鄂尔多斯市植被NDVI演变及生态脆弱性评价

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鄂尔多斯市属于干旱半干旱气候,是典型的农牧交错区,近年来随着全球气候变化以及人类活动的影响,鄂尔多斯市植被生态系统发生了剧烈变化,生态脆弱情况日益突出。系统研究植被变化及其驱动因素,科学评价生态脆弱性,可为该地区生态管理提供理论依据。本文基于MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)数据集中的MOD13Q1和同时期的气象数据以及社会经济活动数据,采用趋势分析法、稳定性分析法、持续性分析法、偏相关分析法、通径分析法以及残差分析法等方法分析了鄂尔多斯市2000-2020年的年际和季节的植被NDVI时空演变以及对气候变化和人类活动的响应;并利用SRP概念模型结合空间主成分分析法,对2005、2010、2018年的生态脆弱性进行评价,再通过地理探测器分析影响生态脆弱性的因子。所取得的主要结果如下:(1)鄂尔多斯市植被NDVI在空间上呈现东部向西部逐渐减少的特征,21年来植被增长趋势明显,改善的区域大多出现在鄂尔多斯市东部地区;在春季、夏季、秋季三季中,秋季的增长趋势(0.0067/a)大于夏季的增长趋势(0.0063/a)与春季的增长趋势(0.0041/a)。植被NDVI不稳定区域,主要分布在杭锦旗中部以及乌审旗的部分区域。由持续分析可知,未来若不采取有效措施,植被将大面积的退化。(2)鄂尔多斯市植被NDVI的生长受到降水与温度的共同影响,其中降水为主要影响因素,约有2.27%的区域受到降水与温度的共同作用;降水通常对植被NDVI的增长起到正面的促进作用,温度主要通过影响降水从而对植被NDVI起到抑制作用。秋季降水与植被NDVI的相关性最强,春季温度与植被NDVI的相关性最强。降水对植被NDVI的促进表现为夏季最强,春季次之,秋季最弱,温度对植被的抑制作用表现为秋季最弱,春季次之,夏季最强。(3)鄂尔多斯市植被NDVI的空间分布与土地利用格局关系密切,且稳定的土地利用有利用植被的改善。植被NDVI的变化与人类活动以及气候变化具有密切的关联,人类活动对植被NDVI的变化起到主要作用,贡献率达到了82.67%,气候变化的贡献率仅为17.33%。(4)2005年、2010年、2018鄂尔多斯市生态脆弱性指数平均值呈现降低趋势,生态脆弱性逐渐转好。三期数据均显示生态脆弱性在空间呈现东部到西部逐渐加重的特征,2005~2010年生态向积极方向的转移量为38108km~2大于2010~2018年间转移量25038km~2。生态脆弱性不同年份各评价因子的影响程度不同,但自然因素中的年均降水量、植被NDVI、以及人类活动所产生的人口密度、牲畜密度、人均GDP、万元GDP用水量是影响鄂尔多斯市生态脆弱性的主要因子。
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