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西南地区植被覆盖度时空变化特征及其影响因素研究

李同艳  
【摘要】:植被覆盖度是衡量地表植被状况的重要指标,是描述生态系统结构与功能的重要基础数据,也是区域生态环境变化的重要标志。由于受自然因素和人类活动的共同影响,植被覆盖变化过程异常复杂,如何深化对这一过程的理解,在区域尺度上详细分析植被覆盖变化及其对气候、地形和人类活动等的响应机制已成为学术界研究的热点问题。西南地区生物多样性丰富、生态系统复杂多样,是我国重要的生态屏障区,但同时生态又极为敏感和脆弱,生态环境问题日益受到关注。对西南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,为区域生态环境保护提供科学的参考依据。植被覆盖度指数FVC(Fractional Vegetation Cover)是从植被归一化指数中演化出来的反映植被盖度的指数,本文通过该指数结合区域的气候、地形因子及人类活动因素(城镇扩张、造林)等,分析了西南地区植被覆盖度的时空分布与变化特征,并探讨了影响植被覆盖度变化的主要驱动因子。主要研究结论如下:(1)时间变化上西南地区于2月份FVC达最小值(0.3497),8月份达到最大值(0.5766),6~9月为FVC高值期;1982~2016年西南地区FVC总体呈显著增加趋势,年FVC变化斜率为0.0016/a(P0.05);不同季节(春、夏、秋、冬)和生长季的植被状况均呈良性发展,FVC均呈增加的变化趋势,其中春季增长趋势最显著(0.0024/a)。(2)空间变化上西南地区大部分区域植被覆盖良好,年FVC的平均值为0.46,其中FVC较高值(0.50~0.60)区域主要分布于横断山脉以东大部分地区,包括四川盆地周边、滇西南、藏东南、广西贵州交界的山岭地区;而横断山脉以西大部分地区FVC值较低(0.20),主要分布在藏西北、青海、川西,以及各省(自治区)的城市密集区。1982年以来FVC呈增加趋势的区域占研究区总面积74.0%,主要分布在横断山脉以东大部分地区;横断山脉以西地区则以植被覆盖减少为主。(3)稳定性与变化持续性上西南地区FVC变化的各稳定性等级占研究区总面积比例表现为中度稳定(34.1%)较低稳定(31.1%)较高稳定(18.6%)不稳定(15.8%)高稳定(0.45%)的分布特征,总体以中度稳定和较低稳定为主;西南地区FVC的未来变化趋势中,持续改善的面积比例(32.2%)不变(22.95%)持续退化(27.22%)不确定(17.6%),反持续退化和反持续改善所占面积极小。(4)从影响FVC变化的自然驱动因子来看,西南地区FVC与当月气温的相关性强于与当月降水的相关性,植被生长对日照时数、气温的响应无明显滞后效应,对降水存在1个月的滞后期;不同季节FVC的变化受降水影响较大。不同地形因子对FVC的影响主要表现为海拔5000m、阴坡为FVC较小值分布区,而海拔1000~3500m、阳坡为FVC较大值分布区。(5)从人类活动影响情况来看,西南地区时间序列FVC受气候与人类活动影响的贡献率分别为51.2%、48.8%,气候变化导致FVC增加的面积大于减少的面积,人类活动导致FVC增加的面积略大于减少面积;近35年来人类活动对西南地区植被的影响呈持续加强的趋势,各省(市)区人工造林与生态文明城市的建设有利于FVC增加,城镇人口增长与城镇化扩张主要导致FVC减少。


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