黃土高原植被景觀格局變化的多尺度分析及其影響因素研究.pdf

1、黃土高原長(zhǎng)期受人類活動(dòng)影響,區(qū)內(nèi)自然植被大多被人工植被替代,植被景觀格局時(shí)空變化復(fù)雜多樣。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)黃土高原不同尺度下植被景觀格局的時(shí)空演變,深入研究植被與地形、氣候以及人類活動(dòng)之間的相互關(guān)系,對(duì)于揭示區(qū)域環(huán)境狀況的演化與變遷等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文應(yīng)用景觀生態(tài)學(xué)的理論和方法,結(jié)合遙感(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù),利用不同時(shí)期不同分辨率的植被類型數(shù)據(jù)和植被指數(shù)數(shù)據(jù),分別采用基于Fragstats的景觀指數(shù)法和基于小波

2、分析的空間統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,研究不同時(shí)期黃土高原植被景觀格局的多尺度變化特征,同時(shí)從自然和人為因素兩方面分析了不同時(shí)期影響黃土高原植被景觀格局變化的主導(dǎo)因素。
　　分析結(jié)果表明:(1)黃土高原植被景觀1982-2011年期間發(fā)生了階段性變化。根據(jù)黃土高原生長(zhǎng)季(4-10月)歸一化植被指數(shù)(GIMMS NDVI和 MODIS NDVI)的波動(dòng)性變化,發(fā)現(xiàn)植被覆蓋情況總體趨好,但在整個(gè)研究時(shí)段內(nèi)發(fā)生了階段性變化。其中:1982-1990年為

3、植被恢復(fù)階段,河套平原東南部,晉、陜中北部和隴中地區(qū)植被恢復(fù)最為顯著;1990-2001年為植被退化階段,鄂爾多斯高原東部,晉、陜中部地區(qū)植被退化最嚴(yán)重;2001-2011年為植被恢復(fù)階段,晉、陜的中北部,隴中、隴東的南部地區(qū)植被明顯恢復(fù)。在所有時(shí)段中,以延河流域植被景觀的變化最為復(fù)雜,作為典型的植被變化區(qū),為小尺度上研究黃土高原植被景觀格局的變化做了準(zhǔn)備。(2)無(wú)論是整個(gè)黃土高原區(qū),還是黃土高原典型區(qū)延河流域,植被景觀的基質(zhì)始終是草原

4、和農(nóng)作物,針葉林、闊葉林、荒漠、建設(shè)用地和水域等其他景觀類型鑲嵌分布其中。從時(shí)間上看,植被景觀的破碎化程度逐漸加深,而且在2000年以后加深速度更快,以灌叢、草原和農(nóng)作物最為典型。在不同的空間尺度上,破碎化程度隨著尺度的增大逐漸減小,并且當(dāng)空間尺度增大到一定程度時(shí),其隨時(shí)間變化的特征逐漸被掩蓋。聚集度和分離度隨時(shí)間變化不明顯,在小尺度上聚集度較高,尤其是斑塊面積較小的針葉林、居民地和水域,隨著尺度的增大,聚集度減小分離度逐漸增加,針葉林

5、、灌叢和草原最具代表性。植被景觀要素的豐度和優(yōu)勢(shì)度對(duì)空間粒度的大小不敏感,但受空間幅度的影響,在小尺度和大中尺度上表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。斑塊形狀的復(fù)雜度隨著景觀尺度的增大,呈先減后增的趨勢(shì),其中草原的這種變化最為顯著。植被景觀總體上趨于多樣化,當(dāng)研究區(qū)大小或幅度一定時(shí),景觀多樣性隨空間粒度的增大略有減小,而當(dāng)幅度和粒度同時(shí)增大時(shí),多樣性會(huì)逐漸增大。(3)植被 NDVI的空間異質(zhì)性主要體現(xiàn)在480m、960m、1920m、3840m、16