元謀干熱河谷旱季植被覆蓋度的時空異質性*

歐朝蓉 朱清科 孫永玉(.西南林業大學地理學院 昆明 650224； 2.北京林業大學水土保持學院 北京0008； .中國林業科學研究院資源昆蟲研究所 昆明 65026)

元謀干熱河谷旱季植被覆蓋度的時空異質性*

歐朝蓉1,2朱清科1孫永玉3
(1.西南林業大學地理學院 昆明 650224； 2.北京林業大學水土保持學院 北京100083； 3.中國林業科學研究院資源昆蟲研究所 昆明 650216)

【目的】 探究2008—2016年元謀干熱河谷植被覆蓋的時空異質性，分析植被覆蓋度變化的原因，為區域植被生態保護提供基礎數據和理論依據。【方法】 以2008， 2010， 2012， 2014和2016年5期Landsat遙感影像為數據源，以ENVI為技術平臺，采用像元二分法獲取研究區5個時期的研究區植被覆蓋度數據，確定植被覆蓋度等級和分類標準，利用地理空間分析法研究不同年份植被覆蓋度特征，分析各高程帶植被覆蓋度的構成狀況； 在ArcGIS支持下提取各年份不同等級植被覆蓋度的面積，通過GIS疊置分析獲取2008和2016年的植被覆蓋度轉移矩陣； 以與研究區等面積的空間格網對不同年份的植被覆蓋度進行空間采樣，以多元統計法計算格網點植被覆蓋度標準差和回歸斜率研究植被覆蓋度的時間演變特征。【結果】 研究區植被覆蓋度以龍川江河谷及金沙江河谷為界表現出東高西低、南高北低，且自河谷壩區向中高山呈現中低—低—中—中高的整體空間格局； 5個時段植被覆蓋度分別為0.562，0.586，0.494，0.578和0.566； 中高山區Ⅰ和Ⅱ級植被覆蓋度的區域面積分別占研究區Ⅰ和Ⅱ級植被覆蓋度總面積的60%和50%以上，壩周低山區和中低山區Ⅲ和Ⅳ級植被覆蓋度的區域面積分別占研究區Ⅲ和Ⅳ級植被覆蓋度總面積的70%～80%； 河谷區壩區的Ⅴ級植被覆蓋度的區域面積占研究區Ⅴ級植被覆蓋率總面積的60%以上； 8年來不同等級植被覆蓋度的轉移面積占區域總面積的 61.03%，Ⅰ級植被覆蓋度中有 95.19 km2向Ⅱ級植被覆蓋度轉移； 年際間植被覆蓋度標準差(SD)為0～0.541，植被覆蓋度增加的區域面積和減少的區域面積之比為10∶9，呈顯著性減少和顯著性增長的區域面積分別占研究區面積的9.132%和6.794%。【結論】 干熱河谷植被覆蓋度空間地帶差異明顯； 植被覆蓋度偏低，植被覆蓋度等級間轉換較為頻繁； 植被覆蓋度年際間變化幅度不大，植被覆蓋度呈增長的區域面積略大于減少區域面積，但呈顯著性減少的區域面積大于呈顯著性增長的區域面積； 東部和南部的中高山地帶植被覆蓋度的結構惡化。應繼續強化退耕還林還草、強化天然林保護等措施的力度，降低中高山和中低山的人為干擾強度，在河谷壩區和壩周低山積極開展人工植被恢復工作，促進區域植被生態的可持續發展。

干熱河谷； 植被覆蓋度； 時空異質性； GIS； RS； 空間格局； 年際波動； 人為干擾

植被是山地生態系統的主要組成部分，是山地物質循環和能量交換的紐帶，對山地生物、氣候和水文等生態過程均具有重要作用(Parmesanetal., 2003)。植被覆蓋度是反映植被生長狀況的主要指標，是氣候和土壤侵蝕數值模擬的重要參數，能有效指示山地生態環境變化(陳效逑等， 2009； Purevdorjetal.， 1998； Zengetal.， 2000； Gitelsonetal.， 2002； Qietal.， 2000)。近年來，國內外學者利用3S技術研究了山地植被覆蓋度的時空變化和影響因素(Jiangetal.， 2005； Guetal.， 2009； Xinetal.， 2008； Ianetal., 2010； Duoetal.， 2016； Kokutseetal.， 2016； Liuetal.， 2016； Caraccioloetal.， 2016)。

干熱河谷是中國西南山區一種特殊的地理區域和氣候類型，其景觀特征與周邊地區濕潤半濕潤景觀有明顯差異。干熱是指水分條件和熱量條件的配合，所謂干是指干燥度達到半干旱氣候的標準，熱是指具有北溫帶的溫度條件，而河谷則為地形地貌條件(歐曉昆， 1994)。干熱河谷植被類型以河谷型薩瓦納植被為主，自然植被稀少，植被退化嚴重，是中國西南地區典型生態環境脆弱區(周躍， 1987)。植被生態狀況研究是干熱河谷生態環境研究的重點關注內容之一。有學者從植被類型、植被恢復及植物生理等方面(歐曉昆， 1994； 聶小軍等， 2008)探討了干熱河谷植被與生態環境的關系。目前該領域研究側重于探討植被生物機理或植被指數空間結構，鮮少關注干熱河谷植被狀況的變化和影響因素，不能有效揭示干熱河谷植被生態演化的規律和機理。鑒于此，本研究以具有干熱河谷典型環境特征的元謀縣為案例地，以2008—2016年5期Landsat遙感影像為數據源，基于GIS、RS和多元統計方法，分析研究區植被覆蓋度時空異質性特征，以期為干熱河谷植被恢復及生態環境保護提供參考。

1 研究區概況

研究區(元謀縣全境)地處滇中高原北部金沙江下游龍川江河谷盆地內(101°35′—102°06′E， 25°23′—26°06′N)。除元謀盆地底部為河谷沖積平原外，其余均為山地丘陵地形。氣候干熱，光熱充足，年均氣溫21.9 ℃，降水量少且季節分配不均，年均降水量僅為616 mm，年蒸發量高達3 627 mm。全年90%的降水集中在6—10月(雨季)，旱季(11月至翌年5月)降水量少。其地帶性土壤為燥紅土和紅壤，土層薄且分層不明顯，土壤風化度較低，礫石含量較高，有機質含量少，土壤保水性較差。從谷底到山頂相對高差大，按高程大致可以分為河谷壩區(899～1 100 m)、壩周低山(1 100～1 350 m)、中低山(1 350～1 600 m)和中高山(1 600～2 835 m)，海拔1 350 m以下屬于典型的干熱河谷區。植被發育與山地垂直地形相適應，海拔1 600 m以下植被以稀樹灌草叢為主，海拔1 600 m以上主要為灌叢草地，也有片狀森林分布。干熱河谷區植被退化嚴重形成天然次生植被，以黃茅(Heteropogoncontortus)和西南菅草(Themedahookeri)等旱生禾草本植物為優勢種，在此背景下散生著具硬葉、卷葉、厚葉、多刺、多毛等耐旱特征的小灌木樹種，群落結構單一(歐曉昆， 1994)。每年的5月雨季來臨前植被開始萌芽，雨季是植被的主要生長期，旱季期間植物的生長受到抑制，多數植被干枯致死，因此雨季和旱季的植被生長狀況有明顯差異。

2 研究方法

2.1 數據來源及處理

遙感數據來源于中國科學院地理空間數據云平臺，選取Landsat遙感影像，時相為2008， 2010和2012年 Landsat 7 ETM 衛星影像， 2014和2016年的Landsat 8 OLI衛星影像(同源)。空間分辨率為30 m，云霧量為0，影像時段為1月。影像時段處于研究區旱季，氣溫和降水條件非常近似，圖像清晰無云。為了研究植被覆蓋度的地帶性特征，本研究采集了地面分辨率為30 m 的ASTER GDEM高程模型和研究區1∶10萬的地理信息基礎數據，在ENVI軟件的支持下實現Landsat遙感圖像和ASTER GDEM高程模型的幾何精校正和圖像配準，以研究區邊界裁剪運算獲得研究區多期Landsat遙感圖像和ASTER GDEM高程模型，并通過柵格計算提取各高程帶的空間范圍。

2.2 植被覆蓋度的提取

植被覆蓋度VFC與歸一化植被指數NDVI有著顯著的線性相關關系，常用的方法是通過建立二者之間的轉化關系，直接提取植被覆蓋度，采用像元二分模型估算植被覆蓋度值(劉琳等， 2010； 李恒凱等， 2016)。

VFC=(NDVI-NDVIs)/(NDVIv-NDVIs),

(1)

式中： NDVIv為完全被植被覆蓋部分的NDVI值；NDVIs為裸地或者無植被覆蓋的NDVI值。目前對NDVIv和NDVIs的取值沒有統一的方法，部分研究者將NDVIv和NDVIs取定值計算VFC值(李雙雙等， 2012； 劉軍會等， 2013； 胡玉福等， 2015)，通常以研究區植被覆蓋度的最大值和最小值分別取代NDVIv和NDVIs值。此種方法簡單便捷，且在植被覆蓋度估算中誤差較小，被廣泛應用于植被覆蓋度的估算中。本研究借鑒前人研究方法，根據研究區整幅影像上的NDVI灰度分布，以0.5%置信度截取NDVI的上、下閾值作為NDVI的最大值和最小值來代替NDVIv和NDVIs，于是公式(1)轉化成公式(2):

VFC=(NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin)。

(2)

式中： NDVImax和NDVImin分別為研究區NDVI的最大值和最小值。利用ENVI中的波段處理函數Bandmath計算研究區不同年份的植被覆蓋度，在ArcGIS中提取每個高程帶不同等級植被覆蓋度的面積及其比例。

2.3 植被覆蓋度年際變化狀況表達方法

受自然和人為因素多種因素干擾，山地植被覆蓋度在不同年份會出現波動。年際間植被覆蓋度波動狀況反映了干擾后植被的生長狀況和變化特征，植被覆蓋度波動值越大表明植被生長狀況越不穩定。參考相關文獻(Jiangetal.,2005； 穆少杰等， 2012； 張世文等， 2016)，以與研究區等面積的空間格網對不同年份植被覆蓋度進行空間采樣，以格網中包含像素的植被覆蓋度均值作為格網點植被覆蓋度值，采用年際間植被覆蓋度標準差SD來反映植被覆蓋度的波動程度，其公式為：

(3)

式中：vi為第i個格網點的植被覆蓋度值。

2.4 植被覆蓋度變化趨勢表達方法

以采樣格網點植被覆蓋度值為因變量，以年份為自變量，在不同時相的每個格網點上進行線性回歸，得到擬合回歸直線斜率θslope。斜率為負值時，表示植被覆蓋度減少，反之則為增加。變化趨勢是否顯著采用相關系數r來判定，r的正負分別表示植被覆蓋度隨年份變化線性增加或減少的趨勢。用t分布檢驗2個變量的相關性及顯著水平(張世文等， 2016)。

(4)

(5)

式中：r為相關系數，n為總年數，本研究取n=5。

3 結果與分析

3.1 植被覆蓋度的空間異質性

3.1.1 植被覆蓋度的空間格局 提取2008—2016年間5個年份研究區的植被覆蓋度(VFC)值。為了更好地反映植被覆蓋的變化情況，參照土地利用現狀調查技術規程(1984)、《土壤侵蝕分類分級標準》(2008)及相關文獻(穆少杰等， 2012； 胡玉福等， 2015； 張世文等， 2016)，確定研究區植被覆蓋度的等級分類標準及其對應的景觀類型： Ⅰ級，0.75～1.0，高覆蓋度，對應有林地和水澆地； Ⅱ 級，0.60～0.75，中高覆蓋度，對應高覆蓋度草地、灌木林和其他林地； Ⅲ級，0.40～0.60，中覆蓋度，對應中覆蓋度草地、旱地和灌草叢； Ⅳ級，0.15～0.40，中低覆蓋度，對應低覆蓋度草地、建設用地和稀疏灌草叢； Ⅴ級，0～0.15，低覆蓋度，對應水域和未利用地。VFC值越大，表明植被覆蓋度越大，植被生長狀況越好。2008—2016年間研究區植被覆蓋度特征為： 以龍川江河谷和金沙江河谷為界，東高西低、南高北低，且自河谷壩區向中高山呈現中低—低—中—中高的整體空間格局特征(圖1)。

圖1 研究區不同年份植被覆蓋等級Fig.1 Vegetation coverage degree of the study area in different years

3.1.2 不同高程帶植被覆蓋度的構成 圖2表明,Ⅰ和Ⅱ級植被覆蓋度主要分布在龍川江中段沿岸的河谷區及東部、南部和西部邊緣中高山區域。龍川江中段沿岸河谷屬于稀樹農田帶，多發育河漫灘和一級階地，地勢平坦。雖然氣候干燥炎熱，但水源及灌溉條件好，目前已建成高效的人工農業生態系統，水田及蔬菜園地集中分布于此，植被狀況較好。中高山區Ⅰ和Ⅱ級植被覆蓋度區域面積分別占研究區Ⅰ和Ⅱ級植被覆蓋度總面積的60%和50%以上。中高山區氣候類型從亞熱帶逐漸過渡到暖溫帶，海拔升高使水熱條件明顯改善，植被類型從稀樹灌木及草本類型逐漸過渡到亞熱帶半濕潤常綠闊葉林與松林，成為元謀植被生態狀況最好的地帶。壩周低山區和中低山區Ⅲ和Ⅳ級植被覆蓋度的區域面積分別占研究區Ⅲ和Ⅳ級植被覆蓋度總面積比例的70%～80%。壩周低山區植被類型屬于河谷型Savana植被類型，自然植被為強烈退化的以黃茅-車桑子(Dodonaeaviscosa)群落為基帶的稀樹灌木草叢，加之放牧和墾殖等強烈人為活動的影響，水土流失和生態環境退化嚴重，植被覆蓋狀況差。中低山為元謀盆地兩側山地下端，是干熱河谷與溫暖山區的過渡類型,植被類型以稀樹灌木草叢、非泥巖山地灌木林成分較多，有少量云南松(Pinusyunnanensis)和桉(Eucalyptusrobusta)。海拔的升高使水熱條件改善，該地帶植被覆蓋狀況好于壩周低山區。由于龍川江和金沙江在河谷壩區橫穿而過，因而河谷壩區水域面積較多，導致河谷壩區的Ⅴ級植被覆蓋度占研究區Ⅴ級植被覆蓋度總面積比例超過60%，河谷壩區Ⅳ級植被覆蓋度的面積占研究區Ⅳ級植被覆蓋度總面積比例約為20%，主要是因為城鎮化進程加快使建設用地等人工用地增多。

3.2 植被覆蓋度的時間異質性

3.2.1 植被覆蓋度的總體變化 2008， 2010， 2012， 2014和2016年研究區植被覆蓋度均值分別為0.562，0.586，0.494，0.578和0.566，均屬于Ⅲ級植被覆蓋度水平，植被覆蓋度均值偏低。2012年植被覆蓋度均值顯著偏低(P=0.000，Plt;0.05)，其余各年份差別不大，表明植被覆蓋度均值總體上趨于穩定。表1表明研究區植被覆蓋度以Ⅲ和Ⅱ級為主，2者之和接近區域總面積的80%，總體結構呈“兩頭小、中間大”的特征。從不同等級植被覆蓋度年際變化上看，Ⅲ和Ⅱ級植被覆蓋度的區域面積增長，Ⅰ和Ⅳ級植被覆蓋度的區域面積減少，Ⅴ級植被覆蓋度變化不明顯。值得注意的是Ⅰ級植被覆蓋度的區域面積減少了96.96 km2，變化率達到-67.94%，降幅非常明顯。從不同等級植被覆蓋度的區域面積波動狀況看，Ⅳ級覆蓋度的CV值為119.19%，該等級植被覆蓋度波動程度最大，Ⅰ級植被覆蓋度CV值也達到47.83%，波動程度也較大。

3.2.2 植被覆蓋度年際轉移狀況 對2008(基年)和2016年(末年)研究區不同等級植被覆蓋度的面積轉移狀況進行統計和分析(表2)。基、末年不同等級植被覆蓋度的面積總轉入轉出量為1 240.61 km2，占研究區總面積的 61.03%，表明植被覆蓋度等級間轉換較為頻繁。Ⅰ級中有 95.19 km2向Ⅱ級轉移，雖然等級只降1級，植被退化程度不太嚴重，但是退化的區域面積較大。Ⅱ級植被覆蓋度向Ⅲ級轉移的面積為183.74 km2，Ⅲ級植被覆蓋度向Ⅱ級轉移的區域面積為162.56 km2，這2個等級相互轉移面積最多，是轉化最為活躍的2個等級，表明這2個等級狀態不穩定。Ⅳ級植被覆蓋度有106.15 km2向Ⅲ級轉化，大于其逆向轉化過程(30.33 km2)，表明Ⅳ級植被覆蓋度狀態好轉。

圖2 各高程帶不同等級植被覆蓋度的面積比例Fig.2 Area proportion of different vegetation coverage degree in each elevation belt

表1 不同等級覆蓋度的面積變化Tab.1 Area change of different VFC degree

表2 不同等級植被覆蓋度的面積轉移矩陣Tab.2 Area transformation matrix of different VFC degree

3.2.3 植被覆蓋度的年際波動狀況 計算各采樣格網點年際間植被覆蓋度標準差(SD) 以分析植被覆蓋度的年際波動狀況。研究區年際間植被覆蓋度標準差(SD)為0～0.541，以Breakpoint法分為5個級別，即低幅度(0～0.074)、中低幅度(0.075～0.109)、中幅度(0.110～0.153)、中高幅度(0.154～0.238)和高幅度(0.239～0.541)，各等級的面積分別占研究區總面積的21.76%，38.38%，30.13%，9.6%和0.13%，中及低幅度波動的區域面積占研究區總面積比例超過90%，表明絕大多數區域植被覆蓋度年際間變化幅度不大(圖3)。中高山區北部植被覆蓋度年際波動以中幅度為主，東部、南部和西南部中高山區以中低和低幅度為主，中低山總體以中低幅度為主，但西部和北部的中低山波動狀況略高于東部中低山。壩周低山區植被覆蓋度年際波動整體上以中和中高幅度為主，且在區域方向上的差別小，表明該地帶植被覆蓋度變化幅度較大。河谷壩區的北部植被覆蓋度年際波動以中幅度為主，中部以中高幅度為主，下部則以中低幅度和低幅度為主。壩周低山和河谷壩區中段和上段植被覆蓋度年際標準差的空間形態較為破碎，難以形成均質化片區，表明這2個地帶植被覆蓋度變化復雜。

3.2.4 植被覆蓋度變化趨勢 為了進一步揭示研究區植被覆蓋度的變化特征及變化趨勢，計算2008—2016年間各采樣格網點的擬合回歸直線斜率θslope和相關系數r。θslope值介于-0.045和0.058之間，顯著性t檢驗結果表明相關系數r為-0.665～0.633，θslope的相關性不顯著。研究區植被覆蓋度增加區域面積和減少的區域面積之比為10∶9，植被覆蓋度增長的區域面積略大于植被覆蓋度減少的區域面積。但從植被覆蓋度變化的顯著性來看，植被覆蓋度呈顯著減少的區域面積大于呈顯著增長的區域面積，2者占研究區總面積的比例分別為9.132%和6.794%。根據顯著性t檢驗結果及θslope的正負性，將研究區植被覆蓋度變化趨勢分為7個等級： 較極顯著減少(θslopelt;0，0.01lt;Plt;0.025)、顯著減少(θslopelt;0，0.025lt;Plt;0.05)、較顯著減少(θslopelt;0，0.05lt;Plt;0.1)、無顯著變化(Pgt;0.1)、較極顯著增加(θslopegt;0，0.01lt;Plt;0.025)、顯著增加(θslopegt;0，0.025lt;Plt;0.05)和較顯著增加(θslopegt;0，0.05lt;Plt;0.1)(圖4)。

圖3 植被覆蓋度年際間標準差Fig.3 Interannual SD of VFC degree

圖4 植被覆蓋度變化趨勢Fig.4 Change trend of vegetation coverage degree

當θslopelt;0，相關系數r為-0.885～-0.855，通過了0.025的顯著性檢驗，植被退化極為明顯，屬于較極顯著減少等級，其面積占研究區總面積1.487%； 相關系數r為-0.884～-0.795，通過了0. 05的顯著性檢驗，植被退化明顯，屬于顯著減少等級，其面積占研究區總面積2.457%； 相關系數r為-0.794～-0.666通過了0.10的顯著性檢驗，植被退化較為明顯，屬于較顯著減少等級，其面積占研究區總面積的5.188%。屬于較極顯著減少等級和顯著減少等級的區域主要分布在南部中高山區和東部壩周低山，在南部中高山也有少許分布。8年來北部和南部中高山區植被覆蓋度顯著變化主要是由于Ⅰ級植被覆蓋度的區域面積減少，人類干擾影響范圍從低海拔山區擴大至中高海拔山區，表明干熱河谷生態問題形勢復雜化。當θslopegt;0，相關系數r為0.878～0.922，通過了0.025的顯著性檢驗，植被改善最為明顯，屬于較極顯著增加等級，其面積占研究區總面積的1.540%； 相關系數r為0.783～0.877，通過了0.05的顯著性檢驗，植被改善較為明顯，屬于顯著增加等級，其面積占研究區總面積0.213%； 相關系數r為0.632～0.782，通過了0.10的顯著性檢驗，屬于較顯著增加等級，其面積占研究區總面積的5.041%。屬于較極顯著增加和顯著增加等級的區域主要分布在西部壩周低山與河谷壩區交界處及金沙江沿岸河谷地帶，屬于較顯著增加等級的區域主要分布在西部壩周低山、中低山、金沙江沿岸河谷地帶及南部和東部中高山。退耕還草和荒漠化治理等生態修復工程的實施改善了當地植被狀況，一定程度緩解了中低山和壩周低山生態環境問題，而金沙江干熱河谷壩區人工生態系統不斷完善使該區域植被狀況好轉。

4 討論

以往研究多數關注于壩周低山區和中低山區的植被生態狀況，諸多研究表明這2個地帶的人為干擾嚴重，植被生態狀況較差(第寶鋒等， 2005； 何錦峰等， 2009； 江功武等， 2006)，本研究通過2008—2016年植被覆蓋度的時空演變研究發現東部和南部的中高山地帶植被覆蓋度的結構惡化，南部中高山區植被覆蓋度退化更為明顯，表明人為干擾的范圍已經從壩周低山擴展到中高山區，且對中高山區的植被造成了重要影響。中高山區是干熱河谷重要的水源涵養地，其植被生態狀況對維護區域生態安全具有關鍵影響，應引起重視。本研究側重于從植被覆蓋層面研究干熱河谷植被生態狀況，未來應進一步結合土地利用類型、景觀格局、植被類型深入分析干熱河谷植被生態狀況，同時量化分析人為干擾的作用力，從而為干熱河谷植被生態的保護提供科學依據。

本研究數據的時相均為1月份，側重于分析研究區旱季植被覆蓋度時空異質性特征。雖然相對元謀的雨季，旱季植被覆蓋度值偏低，卻能真實地反映旱季植被生態狀況和研究區生態環境狀況。未來研究可以將旱季植被覆蓋度和雨季植被覆蓋度進行對比研究，更深入地探究研究區植被生態狀況變化。

5 結論

研究區植被覆蓋度的空間格局與地勢走向表現出一致性，即以龍川江河谷和金沙江為界表現出東高西低、南高北低，自河谷壩區向中高山呈現中低—低—中—中高的整體空間格局，植被覆蓋度的空間分布具有明顯的地帶差異性。研究區植被覆蓋度值總體偏低，除2012年外，總體變化幅度不大。研究區植被覆蓋度以Ⅲ和Ⅱ級為主，2者面積接近區域總面積的80%。

植被覆蓋度等級間轉換較為頻繁，不同等級間植被覆蓋度的轉移量占區域總面積的 61.03%。Ⅰ級植被覆蓋度退化區域面積大，Ⅱ和Ⅲ級植被覆蓋度的相互轉移量最多。植被覆蓋度年際間波動幅度不大，以中及低幅度為主。植被覆蓋度增加的區域面積和減少的區域面積比為10∶9，植被覆蓋度增長的區域面積略大于減少的區域面積，但顯著性減少的區域面積大于顯著性增長的區域面積。植被覆蓋度較極顯著減少和顯著減少區域主要分布在南部中高山區和東部壩周低山。植被覆蓋度較極顯著增加和顯著增加區域主要分布在西部壩周低山與河谷壩區交界處及金沙江沿岸的河谷地帶，這些區域的植被狀況好轉，表明正向人為干擾對區域植被生態狀況的調節具有積極促進作用。自然因素奠定了干熱河谷植被覆蓋度的時空基本格局，人為干擾表現出強大作用力，使植被覆蓋度時空變化更為復雜。必須正確認識人為干擾對區域植被覆蓋度的作用，應繼續實施退耕還林還草、天然林保護工程，減少中高山區和中低山區人為干擾活動，禁止亂砍濫伐，防止天然林退化。在河谷區和壩周低山區應強化各項植被恢復和水土保持措施，積極推動以稀樹灌草叢為主的人工植被恢復工作的開展，從而實現區域植被生態的可持續發展。

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(責任編輯 于靜嫻)

TemporalandSpatialHeterogeneityoftheVegetationCoverageintheDrySeasoninYuanmouDry-HotValley

Ou Zhaorong1,2Zhu Qingke1Sun Yongyu3
(1.SchoolofGeography,SouthwestForestryUniversityKunming650224; 2.SchoolofWaterandSoilConservation,BeijingForestryUniversityBeijing100083； 3.TheResearchInstituteofResourcesInsects,ChineseAcademyofForestryKunming650216)

【Objective】Temporal and spatial heterogeneity of vegetation cover in Yuanmou dry-hot valley from 2008 to 2016 was studied to analyze the causes for VFC change, in order to provide basic data and a theoretical basis for ecological protection of regional vegetation. 【Method】Based on remote sensing images of Landsat ETM and OLI in five periods (2008, 2010, 2012, 2014 and 2016), we obtained VFC data of the five periods by using pixel dichotomy method with ENVI as technical platform. Base on determining the classification criteria for the vegetation coverage levels, some geospatial analysis methods were used to study characteristics of VFC degree, and to analyze composition of VFC degree in each elevation belt. Area of different VFC degree in each year was calculated by ArcGIS, as well as a VFC transfer matrix of different VFC degree was obtained by GIS overlay analysis between 2008 and 2016. Spatial samplings of vegetation coverage in different years were carried out with spatial grids with an area equal to the study area, then standard deviation and regression slope of vegetation coverage were calculated by multivariate statistical method to analyze time evolutionary characteristics of the vegetation coverage. 【Result】Spatial pattern of vegetation coverage in Yuanmou dry-hot valley was characterized by middle-low, low, middle and high from the valley dam area to the middle-high mountains, higher vegetation coverage in east and south direction rather than in west and north direction, bounded by Longchuan river valley and Jinshajiang river valley. The values of vegetation coverage of the whole study area were respectively 0.562 in 2008, 0.586 in 2010, 0.494 in 2012, 0.578 in 2014, and 0.566 in 2016. The areas of VFC at level Ⅰ and level Ⅱ in the middle-high mountains respectively accounted for 60% and 50% of the total area of VFC at level Ⅰ and level Ⅱ in the study area. The total area of VFC at level Ⅲ and level Ⅳ in the low-mountain and low-middle mountains around the dam accounted for 70% to 80% of the total area of VFC at level Ⅲ and level Ⅳ in the study area. The area of VFC at level Ⅴ in the valley area accounted for more than 60% of the total area of VFC at level Ⅴ in the study area. The transfer area of different VFC degree accounted for 61.03% of the total area in the study area in the past eight years. There were 95.19 km2transferring from VFC level Ⅰ to Level Ⅱ. The standard deviation (SD) of vegetation coverage was 0-0.541. The ratio of increased area of vegetation coverage to reduced area was 10∶9, while the significantly reduced area and the significantly increased area respectively accounted for 9.132% and 6.794% of the study area. 【Conculsion】 Spatial differences of vegetation coverage in dry-hot valley were significant. VFC value of the whole study area was relatively low, and VFC transformation was relatively frequent. Annual variation of vegetation coverage was not significant. The increased area of vegetation coverage was slightly larger than the reduced area of vegetation coverage, but the significantly reduced area of vegetation coverage was greater than the significantly increased area of vegetation coverage. Vegetation coverage in the middle-high mountainous areas in the east and south was deteriorated. We should continue to strengthen measures of land conversion from farming to forests and grasses, strengthening natural forests protection, reducing intensity of human disturbance in the middle-high mountains and the low mountains. Artificial vegetation restoration should actively be carried out to promote continuous development of regional vegetation ecology.

dry-hot valley； vegetation coverage； temporal and spatial heterogeneity； GIS； RS； spatial pattern； interannual fluctuation； human disturbance

10.11707/j.1001-7488.20171103

2017-02-24；

2017-10-23。

國家重點研發計劃(2017YFC0505102)； 中國林業科學研究院中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金資助項目(CAFYBB2017ZA002-4)。

*孫永玉為通訊作者。

S157

A

1001-7488(2017)11-0020-09