黄土高原植被覆盖度变化特征及其影响因素

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近20年来黄土高原植被覆被状况明显改善,探究该区植被覆盖度时空变化特征并探究其影响因素,对科学评价该区生态建设成效及区域植被与气候的影响与反馈具有重要意义。本文基于MODIS-NDVI遥感数据,采用像元二分法计算黄土高原2000-2018年生长季植被覆盖度,采用趋势分析法、转移矩阵法探究研究区近20年植被覆盖度的时空分布及变化趋势特征,结合同时段研究区气候因子(气温、降水)的数据集,采用偏相关分析法探究气候因子与植被覆被状况的相关性。采用残差分析法分离出气候因素,探究人类活动对研究区影响的空间分异。并通过对比三个不同尺度范围:黄土高原、延安市及吴起县近20年植被变化状况,总结三地植被恢复驱动差异。论文的主要结论如下:(1)2000-2018年,黄土高原生长季植被覆盖度均值从37%提高至49%,整体上呈现波动性增长趋势。近20年黄土高原植被覆盖度增长速度为0.0046/a,植被覆盖度的分布具有空间差异性,呈现由东南向西北递减的趋势。近20年来黄土高原低覆盖度及中低覆盖度转出明显,中覆盖度及中高覆盖度转入明显。(2)2000-2018年,黄土高原平均年降水量和年均气温呈增高趋势。黄土高原的植被覆盖度与年均气温和降水量呈正相关,且对年降水量的响应程度更强。黄土高原的30.52%的区域生长季植被覆盖度与年降水量呈现显著正相关,集中分布在晋陕峡谷中上部及六盘山以西的黄土高原西部的半干旱区域。夏季植被覆盖度与春季季均温、季降水量之间的相关性强于与夏季同期,气候因子对植被覆盖度的影响具有一定的滞后性。(3)其中延安市及其市域内的吴起县植被恢复速度均高于黄土高原整体,延安市植被覆盖度从50%升至74%,而吴起县植被覆盖度由25%提高至55%,近20年延安市和吴起县植被覆盖度增长速度分别为0.0098/a及0.0111/a,生态建设效果显著。延安市及吴起县生长季植被覆盖度与年降水量的相关系数与黄土高原相当,对气温的相关性较黄土高原强,气候因子对季植被覆盖度的滞后影响更为明显。(4)人为活动对黄土高原植被恢复起正向作用的区域占71.90%,延安市及吴起县作为退耕还林的典型区域,区域内人类活动正向影响占比分别为:84.63%及95.61%,人类活动对黄土高原地区植被恢复的积极作用显著,延安北部及其周边地区尤为显著。
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