论文部分内容阅读
植被是陆地生态系统的重要组成部分,植被覆盖的高低在一定程度上指示着生态系统结构和功能的好坏。影响植被覆盖的因素复杂多样,其中气候变化和人类活动是最为主要的因素。黄土高原地区生态环境脆弱,水土流失严重,研究该区植被覆盖变化特征及驱动机制对未来植被建设具有重要指导意义。本研究利用1982-2006年NOAA/AVHRR-NDVI长时间连续序列数据集和同期降水、气温数据,分析黄土高原地区植被覆盖空间格局、变化趋势及降水和气温的变化特征,研究植被覆盖和气候因素的相关关系,对存在低估人类贡献率而高估气候因素贡献率缺陷的常规回归残差趋势法进行改进,建立植被响应气候变化的去趋势回归模型,进而得到基于该模型的改进残差趋势法,在此基础上探讨植被覆盖变化驱动机制,评估气候和人类因素在黄土高原地区植被覆盖变化中的贡献率。主要研究结论如下:(1)黄土高原地区植被NDVI值由北至南、自西向东呈增加趋势,空间分布差异较大。(2)黄土高原地区1982-2006年年均植被NDVI值整体呈微弱上升趋势,植被覆盖状况有所改善。植被NDVI值变化趋势具有显著的空间差异且不同时期变化趋势也不相同。(3)黄土高原地区1982-2006年降水量总体有所减少,但趋势并不显著。降水量自东南向西北递减,东南多雨、西北干旱,山区降水量大于平原地区。黄土高原植被覆盖与降水整体呈正相关,局部地区出现负相关。(4)黄土高原1982-2006年气候变暖趋势明显,平均增温速率存在空间差异。植被覆盖与气温相关性不明显,整体呈负相关,表明气温不是植被生长的限制性因子。(5)利用基于植被响应气候变化去趋势回归模型的改进残差趋势法分析得出黄土高原植被覆盖变化的主要驱动因子是人类活动,其贡献率为86%,占主导地位,气候因素影响较弱。说明退耕还林工程等人为干预植被措施的积极恢复效应正在逐渐呈现。(6)改进残差趋势法相比残差趋势法对人类活动作用具有更强的识别能力,弥补了残差趋势法低估人类活动贡献率,高估气候因素贡献率的缺陷。利用同一地区不同时期的高分辨率影像,有效验证了改进残差趋势法的分析结果,充分说明改进残差趋势法具有更高的可靠性和适用性。