2013年-2018年江西省植被覆蓋變化及其對氣候因子的響應(yīng)

黃 智 莫申國

（九江學(xué)院旅游與地理學(xué)院，江西 九江 332005）

1 引言

植被是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，能夠?qū)﹃懙厣鷳B(tài)系統(tǒng)的所有變化做出響應(yīng)[1]。植被覆蓋狀況是對生態(tài)環(huán)境最直接的反映，它可以通過植被指數(shù)表示，歸一化植被指數(shù)（NDVI）為應(yīng)用最廣泛的一種，常被用來進行植被覆蓋變化研究。氣候因子作為影響植被生長最直接因素之一，與植被有著密不可分的關(guān)系，因此植被覆蓋變化及對氣候因子的響應(yīng)成為國內(nèi)外學(xué)者研究全球環(huán)境變化的重要內(nèi)容之一。徐勇等[2]在研究江蘇省植被覆蓋動態(tài)變化及其與氣候因子的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)植被 NDVI與氣溫和降水量的最大相關(guān)系數(shù)在年際和季節(jié)尺度上均為正。金麗娜[3]通過對近十年8月NDVI作為數(shù)據(jù)源來分析西安月NDVI與氣溫和降水的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)西安市植被對降水變化的響應(yīng)具有“時滯效應(yīng)”，滯后時間約一個月。隨著城市發(fā)展人與自然矛盾日益加劇，江西境內(nèi)生態(tài)環(huán)境問題也日趨突出，但江西地區(qū)關(guān)于植被覆蓋變化與氣候因子響應(yīng)的研究很少，在此基礎(chǔ)上，本研究旨在充分利用遙感等方法和技術(shù)手段，對2013-2018年江西省植被覆蓋變化及其與主要氣候因子的關(guān)系進行研究，對揭示域生態(tài)環(huán)境變化、植被恢復(fù)及江西省規(guī)劃發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

2 年植被覆蓋變化

本研究對2013-2018年各月NDVI柵格數(shù)據(jù)進行均值計算，得到各年NDVI均值，并進行年際變化趨勢分析，結(jié)果如圖1:

圖1 2013-2018年江西省NDVI年際變化趨勢

由圖1可見，2013-2018年江西省年際NDVI值均位于0.6-0.7之間，且江西省年際NDVI。

整體呈緩慢上升趨勢，2014-2017這四年上升速率大致相同；2013，2018這兩年上升速率大致相同。根據(jù)NDVI變化曲線充分展示了政府在經(jīng)濟迅速發(fā)展的同時對生態(tài)文明建設(shè)的重視，以及社會對環(huán)境保護的關(guān)注，未來隨著國家及政府對生態(tài)文明建設(shè)的力度進一步加大，以及人們環(huán)保意識的增強，江西省NDVI預(yù)計會呈繼續(xù)上升的趨勢。

由于一年之中8月份前后植被覆蓋最為茂盛，植被覆蓋變化更明顯，故以8月份植被覆蓋為準研究2013-2018年植被覆蓋變化，本實驗對八月NDVI柵格數(shù)據(jù)采用重分類法，經(jīng)過對研究區(qū)數(shù)據(jù)多次分級嘗試，本實驗最終決定將每年的NDVI數(shù)據(jù)按照低覆蓋(0，0.49]、中低覆蓋(0.49，0.70]、中覆蓋(0.70，0.79]、中高覆蓋(0.79，0.83]、高覆蓋(0.83，1]分為5類并進行分級制圖，得到2013-2018年的江西省植被覆蓋圖。統(tǒng)計后結(jié)果如表1:

表1 2013-2018年江西省植被覆蓋度表

從植被覆蓋度表格可以看出，低覆蓋區(qū)域整體面積變化幅度不大；中低覆蓋區(qū)域面積震蕩趨勢明顯，在2013年面積占比為14.33%，到2014年增長到27.91%，一直到2017年持續(xù)降低至10.86%，在2018年增長至19.70%；中覆蓋區(qū)域面積整體呈遞減趨勢，從2013年的面積占比34.96%降低至2017年22.72%，2018年增長至27.57%；中高覆蓋區(qū)域面積也呈遞減趨勢，在2013年面積占比取得最大值30.16%，之后逐漸遞減，在2016年遞減至17.00%后開始緩緩增加；高覆蓋區(qū)域整體面積呈逐年遞增，從2013年的17.74%持續(xù)增長至2017年的45.55%，在2018年有所降低，這與2018年降雨減少有著密切的關(guān)系。

3 植被覆蓋變化與氣候因子的相關(guān)性與滯后性分析

利用SPSS軟件將年均氣溫，年累計降水量與年際NDVI進行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示江西省年均氣溫與年NDVI相關(guān)性系數(shù)r為0.509，表明江西省年均氣溫與年NDVI呈中度相關(guān)；江西省年均降水量與年NDVI相關(guān)性系數(shù)r為0.087，表明江西省年均氣溫與年NDVI呈不相關(guān)。考慮到氣候因子對植被的影響可能存在滯后性，本研究將8月NDVI值（8月植被覆蓋最茂盛）與當(dāng)月、前一月、前兩月的累計降水量，氣溫進行滯后性分析，結(jié)果如圖2，圖3：

圖2 8月ndvi與6、7、8月降水趨勢對比圖

圖3 8月ndvi與6、7、8月氣溫趨勢對比圖

根據(jù)上圖趨勢線對比分析可得6月的降水量與8月NDVI趨勢線基本吻合，8月NDVI與8月氣溫具有較好的相關(guān)性?？梢缘贸鼋Y(jié)論，江西省NDVI與降水存在滯后關(guān)系，且滯后關(guān)系為兩個月；NDVI與氣溫之間不存在滯后性關(guān)系。

4 結(jié)語

本文基于連續(xù)時間序列的SPOT/VEGETATION NDVI衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)合成的NDVI數(shù)據(jù)，在已有研究的基礎(chǔ)之上，對江西省植被植被覆蓋變化特征及其與氣候因子的相關(guān)性進行了研究，結(jié)果顯示江西省植被覆蓋整體呈上升趨勢，其中中度、中高度植被覆蓋區(qū)域面積呈遞減趨勢，高植被覆蓋區(qū)域面積呈遞增趨勢。年NDVI與年均氣溫呈中度相關(guān)；年NDVI與年累計降水量呈不相關(guān)。NDVI與降水量存在滯后關(guān)系，滯后關(guān)系為兩個月；NDVI與氣溫之間不存在滯后性關(guān)系。