论文部分内容阅读
2000年以来,国家在西北地区实施了大量生态工程,植被建设是生态工程的重要内容。西北重点生态功能区在生态环境保护方面发挥着重要的作用,也是我国生态恢复工程实施的重点区域,了解生态工程实施以来西北重点生态功能区的植被覆盖变化及其影响因素对于生态建设和植被保护具有重要意义。本文基于西北地区2000-2015年250m空间分辨率的MODIS NDVI数据、76个气象站点逐日气象数据、统计年鉴数据、土地利用数据,采用趋势分析法、偏最小二乘回归及标准化降水蒸散指数(SPEI)等方法,分析了2000-2015年西北重点生态功能区生长季植被覆盖变化特征、生长季植被覆盖变化驱动因素及不同生长阶段植被对气候变化的敏感性,以期为西北重点生态功能区生态建设、植被保护提供依据。通过研究主要得到以下结论:(1)区域尺度上,2000-2015年西北重点生态功能区生长季NDVI均呈增加趋势。甘南区、祁连山区、秦巴区、黄土高原区、塔里木河区及阿尔金区生长季NDVI增加趋势极显著(p<0.01),其中黄土高原区增加速率最快,为0.095/10a;阿尔金区增加速率最慢,为0.016/10a。阿尔泰区、三江源区、阴山北麓区生长季NDVI增加趋势不显著,倾向率分别为0.006/10a、0.01/10a、0.009/10a。(2)像元尺度上,2000-2015年西北重点生态功能区生长季NDVI均以增加趋势为主。甘南区、祁连山区、秦巴区、黄土高原区、阿尔金区呈增加趋势的像元均超过90%,其中黄土高原区99.56%的像元呈增加趋势,84.26%的像元呈极显著(p<0.01)增加趋势,像元尺度增加趋势最明显。(3)本文中的偏最小二乘回归模型对不同区域生长季NDVI变化的累计解释能力不同,除了三江源区,其余区域各影响因素对生长季NDVI变化的累计解释能力均大于0.5,解释能力最强的为黄土高原区,累计解释能力为0.89。(4)气候因素对甘南区和秦巴区以外的区域均具有显著或中度解释意义。生长季平均气温对三江源区NDVI变化具有显著解释意义。生长季降水量对于阿尔泰区和阴山北麓区NDVI变化具有显著解释意义,对于三江源区、祁连山区、黄土高原区、塔里木河区及阿尔金区生长季NDVI具有中度解释意义。生长季SPEI对阿尔泰区、黄土高原区和阴山北麓区的NDVI变化具有显著解释意义,对塔里木河区和阿尔金区NDVI变化具有中度解释意义。(5)累计造林面积对阿尔泰区和阴山北麓区外其余区域生长季NDVI变化均有解释意义,在三江源区具有中度解释意义,在甘南区、祁连山区、秦巴区、黄土高原区、塔里木河区和阿尔金区具有显著解释意义。牲畜数量对于阿尔金区NDVI变化具有中度解释意义。耕地面积对于三江源区生长季NDVI变化具有显著解释意义;对于甘南区和秦巴区生长季NDVI变化具有中度解释意义。(6)可将重点生态功能区分为4类:植被极显著增加,由生态工程和气候因素共同促进的区域,包括祁连山区、黄土高原区、塔里木河区和阿尔金区;植被极显著增加,主要由生态工程促进的区域,包括甘南区和秦巴区;植被不显著增加,由气候因素和生态工程共同影响的区域,包括三江源区;植被不显著增加,主要受气候因素影响的区域,包括阿尔泰区和阴山北麓区。(7)不同生态功能区植被生长对气候变化的敏感性存在差异。从植被生长对气候变化的敏感月及相应的敏感因素来看,阿尔泰区、秦巴区和塔里木河区植被均在5月、甘南区和阿尔金区植被均在7月、阴山北麓区植被在6月对气候变化最敏感,均主要受降水和SPEI的正作用影响。三江源区植被在8月对气候最敏感,受气温、降水和SPEI的共同正作用影响;祁连山区植被在4月对气候变化最敏感,主要受气温和降水的正作用影响;黄土高原区植被在7月对气候变化最敏感,受气温的负作用和SPEI的正作用共同影响。