西南地區(qū)NDVI和NPP時空動態(tài)及其與氣候因子相關(guān)性分析.pdf

1、氣候變化是植被活動年際變化的重要影響因素，溫度、降水等氣候因子作為植物生長發(fā)育的必要環(huán)境條件，對植被的生長、物候、內(nèi)部的水分關(guān)系與氣體交換等產(chǎn)生重要影響。西南地區(qū)地勢分布橫穿三大階梯，氣候與生態(tài)系統(tǒng)類型多樣，研究該地區(qū)植被的生長狀況以及其與氣候變化的相關(guān)性，有助于揭示全球變暖背景下中國不同海拔植被類型對氣候變化的響應(yīng)。本文以1982~2006年GIMMS NDVI數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS、Anusplin、ENVI及相關(guān)統(tǒng)

2、計分析軟件和方法，分析長時間序列西南地區(qū)NDVI和NPP的時空動態(tài)及其與氣候因子的相關(guān)性，對比不同植被類型(沼澤、灌叢、草叢、草原、草甸、針葉林、針闊混交林、闊葉林、高山植被、栽培植被)間的差異，旨在了解過去25年來西南地區(qū)植被和氣候的時空變化特點及其相關(guān)性，為應(yīng)對氣候變化的影響提供科學(xué)依據(jù)。通過研究，本文的主要結(jié)論如下：
　　1）西南地區(qū)NDVI、NPP、溫度及降水時空動態(tài)
　　整體上，1982-2006年，西南地區(qū)顯著升

3、溫，NDVI增大，年降水量呈下降趨勢。區(qū)域上，西藏南部雅魯藏布江流域、東南部怒江流域，橫斷山附近 NDVI增加趨勢最為顯著；位于第三階梯上的西藏西北部增溫最為顯著；降水量除西藏中部，川滇藏交界處和廣西東部增加，其它區(qū)域降水量減少。在季節(jié)尺度上，西藏東南部的雅魯藏布江流域，怒江流域四季NDVI均顯著增大；其它地區(qū)春秋兩季NDVI增大，冬、夏兩季減小。
　　25年來西南地區(qū)平均NPP為670.97 g.C/m2.a。西南地區(qū)NPP分布

4、基本趨勢是東南高西北低。受氣候的影響，NPP的高值區(qū)分布在四川西南、云貴高原、廣西等海拔較低的熱帶地區(qū)，中值區(qū)分布在四川大部、西藏東南部等地，四川盆地NPP值明顯低于周圍其它地方；低值區(qū)主要分布在年降水量在200mm左右的西藏西北部草原、草甸地區(qū)。西南六省市平均NPP依次為：云南1196.38 g.C/m2.a，廣西1158.42 g.C/m2.a，貴州1046.40 g.C/m2.a，四川934.62 g.C/m2.a，重慶816.8

5、9g.C/m2.a，西藏440.14g.C/m2.a。
　　時間上，1982-2006年，西南地區(qū)年均 NPP變化趨勢可以分為兩個階段，第一個階段為1982-1999年，這個階段NPP呈逐漸增大的趨勢，第二個階段為2000-2006年，這個階段NPP表現(xiàn)出逐漸減小的趨勢；空間上，25年來西南地區(qū)大部分地區(qū)NPP呈增大趨勢，其中，雅魯藏布江流域沿線以及四川、云南西南部增大趨勢最為明顯。
　　2）不同植被類型NDVI、NPP、溫

6、度及降水時空動態(tài)
　　1982-2006年，研究區(qū)各植被類型NDVI均呈增大趨勢，其中有7種顯著或極顯著增大，所有植被年均溫呈顯著或極顯著上升趨勢，降水量均呈下降趨勢。從海拔梯度上看，海拔越高，NDVI增大趨勢越明顯，年均溫升高趨勢越明顯，而年降水量的下降速率則越慢。
　　從海拔上看，海拔越高，NDVI呈增加趨勢的月份也越多，出現(xiàn)顯著增加的月份也越多；各植被顯著增溫主要出現(xiàn)在2-4月，9-12月，即集中于春初、秋末冬初溫度比

7、較低的月份，而其它月份增溫不明顯。研究區(qū)各植被類型月降水量呈減少趨勢，且以9-12月份下降最為明顯。
　　從平均水平來看，西南地區(qū)NPP值從大到小依次為森林植被（闊葉林、針闊混交林、針葉林）、栽培植被、灌叢、沼澤、草甸、高山植被和草原。25年來，高海拔的草原、草甸以及高山植被NPP呈顯著增大趨勢，其它植被NPP增大或減小趨勢均不顯著。西南地區(qū)1-4月各植被類型NPP顯著增大，8月減小趨勢最明顯。
　　3）西南地區(qū)NDVI、N

8、PP與溫度和降水的相關(guān)性
　　區(qū)域上，西南絕大部分地區(qū)年均 NDVI與溫度呈正相關(guān)，與降水的相關(guān)性存在較大的空間異質(zhì)性。25年來四季NDVI基本都與溫度呈正相關(guān)，只在冬夏兩季出現(xiàn)了零星負(fù)相關(guān)，且都集中在西藏地區(qū)。西南地區(qū)四季 NDVI與降水以負(fù)相關(guān)為主，且季節(jié)溫度越低，負(fù)相關(guān)現(xiàn)象越嚴(yán)重。
　　西南地區(qū)大部分區(qū)域年均NPP與溫度和降水均呈正相關(guān)。
　　在四川、重慶、貴州和云南東部以及西藏西北部，春、夏季NPP與溫度變化呈

9、負(fù)相關(guān)，其它區(qū)域呈正相關(guān)。秋、冬季NPP與溫度的變化均正相關(guān)。西南地區(qū)季節(jié)NPP與降水出現(xiàn)負(fù)相關(guān)集中在秋冬兩季。
　　4）不同植被類型NDVI、NPP與溫度和降水的相關(guān)性
　　西南地區(qū)各植被類型年均 NDVI與溫度呈顯著正相關(guān)，與降水相關(guān)性不顯著；年內(nèi)NDVI與溫度和降水均呈正相關(guān)，且與溫度的相關(guān)性要明顯高于與降水的相關(guān)性；栽培植被和沼澤與溫度的相關(guān)性最大，其次是高海拔區(qū)的植被；草甸與降水的相關(guān)性最高，其次是高山植被，依次為

10、沼澤，草原，其它植被與溫度和降水的相關(guān)性較差。
　　各植被類型月NDVI與溫度呈顯著正相關(guān)集中在1-3月和6月份，高海拔的高山植被、草甸和草原與溫度相關(guān)系數(shù)較高。各植被類型大部分月 NDVI與降水呈負(fù)相關(guān)，但僅有個別植被相關(guān)性顯著。
　　各植被類型年均NPP與溫度均呈不顯著正相關(guān)，針闊混交林、高山植被和草原年均NPP與降水正相關(guān)不顯著。西南地區(qū)10種植被月NPP與溫度顯著正相關(guān)集中在2-6月和10月，與降水的相關(guān)性出現(xiàn)跳躍式