论文部分内容阅读
本研究利用2000-2010年16天合成MODIS/NDVI数据,结合植被异常指数、趋势线分析、Hurst指数和相关分析等分析方法,对新疆伊犁河谷植被指数的时空变化进行了详细的分析,分别从时间和空间上研究伊犁河谷植被指数的动态变化过程,并分析河谷区内典型植被的变化特征。在河谷区域内植被指数动态变化基础上,结合气温和降水数据,对植被指数与气候因子的关系进行了分析。得出如下结论:
(1)伊犁河谷植被覆盖呈现较大的区域性差异,河谷的东部、南北两侧及乌孙山东端的低山区植被覆盖最高,沿伊犁河和巩乃斯河一带的河谷平原农业种植区次之,河谷两侧的山前洪积平原荒漠植被区,以及海拔3100m以上的区域植被覆盖最低。
(2)伊犁河谷NDVI年内变化整体呈单峰型,总体从每年第49-65天开始返青,第161-193天达到峰值,到第337天后降至最低。森林植被返青日期落后于全区平均16-32天,荒漠植被峰值日期早于全区平均48天左右。变异系数分析表明,在生长旺季,NDVI变异最小,随NDVI的降低,变异则逐步增加。
(3)在年际尺度上,2000年来伊犁河谷总体及荒漠、草甸和森林三种典型植被类型NDVI均呈下降趋势,森林植被NDVI减小速率最大,荒漠次之,草甸最小。对于不同季节,全区植被NDVI夏季呈减小趋势,秋季呈增加趋势,春季NDVI变化微弱;荒漠植被三个季节NDVI均表现出减小的变化趋势,以春季减小最快;草甸植被NDVI夏季呈现减小趋势,春季和秋呈微弱增加趋势;森林植被NDVI春季和夏季呈现减小趋势,秋季则呈增加趋势。夏季植NDVI减小为整个区域和各植被类型NDVI下降的主要原因。
(4)异常指数分析显示,伊犁河谷全区NDVI正异常变化主要出现在2002年夏季到2006年的春季,及2006年秋季到2008年春季:负异常主要出现在2000年夏季到2001年春季,及2008年夏季到2010年夏季。2006年夏季到2010年间异常波动幅度大于2000到2006春季时段。三种植被类型NDVI异常指数变化与全区总体一致,但荒漠植被波动异常幅度高于全区平均,而草甸和森林植被异常波动较弱。
(5)逐像元的植被异常指数分析显示,伊犁河谷全区平均被植异常指数最高值出现在降水最多的2002年,最低值出现在降水最少的2008年,但不同区域植被异常指数的变化差异较大。
(6)逐像元的植被变化趋势显示,年际上,伊犁河谷内NDVI增加和减小的区域分别占总面积的4.09%和19.34%,增加区域主要位于伊犁河两岸的平原区,减小区域主要位于乌孙山东端以及伊犁河谷周围的低山区域。变标度极差分析结果表明,伊犁河谷NDVl年际变化呈现强的持续性,NDVI在未来一定时间内将保持现有变化趋势不变。对于春、夏、秋三个季节,发生明显变化的分布区域几乎一致,但面积大小差异较大,其中夏季变化面积最大,秋季次之,春季只有零星区域发生明显变化。
(7)植被NDVI与气温及降水量的相关性分析显示,年际上,伊犁河谷NDVI与降水量呈显著的正相关关系,与气温呈负相关,但相关性不显著。不同季节,春季NDVI与温度呈显著正相关关系,与降水呈负相关,但不显著,夏季NDVI与气温呈显著负相关,与降水量呈显著正相关;秋季NDVI与气温和降水量的相关性均较弱,与气温呈负相关,与降水量呈现正相关,但均不显著。全区月NDVI与气温相关系数先减小后增加,2月份是达到最大,7月份时最小;而月NDVI与降水量的相关系数呈现先增加后减小的波动变化,于2月份是达到最小,7月份时最大,但各气象站点NDVI与气温和降水量的相关性差异性较大。在整个生长季内,NDVI与气温和降水量均呈正相关,但NDVI与气温的相关系数大于降水量,表明伊犁河谷在植被生长季内气温对植被的影响大于降水量。