【摘 要】
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植被作为生态系统的主要组成部分,是区域生态环境变化的重要标志之一。由于受自然因素和人类活动等多种因素的共同影响,植被覆盖变化过程异常复杂,在区域尺度上详细分析植被覆盖变化及其对气候、地形等的响应关系已成为生态环境领域研究的热点问题之一。阿勒泰地区自然资源丰富、生态系统复杂多样,是新疆参与中、蒙、俄三国经济走廊建设的主要城市,但阿勒泰地区生态又极为敏感和脆弱,生态环境问题日益受到关注。因此对阿勒泰地
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植被作为生态系统的主要组成部分,是区域生态环境变化的重要标志之一。由于受自然因素和人类活动等多种因素的共同影响,植被覆盖变化过程异常复杂,在区域尺度上详细分析植被覆盖变化及其对气候、地形等的响应关系已成为生态环境领域研究的热点问题之一。阿勒泰地区自然资源丰富、生态系统复杂多样,是新疆参与中、蒙、俄三国经济走廊建设的主要城市,但阿勒泰地区生态又极为敏感和脆弱,生态环境问题日益受到关注。因此对阿勒泰地区植被覆盖度时空变化特征开展研究,有助于探究植被动态变化的驱动因子,为阿勒泰地区的生态环境保护具有重要的应用价值和现实意义。利用NDVI、LAI、GPP、SPEI等多源遥感长时间序列数据,使用趋势分析算法、地形位及GIS统计分析算法,研究新疆阿勒泰地区近20年内的植被覆盖动态变化。并结合同期降水、温度数据,采用相关分析法,从年际和季节两个角度分别分析植被动态变化与降水和温度的相关关系。同时,结合研究区的海拔、坡向和坡度等地形因子,采用地形位分布指数法分析了研究区植被变化类型的优势地形位。本文的主要结论如下:（1）基于研究区2000～2019年期间的MODIS NDVI时间序列数据,经MRT工具进行投影变换和影像拼接处理后,利用像元二分模型提取了20年来的植被覆盖度时间序列,然后基于一元线性趋势回归拟合算法开展阿勒泰地区植被覆盖度变化动态分析,获取研究区20年来的植被覆盖度变化趋势图。并结合研究区的NDVI、LAI和GPPVPM数据进行对比分析发现:研究期间,年均NDVI、LAI和GPPVPM的值均呈现出先减少后增加的变化趋势,其中,2008年为低谷（最低点）位置。结合SPEI数据分析发现,研究区2008年为最大干旱年,受干旱条件的控制,多源遥感数据在2000～2008年呈现下降趋势。2011年后,尽管SPEI呈现不同程度的波动,但NDVI、LAI、GPPVPM并未受干旱的影响而呈现一定的上升趋势,反映出研究区的生态保护政策对植被变化起着正向作用。（2）基于趋势分析算法分别获取研究区NDVI和LAI的趋势图,分析发现,NDVI与LAI的空间变化趋势在研究期间基本保持一致,且呈现一定的空间差异性,其中植被恢复较好的区域主要位于阿尔泰山及乌伦古湖与河流附近,结合天地图影像、谷歌历史影像等进一步分析发现,该区域主要为农业区,受乌伦古湖湖水及上游冰雪融水的影响,植被生长趋势较好;植被退化区域位于研究区南部荒漠区,主要受气候环境及人为干扰等因素影响,植被呈现一定程度的退化。（3）进一步结合植被覆盖变化趋势与地形位分布分析发现,从地形因素方面分析,植被分布主要位于高程小于1500m的区域,而小于600m高程区域植被改善型的优势最为显著,海拔大于2400m区域的植被退化较明显;就坡向分析,植被改善型在平坡,南坡,西坡三个坡向呈现优势分布,北坡表现为植被稳定型优势分布,植被退化型主要分布在东坡和南坡。统计分布面积发现,阳坡略大于阴坡;在坡度平缓区域内增长型呈现更为显著的优势分布,在坡度较高范围植被退化型优势更加明显;（4）从气象因子方面分析,NDVI在各季度及生长季（4～9月）与降水、温度的关系表现为相互抑制和相互促进的作用。不同季节的NDVI与气象因子的相关性具有明显的季节性差异,植被生长在夏季和生长季与降水呈正相关关系,在春季与温度呈正相关,在秋季NDVI与气象因子的相关性最高,与温度正相关、与降雨为负相关。
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