.48 | 0.49 | 0.52 | 0.55 | 0.59 | 0.53 | 0.54 | 0.58 | 0.58 | 0.60 | 0.59 | |
夏季 Summer | 0.17 | 0.17 | 0.18 | 0.18 | 0.19 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.19 | 0.09 | 0.04 | 0.05 | 0.04 | 0.08 | 0.14 | 0.20 | 0.22 | |
秋季 Autumn | 0.05 | 0.05 | 0.14 | 0.13 | 0.17 | 0.12 | 0.16 | 0.18 | 0.17 | 0.21 | 0.26 | 0.30 | 0.29 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 | |
NDVI & Precipitation(降水) | 生长季 Growing | 0.05 | 0.03 | 0.03 | 0.06 | 0.06 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.06 | 0.04 | 0.01 | 0.04 | 0.05 | 0.11 | 0.18 | 0.22 | 0.16 |
春季 Spring | 0.30 | 0.31 | 0.32 | 0.36 | 0.37 | 0.33 | 0.32 | 0.32 | 0.27 | 0.22 | 0.23 | 0.25 | 0.24 | 0.22 | 0.23 | 0.26 | 0.29 | |
夏季 Summer | 0.23 | 0.24 | 0.28 | 0.22 | 0.20 | 0.19 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.15 | 0.11 | 0.10 | 0.08 | 0.17 | 0.27 | 0.23 | 0.09 | |
秋季 Autumn | 0.15 | 0.15 | 0.03 | 0.03 | 0.14 | 0.09 | 0.13 | 0.12 | 0.17 | 0.21 | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.16 | 0.14 | 0.20 | 0.20 |
表1 17个时段各季节NDVI与气候要素的相关系数(R 2)
Table 1 Correlations between seasonal NDVI and climate factors during seventeen periods
指标 Index | 时段 Period | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 | P11 | P12 | P13 | P14 | P15 | P16 | P17 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NDVI & Temperature(气温) | 生长季 Growing | 0.43 | 0.38 | 0.36 | 0.38 | 0.38 | 0.38 | 0.41 | 0.40 | 0.42 | 0.43 | 0.50 | 0.51 | 0.51 | 0.50 | 0.55 | 0.56 | 0.56 |
春季 Spring | 0.48 | 0.43 | 0.42 | 0.40 | 0.40 | 0.47 | 0.48 | 0.49 | 0.52 | 0.55 | 0.59 | 0.53 | 0.54 | 0.58 | 0.58 | 0.60 | 0.59 | |
夏季 Summer | 0.17 | 0.17 | 0.18 | 0.18 | 0.19 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.19 | 0.09 | 0.04 | 0.05 | 0.04 | 0.08 | 0.14 | 0.20 | 0.22 | |
秋季 Autumn | 0.05 | 0.05 | 0.14 | 0.13 | 0.17 | 0.12 | 0.16 | 0.18 | 0.17 | 0.21 | 0.26 | 0.30 | 0.29 | 0.22 | 0.25 | 0.28 | 0.29 | |
NDVI & Precipitation(降水) | 生长季 Growing | 0.05 | 0.03 | 0.03 | 0.06 | 0.06 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.06 | 0.04 | 0.01 | 0.04 | 0.05 | 0.11 | 0.18 | 0.22 | 0.16 |
春季 Spring | 0.30 | 0.31 | 0.32 | 0.36 | 0.37 | 0.33 | 0.32 | 0.32 | 0.27 | 0.22 | 0.23 | 0.25 | 0.24 | 0.22 | 0.23 | 0.26 | 0.29 | |
夏季 Summer | 0.23 | 0.24 | 0.28 | 0.22 | 0.20 | 0.19 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.15 | 0.11 | 0.10 | 0.08 | 0.17 | 0.27 | 0.23 | 0.09 | |
秋季 Autumn | 0.15 | 0.15 | 0.03 | 0.03 | 0.14 | 0.09 | 0.13 | 0.12 | 0.17 | 0.21 | 0.18 | 0.18 | 0.18 | 0.16 | 0.14 | 0.20 | 0.20 |
图7 各季节1982—2015年气候变化和人类活动对植被变化的影响空间分布
Fig. 7 Spatial distribution of impacts of climate change and human activities on vegetation change in each season from 1982 to 2015
图8 1982—2015年毛乌素生长季NDVI变化趋势和人类活动对其影响分布
Fig. 8 NDVI trends during the growth season and the impact of human activities on vegetation changes in Maowusu from 1982 to 2015
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