【摘 要】
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植被作为陆地生态系统的重要组成部分,在维护区域乃至全球范围的生态平衡与经济发展起重要作用。青藏高原植被类型复杂多样,生态环境脆弱且敏感,极易受到气候变化和人类活动等外界因素的影响,探究植被的动态变化规律、自然因素和人类活动与植被之间的相互关系至关重要,对掌握区域生态系统的现状、维护生态系统平衡和促进生态系统的可持续发展具有重要的科学和现实意义。藏西南高原地处青藏高原西南部,是我国与不丹、印度、尼泊
【基金项目】
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第二次青藏高原综合科学考察研究——土地利用变化及其环境效应(2019QZKK0603)之子课题——河湖源区草地利用强度变化
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植被作为陆地生态系统的重要组成部分,在维护区域乃至全球范围的生态平衡与经济发展起重要作用。青藏高原植被类型复杂多样,生态环境脆弱且敏感,极易受到气候变化和人类活动等外界因素的影响,探究植被的动态变化规律、自然因素和人类活动与植被之间的相互关系至关重要,对掌握区域生态系统的现状、维护生态系统平衡和促进生态系统的可持续发展具有重要的科学和现实意义。藏西南高原地处青藏高原西南部,是我国与不丹、印度、尼泊尔等国的交通咽喉,同时也是多条国际河流的发源地,具有重要的水源涵养和生态屏障价值。近年来,受气候变化和人类活动的共同影响,冰川退缩、草地退化、荒漠化等生态问题日益加剧,面临着农牧业生产和生态保护与社会经济发展的巨大压力。本文以藏西南高原为研究区,基于长时间序列的遥感影像、气象、地形、社会统计等数据,通过相关分析、残差分析、地形分布指数等多种方法,分析了2000-2020年藏西南高原植被覆盖变化的规律,揭示了温度、降水、地形、人口、经济和放牧行为对植被覆盖变化的影响;基于主要驱动因素的分析结果,对植被的影响因素进行分类并提出区域可持续发展的管控对策。主要结论如下:(1)近20年来藏西南高原植被覆盖时空变化明显。2000年以来,藏西南高原NDVI主要呈不同速率的增加趋势,全年、季节及月NDVI均从西北向东南递增。研究区NDVI整体增加,局部降低,其中NDVI呈降低的区域主要集中分布在牧业和半农半牧的县区。(2)藏西南高原温度和降水变化显著且与NDVI呈正相关。近20年来,藏西南高原年均温以0.66℃/10a速率变暖,呈现西低东高;年均降水量呈波动型变化趋势,呈现西北低东南高。研究区NDVI与年均温和年均降水量均呈正相关,其中与年均温偏相关系数呈西高东低,与年均降水量偏相关系数呈现中间低,四周高的空间特征,复相关关系数呈现出中间低、四周高的分布格局。(3)藏西南高原NDVI均值和植被覆盖变化类型主要受海拔和坡度的影响。研究区NDVI均值随海拔的升高而下降,呈现显著减少的区域主要分布在海拔4000-5000 m的区段,呈显著增加区域主要分布在4500-5000 m区段;研究区NDVI均值随坡度的升高而上升,呈显著减少和显著增加的区域主要分布在平坡、缓坡和斜坡范围内;坡向对NDVI和植被变化类型无明显影响。综合地形因子分布范围内的植被变化类型具有较大差异,在高程、坡度及坡向的363种地形组合中,其中有230个地形组合为该研究区的优势地形。(4)近20年来藏西南高原人口密度和人均GDP均呈现显著增加趋势,平均每10年增加22.93人/平方公里和35.43万元,人口密度自西向东逐渐升高,人均GDP呈现西高东低的分布特征,NDVI与人口密度和人均GDP呈正相关。近20年来藏西南高原牲畜数量和放牧强度均显著减小,平均每10年减少167.17万羊和2.37头/公顷,牲畜数量呈西低东高、北高南低,放牧强度呈现西低东高的分布特征,NDVI与牲畜数量和放牧强度呈负相关。(5)藏西南高原气候变化和人类活动的共同作用是影响NDVI变化的主要原因。近20年来研究区NDVI残差值整体增加,局部减少。单一气候变化对研究区NDVI变化的贡献率为正的区域占57.41%,单一人类活动对研究区NDVI变化的贡献率为正的区域占69.22%。62.86%的区域受气候变化和人类活动共同作用,其中51.20%的区域受气候变化和人类活动共同作用导致NDVI增加,11.66%的区域NDVI有所减少。(6)藏西南高原植被改善和退化的区域包括气候和放牧引起的植被改善(或退化)、气候和非放牧引起的植被改善(或退化)、气候引起的植被改善(或退化)、放牧引起的植被改善(或退化)、非放牧引起的植被改善(或退化)和无明显趋势等6类。结合植被覆盖时空变化及其主要影响因素,兼顾生态文明建设和经济发展的需求,从保护优先、维系自然生态系统的完整和功能入手,提出维持生态环境可持续发展的管理建议和对策,即:继续实施生态工程、维持生态环境稳定性、增强生态系统弹性及其适应力,探索一条生态环境保护与社会经济最大化的可持续发展之路,促进社会、经济与生态系统相互促进、协同发展。
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