论文部分内容阅读
随着全球气候的逐渐暖化以及人类生活水平的不断提高,生态环境不断的受到人类前所未有的破坏,本文综合考虑台湾省陆地生态环境所面临的严峻挑战,基于1998-2018年SPOT/VEGETATION NDVI遥感数据,同时结合土地利用类型数据、DEM数据以及台湾省行政区划数据等资料,综合运用均值法、趋势分析法、稳定性分析法、持续性分析法等相关方法,研究了1998年至2018年我国台湾省归一化植被指数(NDVI)的时空格局变化规律,并对NDVI变化的稳定性和持续性进行了科学的系统分析,以期为区域可持续发展、生态环境保护提供一些理论依据。主要结论有:(1)1998年至2018年台湾省NDVI年均值在年际变化上表现出明显的时间、空间差异性。时间方面,台湾省21年来NDVI年均值在整体上呈现极显著的增长趋势(P<0.001),年增长率为0.002。从季度上看,各季节NDVI同样呈现出一定程度的差异性:NDVI增长速率最快的是冬季,增速为0.0036/年;增长速率最慢的是秋季,增速为0.0020/年;春夏两季NDVI增长速率相同,为0.0021/年,但夏季NDVI值整体上明显要高于春季,从NDVI整体分布可以发现,夏季一般是台湾省植被生长的旺盛季节。空间方面,1998年至2018年台湾省NDVI呈现逐年改善的趋势:中央山脉等高海拔地区形成南北走向的“绿色植物带”,并随着年际的变化该“绿色植物带”逐年加深。(2)台湾省1998-2018年NDVI年际变化主要呈现为改善趋势。从行政区划上看,植被严重退化区域主要为西部沿海等人口密集的城市,明显改善区域主要为台湾省北部城市基隆市和台北市以及台湾省中部高海拔地区。从土地利用上看,城市建设及居民用地的NDVI增长趋势以退化为主,其余5种土地利用类型的NDVI均呈现明显的改善趋势。从海拔梯度上看,随着海拔上升,NDVI整体上均呈现出不同程度的改善趋势,台湾省NDVI严重退化、轻微退化以及基本不变区域的面积占比逐渐下降,轻微改善的占比逐渐增大,明显改善的占比则表现出先降后升的趋势。(3)台湾省1998-2018年NDVI标准差介于0.009-0.211之间,NDVI整体呈现“西高东低,北高南低,高海拔低波动,高低波动并存,低波动居多”的态势。从行政区划上看,高波动区主要集中分布在台湾省直辖市等主要沿海城市;中度波动区多集中在西部县级城市;低波动区主要分布在台湾省中央山脉等高海拔区域而且呈明显的带状分布。从土地利用上看,居民地、未利用土地、水域三类土地利用类型NDVI年际变化呈现高波动态势;耕地植被NDVI年际变化呈现中度波动态势;林地、草地两类土地利用类型NDVI年际变化呈现低波动态势。从海拔梯度上看,海拔高程在<500m范围内,NDVI波动最为明显,在500~1500m、1500~2000m、2000~2500m、2500~3100m范围内,植被NDVI波动程度相对较小,在>3100m范围内,植被受到水热条件的限制十分显著,NDVI波动情况相对较高。(4)台湾省Hurst指数在0.136-0.866之间,均值为0.48,高达61.45%的区域NDVI呈现反持续性,28.55%的NDVI呈现持续性。未来台湾省NDVI变化表现为改善趋势(70.59%)的地区植被,将会呈现反持续性变化,即该地区NDVI绝大部分可能会呈现退化趋势,但这种退化趋势相对较弱。NDVI呈现正持续性的地区多集中在台湾省南部的高雄县、屏东县北部的大部分区域以及南投县中部大部分区域,该地区NDVI呈现改善趋势,因此该部分区域植被未来将会表现出持续改善的态势。