青藏高原与我国西北地区地表植被时空变化及其主要影响因素分析

来源 :中国科学院地球环境研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengaipan
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利用多源、多时空分辨率的卫星遥感植被NDVI(Normalized Difference VegetationIndex)数据、全球卫星观测积雪雪水当量、北半球平均气温距平以及中国区域地面气象观测数据和印度季风指数等资料等,采用旋转经验正交函数分解(REOF)、线性趋势及相关分析等方法,分析了1982~2002年中国西部典型地区植被变化状况,并重点对青藏高原及陕西北部区域植被时空变化特征、及其对主要影响因子的响应关系进行了较系统地分析研究。所得主要结论如下:   青藏高原地区植被最近21年来总体呈增加趋势,但表现出显著的时间和空间差异。春末夏初的5~6月是高原植被变化最显著的时期,大部地区增幅在2096以上。植被增加显著区域大致呈南北两个带状分布,北部位于从昆仑山脉东端至祁连山西南东北走向的带状区域,南部主要分布于自西至东沿喜马拉雅山脉北麓直至横断山脉的高海拔地区。草地植被类型等低覆盖植被增加显著,这种增加趋势在90年代后更加显著。   全球气候变暖是青藏高原植被变化的主要驱动力。对5~6月高原平均NDVI的REOF分析发现,其第一特征向量场的时间系数与前期(4~5月)北半球平均气温距平相关系数达到0.71。说明春末夏初青藏高原植被最主要的活动特征为植被生物量随全球变暖而出现的增加趋势,全球变暖是引起近期高原植被显著变化的主导因素。   5月是青藏高原植被对外界环境响应最敏感的一个时期,5月植被不仅对气温和降水十分敏感,而且与前期高原积雪也有密切的联系,特别是高原中部昆仑山到唐古拉山之间(约位于82°E~92°E,33°N~36°N)的地区,植被覆盖对3月积雪有明显的正响应关系。7月和8月是青藏高原植被受季风影响的主要时期,7月印度季风的强弱是控制7月昆仑山地区约37°N以南、84°E以东的高原主体大部分区域以及川西、青南和甘肃南部高原区域植被生长的主要因素。印度季风对高原植被的影响存在大致以横断山脉为界的西北向和东北向两条路径。西北路径为主要影响路径,最终可影响到高原主体大部分地区。而季风建立的早晚与高原5月下旬气温和降水的大小及空间分布有关,并影响到7月和8月季风推进路径远端边缘区域的植被生长,季风开始早该区域植被长势好。   西北地区有植被覆盖区近21年大多出现了较明显地增加趋势,最主要的植被变化发生在由帕米尔高原西南向直至天山的带状区域以及河西走廊北部地区,但显著增加区域主要处于植被覆盖较差的地区,其增加趋势主要发生在1987~1995年期间。植被变化的季节差异明显,但植被的显著增加趋势主要来自于夏季的贡献。7月是西北地区植被变化的敏感期和显著增加时期。全球变暖是西北地区植被变化的主导因素,而升温显著促进了低覆盖区域植被的生长。   退耕还林工程是1999~2005年间陕北大部地区植被异常显著增加的主要驱动因子,陕北地区特别是延川、延长、宜川、子长、安塞、吴旗等地区植被增加异常显著,部分地区植被NDVI增加速率达到0.02/a,7年间增幅达到40%~70%。区域植被变化与气候因素关系不明显,主要驱动力为自1999年起在陕北地区实施的退耕还林工程。
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