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1982-2013年江河源区植被变化及其对气候的响应研究

王鑫  
【摘要】:随着全球气候变暖,陆地生态系统发生明显的变化,青藏高原作为气候变化敏感区,其植被变化不仅影响其环境的变化,而且关系着北半球甚至全球气候环境系统。江河源区位于青藏高原中东部,是长江、黄河、澜沧江、怒江等大江大河的源头地区,生态系统敏感而脆弱,也是我国中下游地区的生态屏障。在高原背景下,植被对气候变化敏感,并且由于气候的特殊性、植被类型的多样性和地形条件的复杂性,江河源区植被分布空间差异明显,因此江河源区及其不同地区植被变化对气候变化响应差异是本文研究的主要问题。针对这一问题,本文利用GIMMS-NDVI数据和MODIS-NDVI数据、气象数据对1982-2013年江河源区及不同分区的植被NDVI变化与气候变化的时空特征进行了研究,计算江河源区及各分区植被变化与气候变化的相关关系,最后结合DEM数据统计在1982-1999年和2000-2013年两个时间阶段各分区植被变化与地形因子的关系,分析不同地区植被对气候变化响应的差异。结果发现,1982-1999年整个江河源区气候呈先暖干化后暖湿化的趋势,年均气温显著增加,增长率为0.593℃/10a,年降水量则基本稳定不变,增长率为14.9mm/10a,研究区西部气温的升高趋势要比东部明显,并且降水量在西北部地区的增加趋势要明显于东部地区。32年来江河源区NDVI年最大值呈显著的波动增加趋势,增长率为0.0147/10a。江河源区六个分区的NDVI同样表现出不同程度显著增加趋势。从1982-1999年和2000-2013年两个阶段来看,共和盆地、甘南高原植被NDVI呈现先减少后增加的趋势,澜沧江源、长江源、黄河源植被表现出不同程度的先稳定后改善的趋势,而怒江源NDVI则是先增加后减小的趋势。江河源区各分区在1982-1999年和2000-2013年两个时间段内植被均以稳定地区的面积最大,而植被改善和退化地区在不同分区的面积不同。在4000m以上的高海拔地区植被NDVI在两个时间段均基本保持稳定,NDVI变化率均小于0.01/10a,而在4000m以下的低海拔地区植被NDVI变化表现出先微弱减少后明显增加的趋势。江河源区植被变化是受气温和降水共同影响的,江河源区植被与冬季气温和7-8月植被生长旺盛期的气温以及植被生长初期的5月降水呈显著的正相关。冬季气温的升高可能有利于研究区土壤解冻和矿物质溶解从而使得水分和热量条件改善,植被萌发提前,促进植被的生长;而夏季气温的升高,可能有助于土壤中有机质的分解和植被生长所需的营养元素的释放,而江河源区春季降水量较少,5月降水的增加有效的补充了土壤水分,促进了植被初期的生长。气温对植被的影响要大于降水。不同地区植被变化对气候变化的响应不同。在低海拔的共和盆地地区,降水对植被生长的影响要强于气温;中山地带的甘南高原地区,气温和降水对植被生长的影响相当;在高海拔的源区,气温对植被生长的作用要强于降水。


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