基于多源遥感数据的长白山地区植被动态变化研究

【摘要】： 本文结合Landsat与MODIS两种遥感数据以及地形图、气候数据等对长白山地区植被类型和植被覆盖的年际和年内变化进行了研究,主要包括基于Landsat数据的长白山地区植被类型年际动态变化研究和基于MODIS数据的长白山地区植被覆盖年内、年际动态变化研究两个部分。 本文首先利用Landsat数据以及地形图、自然、人文环境相关数据对长白山地区近五十年来的植被类型变化特征和驱动力进行了研究,研究表明长白山地区近五十年来植被类型发生了较大变化,在不同管理体制下,我国林业局、长白山自然保护区和朝鲜一侧的植被类型变化方式有较大不同。我国林业局在研究初期林地大面积减少、采伐迹地等草地大量增加,改革开放后植被类型变化速度放慢,部分地区林地出现增加趋势。长白山自然保护区研究初期植被类型变化较小,至1986年受15号台风的影响,使得区内西坡和南坡出现面积超过1万公顷的风灾区,原始森林遭到严重破坏,而此后的二十几年的植被覆被变化都以该区域的植被恢复为主。朝鲜一侧受其国内政策影响,土地开发力度最大,直至近十年环境保护才得到广泛重视,植被覆盖趋于稳定,五十年间植被类型变化主要以林地的减少、耕地的增加为主,居工地面积变化不大。研究区内植被类型的变化同时受到地形的影响,不同于其他地区的是,朝鲜一侧在前期对低海拔和坡度较缓的大部分地区进行开发后,为了满足其生产计划的需要,在后期对高海拔和坡度较大地区的开发力度反而有所增加。 其次利用2000-2008年250m分辨率MODIS/NDVI数据,结合谐波分析、影像处理和多种统计方法分析长白山地区的植被覆盖年内和年际变化特征以及对气候的响应,并结合区划图和植被类型图对不同区域和不同植被类型的植被覆盖变化进行了深入分析。结果显示：近9年长白山地区覆盖总体呈上升趋势,其中春季植被覆盖略有下降,夏季植被覆盖变化不大,而秋季植被覆盖显著上升；和龙林业局、露水河林业局和长白山自然保护区的植被覆盖较好,而朝鲜一侧、泉阳林业局和长白林业局的植被覆盖较差；针叶林、阔叶林和针阔混交林的植被覆盖要高于荒草地、沼泽地、高山岳桦林和高山苔原,但后几种植被类型的植被覆盖正处在较快的增长趋势。 长白山地区气温和降水都呈增加趋势；植被覆盖年内和年际变化响应中,气温占主导地位,除夏季外,植被覆盖与气温具有显著正相关,而夏季高温对植被生长具有负面影响,植被覆盖与降水虽具有一定相关性,但具有显著和极显著相关的像元较小；年际变化响应中,不同月份的相关统计更能细致地反映植被覆盖与气候的响应关系,三季累积平均统计中,植被覆盖与气温、降水的相关性并不显著；而在分季节统计中,春季和秋季植被覆盖与气温具有显著正相关,春季植被覆盖与降水也呈显著负相关,其他相关性都较小；在分月统计中,3、4、5、8、10和11月的植被覆盖都与气温呈较大正相关,而6和7月植被覆盖却与气温有一定程度的负相关,3、5、10、11月的植被覆盖与降水有较好的负相关,而4和8月植被覆盖却与降水有较好的正相关。