基于NOAA和MODIS数据的近30年中国干旱半干旱区植被变化研究——以内蒙古自治区为例

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xdq2269586
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植被是生态环境变化的综合指示剂,对干旱半干旱区植被变化过程的研究,可有效反映其环境变化过程,对制订有针对性的环境管理对策具有重要意义。干旱半干旱区由于气候(尤其是降水)具有高度的时空变异性,植被也具有高度时空变异特征,只有通过长时间序列、全区域的监测才能准确把握其植被变化的总体趋势及成因的基本规律。本文以我国典型干旱半干旱区-内蒙古自治区为例,以主要生长季(6~9月)累计NDVI作为植被状况的指征指标,使用1982~1999年GIMMS NDVI数据和2000~2009年MOD09GQ数据,采用基于像元的一元线性回归模型研究植被的时空变化特征,并利用F检验方法对回归模型显著性进行分析,确定了植被发生趋势性变化的区域;基于像元计算生长季累计NDVI与同期降水的相关系数,确定了植被变化的主导因子;针对不同区域植被的变化特征及主要驱动因素,提出了有针对性的环境管理对策。   研究结果表明,过去30年内蒙古自治区植被变化呈总体稳定、局部好转、零星退化的趋势。两个时段植被均未发生显著趋势性变化的区域占75.8%;持续好转区占4.7%;波动变化主要表现为好转趋势,前期好转后期稳定和前期稳定后期好转的比例分别为12.6%、5.8%,前期稳定后期恶化的比例占0.7%。持续好转地区主要分布在河套平原西部的噔口县、西辽河平原灌区、鄂尔多斯高原的东北部;前期好转、后期稳定的地区主要分布在老哈河和教来河中上游台地丘陵区、锡林郭勒盟高原、河套平原大部分地区;前期稳定后期好转的地区分布在鄂尔多斯的中西部和黑河下游绿洲;前期变差后期稳定的地区主要分布在科尔沁沙地北部;前期稳定后期恶化的地区主要分布在乌盟后山以及浑善达克、科尔沁和乌珠穆沁等沙地的部分地区。   过去30年,内蒙古地区植被发生的显著趋势性变化主要受人为活动的影响,局部地区植被变化与自然因素有关。河套-土默川平原、西辽河平原以及老哈河和教来河中上游台地丘陵区等农业区,植被好转主要与耕地面积的增加和粮食单产的提高有关;在鄂尔多斯高原和科尔沁沙地等牧业区的植被好转,主要与当地的生态治理等人为活动有关;在浑善达克沙地、科尔沁沙地和乌珠穆沁沙地的局部退化主要与植被破坏导致的流动沙丘扩展以及不合理灌溉导致的土壤盐渍化等人为活动有关;锡林郭勒盟高原的植被好转以及乌盟后山的植被退化主要与自然因素有关。   内蒙古自治区制定环境管理决策要注意以下问题:1)呼伦贝尔和锡林郭勒高原等植被稳定地区,应注意生态环境的保护,避免走先破坏后治理的老路;2)科尔沁、浑善达克、乌珠穆沁等沙地存在人为因素导致的植被退化,更应允分重视边治理边破坏的植被变化特征;3)植被恢复过程中要充分考虑基本的生态规律,避免在干旱区大面积造林以保证植被恢复的可持续性;4)以乌盟后山为代表的缺少灌溉与人工管理较差的耕地开垦区,应加强农田防护林体系建设与人工管理,对于不能保证基本人工管理的农出要退耕还草;5)河套平原灌溉农业区耕地的开垦要考虑黄河下游以及当地长期的经济发展与生态安全;6)黑河下游绿洲的生态安全与否,取决于黑河全流域的水资源管理情况,如果不能保证绿洲基本的生态需水,黑河下游绿洲将不复存在。
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