北方农牧交错带植被覆盖的动态变化及其与气候因子关系_陈海
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《农牧交错带土地利用变化对生态系统服务的影响》篇一一、引言农牧交错带,作为自然与人类活动交织的敏感区域,其土地利用变化不仅影响生态系统的结构与功能,更对区域乃至全球的生态环境产生深远影响。
本文将就农牧交错带土地利用变化对生态系统服务的影响进行深入探讨,分析其内在机制与可能产生的后果。
二、农牧交错带土地利用变化的背景农牧交错带是指农业生产与畜牧业生产相互交错、交替进行的地带。
这种区域的土地利用往往受到人为活动和自然环境因素的双重影响。
近年来,随着人口增长、经济发展以及城市化进程的加速,农牧交错带的土地利用变化日益频繁。
主要表现为耕地、草地等土地类型的转变和调整,以及人工造林等人为干预的增加。
三、土地利用变化对生态系统服务的影响1. 对生物多样性的影响土地利用变化往往导致生物栖息地的丧失和破碎化,进而影响生物多样性。
在农牧交错带,土地的过度开垦和过度放牧导致草地退化、植被覆盖率下降,进而影响到生物多样性。
同时,人工造林等人为干预措施在一定程度上有助于恢复植被,提高生物多样性。
2. 对水循环和土壤质量的影响土地利用变化会影响水循环和土壤质量。
耕地的扩张会减少地表植被覆盖,降低土壤保水能力,导致水土流失加剧。
此外,过度放牧也会导致土壤退化,进一步影响土壤质量。
然而,合理的土地管理和恢复措施,如退耕还林、退耕还草等,有助于改善土壤质量和水循环。
3. 对农业和畜牧业生产的影响农牧交错带的土地利用变化直接关系到农业和畜牧业生产。
随着耕地和草地的转换,农业生产方式和畜牧业养殖方式也会发生变化。
这可能导致农业和畜牧业的产量和效益发生变化,进而影响区域经济发展。
四、应对策略与建议针对农牧交错带土地利用变化对生态系统服务的影响,提出以下应对策略与建议:1. 实施严格的土地管理政策,防止过度开垦和过度放牧,保护生物多样性。
2. 推广可持续的农业生产方式和畜牧业养殖方式,提高土地利用效率。
3. 加大人工造林等人为干预力度,恢复植被,改善水循环和土壤质量。
课时61生态脆弱区的综合治理1.生态脆弱区(1)概念:指生态系统抗干扰能力弱、易于退化且难以恢复的地区。
(2)主要分布:分布在干湿交替、农牧交错、水陆交界、森林边缘、沙漠边缘等地区。
(3)面临的主要问题:生态系统稳定性较差,土地易退化,主要表现为土地沙化、石漠化、土壤侵蚀、土壤盐碱化、土壤肥力下降等。
2.北方农牧交错带的土地退化及原因(1)位置特征:位于农区与牧区的过渡地带,也是半湿润地区与半干旱地区的过渡地带。
(2)土地退化的原因①自然原因:降水量具有临界性且变率大;多大风。
②人为原因:过度开垦;过度放牧;不合理的开矿、樵采、道路建设等。
3.北方农牧交错带土地退化的综合治理措施具体表现优化土地利用结构①从土地适宜性出发,宜农则农,宜牧则牧;②合理利用水资源,发展集约化、高效、特色农牧业及农牧产品加工业构筑防护体系利用生物措施与工程措施相结合的方式:①草地退化严重地区:采用灌草相结合的方式,适当人工补种植物,固沙防沙;②黄土高原水蚀、风蚀严重地区:开展小流域综合治理以地养地,自然恢复选择部分自然条件较好的地方,人工种植高产牧草,解决牲畜食草问题,从而使退化的草场通过休牧得以自然恢复调整牲畜结构和数量①控制牲畜数量在草场承载力范围内;②调整牲畜结构,减少山羊等对草场破坏严重的畜种比重,增加肉牛等比重控制人口过快发展,提高人口素质控制人口数量,提高人口素质,促进人口、资源、环境协调发展1.我国北方农牧交错带荒漠化的成因(1)自然因素(2)人为因素人为原因大大加剧了荒漠化的发展,是导致荒漠化的主要原因。
具体如下表所示:主要表现分布地区破坏原因危害过度樵采能源缺乏地区樵采天然植被作为燃料严重破坏植被,造成风沙侵蚀草原地区无计划、无节制地在草原地区采挖药材、发菜等以增加收入铲掉草皮,破坏植被;翻动土层,严重破坏草场过度放牧半干旱的草原牧区、干旱的绿洲边缘为求得短期利益,牧民尽可能多地放牧牲畜超载放牧破坏牧草生长和土壤结构,土地沙化,草场载畜量降低,从而形成新一轮的超载放牧,加速了草场退化和土地沙化的进程过度开垦干旱、半干旱沙质土壤地区,特别是沙漠边缘农业生产土壤肥力降低后被弃耕,进而演变为沙地水资源利用不当绿洲地区迫于人口压力,盲目扩大开垦规模,导致生态用水紧张植被退化,绿洲荒漠化问题日趋严重灌溉农业区大水漫灌次生盐渍化工矿交通建邻近城镇或者工矿区工矿区在开发居民点建设用地周围草场退化、设中不注意环保和道路建设中,不重视环境保护,破坏植被、污染水源、弃土弃渣沙化2.“图解法”分析我国不同地区的荒漠化治理措施不同地区有不同的生产状况,形成不同的荒漠化问题,具体的分布特点、防治措施也不相同,针对我国西北地区的荒漠化,分析要点如下图所示:拓展延伸1.黄土高原水土流失的原因2.黄土高原水土流失的危害从表面上看,水土流失表现为土壤侵蚀,但水土流失过程是地貌、土壤、生物、水文统一变化的过程。
北方农牧交错带人工封育区植被特征摘要:人工封育是恢复退化草场的重要措施之一。
为了研究北方农牧交错带不同封育时间与不同封育措施对植被的结构特征与多样性的影响,研究选取宁夏盐池柳杨堡人工封育地区,采用样方调查法对封育区植被生长状况进行调查。
结果表明,长期封育初期对草场植被的生物多样性与生产力产生有益效果,但随着封育年限的增加,长期的完全封育不利于改善半干旱沙地草场植被的生产力及其放牧功能。
样方中主要种群的重要值呈先增加后降低趋势;边缘区的丰富度指数(R)和综合多样性指数D、H的最大值分别为18、9.62、2.44,外围区的分别为18、9.74、2.48。
封育区植被的盖度和生物量都是外围区最大,说明适当的利用是有利于草场植被恢复的。
带状翻耕明显是不适合的,不能起到很好的作用,建议进行适当的放牧或刈割。
关键词:退化草场;封育时间;封育措施;植物特征值;重要值;多样性指数多年来干旱半干旱草场与牲畜之间是一种非平衡的动态反馈关系,通常形成了一种自然或半自然生态系统,这种系统的干扰形式主要是放牧[1]。
对于干旱草场的可持续经营,这种关系的维持十分重要[2]。
近年来干旱草场已经发生了严重退化,这与快速增长的牲畜数量有关。
人工封育即是把草场划分成若干小区,使围起来的退化草地因牲畜压力的消除而自然恢复[3]。
作为恢复退化草场的重要措施之一,人工封育主要有投资少、见效快的优点[4]。
关于封育措施国内外已经进行了大量研究,很多国内开展的关于封育措施对草场植被影响的研究表明,通过封育,草场的生产力得到了明显提升,草场生态系统的生物多样性得到了明显增加[5,6],即草场生态系统的恢复是建立在减少或是排除牲畜对其影响并依靠自身弹性基础上的。
研究选取的区域是宁夏盐池柳杨堡地区,其地处北方农牧交错带,并且是全国荒漠化定位监测点。
因此,结合国家的荒漠化定位监测项目,通过分析该地区多年来的固定样地调查资料,分析不同封育时间与不同封育措施下植被的结构特征,探讨植被恢复中封育围栏的作用、人工封育的最佳时长,从而对全面禁牧与轮牧政策的制定提供科学依据。
中国农牧交错带研究进展李晗;郝建锋【摘要】[Objective] The study was conducted to overview the farming-pastoral ecotone research progress in China. [ Method] Started from the influences on soil, precipitation and water conservation, climate and mulching of different land use types, the paper summarized the current research situation on several hot issues and proposed suggestions for future study. [ Result ] Researches on farming-pastoral ectone in China have achieved great progress, but still require more deep and comprehensive studies. Suggestions: Current studies should focus on solutionsfor degradation of farmland and grassland; Conduct deeper analysis on the relatively weaker aspects in a multi -domain fusion type; Implement the study results on eco-environmental recovery, production improvement and other practical activities; Lift the research of ecotone to a national or even global level, and make them far more comprehensive. [Conclusion] Provide theoretical basis for ecological protection of farmingpastoral ecotone in our country.%[目的]综述中国农牧交错带研究进展.[方法]从不同土地利用类型对土壤、降水及水源涵养、气候和覆被4个方面的影响出发,对我国农牧交错带热点问题的研究现状进行了总结,并对农牧交错带研究今后的发展提出了建议.[结果]中国农牧交错带研究取得了较大进展,但仍不够深入和全面.建议:目前我国的农牧交错带研究应围绕怎样解决农田和草地退化这一核心问题展开深入研究;对农牧交错带研究较薄弱的方面进行多领域融合式的深入分析;将农牧交错带的研究成果充分用于生态环境的恢复、提高生产力等实际生产生活中;将农牧交错带各方面的研究归结到全国以至全球的高度上,进行各领域更加全面的延伸.[结论]为我国农牧交错带的生态保护提供了参考.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)021【总页数】4页(P12778-12781)【关键词】农牧交错带;土壤;水分变化;覆被;气候变化【作者】李晗;郝建锋【作者单位】四川农业大学林学院,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,四川雅安625014;四川农业大学林学院,长江上游林业生态工程四川省重点实验室,四川雅安625014【正文语种】中文【中图分类】S812.8农牧交错带是连接农业种植区与草原畜牧区的生态过渡地带,又称为农牧过渡带、农牧交错区、半农半牧区或生态脆弱带,是指以草地和农田大面积交错出现的以典型景观为特征的自然群落与人工群落相互镶嵌的生态复合体。
中国北方农牧交错带生态系统的独特性及其治理开发的生态学原则1.气候特点:北方农牧交错带属于温带大陆性气候区,冬季寒冷干燥,夏季炎热多雨。
气候的变化对农牧业的影响较大,夏季降水量较多,易造成水灾;冬季降雪较多,对草地动物的饲料供应有一定的保障。
2.地形地貌:北方农牧交错带地形起伏较大,北部多为丘陵地带,南部多为平原地带,河流众多,地表水资源丰富。
同时,该地区的黄土丘陵地广泛分布,土壤肥沃,致使该地区成为中国重要的农牧业生产基地。
3.植被类型:农牧交错带的植被类型丰富多样,既有适合农业发展的农田和果园,也有草原和森林等适合畜牧业和林业发展的生态环境。
植被的丰富性为农牧业和生态环境的协调发展提供了良好的条件。
北方农牧交错带生态系统治理开发的生态学原则:1.全面保护生态系统:针对北方农牧交错带的生态系统特点,要把保护作为首要任务,全面保护该地区的植被、土壤、水资源和野生动植物等自然资本,防止生态环境的破坏和退化。
2.促进产业结构调整:在保护生态系统的前提下,通过促进农牧业产业结构的调整和优化,实现农牧业与生态环境的协调发展。
推进农田可持续利用和畜牧业生态化发展,提高资源的利用效率和经济效益。
3.合理利用水资源:北方农牧交错带水资源充沛,但受到自然因素和人类活动的影响,水资源的利用和管理具有一定的挑战。
应加强水资源管理,合理分配和利用水资源,保证农田灌溉和畜牧业用水的需求,避免水资源浪费和污染。
4.积极推进生态补偿机制:由于北方农牧交错带的生态系统服务功能对社会和经济的贡献较大,应建立生态补偿机制,通过对生态系统的价值评估,向农牧民提供相应的补偿,鼓励他们积极参与生态保护和恢复行动。
5.加强科学研究和技术支撑:为了更好地治理和发展北方农牧交错带生态系统,需要加强科学研究和技术支撑,推动技术创新和应用,提高生态系统的管理和保护水平。
综上所述,北方农牧交错带的独特性主要表现在气候特点、地形地貌和植被类型等方面。
农牧交错带在我国北方,有一块区域叫北方农牧交错带,它是一片跨越河北、山西、内蒙古、辽宁、陕西、甘肃、宁夏等多个省(自治区)的狭长地带,是牧区和农区的过渡地带。
长期以来,由于农牧结构失衡、水资源过度开发等原因,导致该区域发展不可持续的问题越来越突出,资源环境压力越来越大,百姓增收致富难度提升。
2016年,为深入贯彻党中央、国务院关于大力推进农业供给侧结构性改革的决策部署,加快优化区域农牧业功能定位,推进产业转型升级,促进农牧业发展与生态环境深度融合,原农业部发布了《关于北方农牧交错带农业结构调整的指导意见》。
与此同时,交错带内各省(自治区)积极主动,连续多年推进生态建设与农牧业融合发展。
如今,交错带内不仅建设了塞罕坝国家森林公园、右玉生态文化旅游示范区等一批环境优美、绿色宜居的生态草林风景区,该区域的草畜产业也快速发展壮大,农牧民实现增收致富,正向乡村振兴大步迈进。
河北省承德市隆化县大力推广轮封轮牧、舍饲半舍饲和园区化养殖模式,实现肉牛产业与生态环境可持续健康发展。
图为隆化县湾沟门乡茶棚村肉牛养殖户张秀生舍饲的西门塔尔牛。
农民日报·中国农网记者孙维福摄种草是“开源”适度养殖是“节流”由于处于半湿润地区与半干旱地区的气候交汇带,北方农牧交错带地区因干湿波动大导致土地沙质荒漠化和盐碱化情况日益明显,农牧产业发展受到严重限制。
因此,产业发展首先要想办法把水留下来,把土地生态改善。
“草具有涵养水源、改良土壤、保持水土、防风固沙、调节气候、维护生物多样性等诸多生态功能以及产草产畜等生产功能,能有效对接农牧交错带的生态改善需求。
因此,大力发展饲草产业不仅是区域生态改善的机会,也是产业发展的机会。
”全国畜牧总站草业处处长王加亭介绍。
近年来,山西、河北、内蒙古等省(自治区)在适宜地区推广人工混播饲草种植,建植人工混播草地,并以粮改饲项目为带动发展青贮玉米。
2021年,内蒙古饲草产量5302.15万吨,其中天然牧草产量1256万吨干草,人工牧草产量2386.65万吨,青贮专用玉米3659.5万吨。
我国北方农牧交错带的形成与气候变迁农耕区与畜牧区是依人类经济生活方式而划分的基本区域,介于两者之间的则为农牧交错地带。
中国北方农牧交错地带的范围很广,大致走向从大兴安岭东麓经辽河中、上游,循阴山山脉、鄂尔多斯高原东缘至祁连山,直抵青藏高原东缘,延绵于辽宁、内蒙古、河北、山西、陕西、宁夏、甘肃数省区,东西长达数千公里。
这一地带在历史上虽然也一度出现过以农业或畜牧业为主要生产方式的时期,但农、牧业混杂应是最具代表性的地域特征,因此一般称其为农牧交错带。
中国北方农牧交错带不仅仅是农、牧两种生产方式的交错分布区,在自然地带上也是半湿润与半干旱、暖温带与温带的邻界带,在地理学中这一环境地带属于生态敏感带。
中国北方农牧交错带之所以在环境上具有敏感特征,与这里自然地带的过渡性直接相关。
每当全球或一定地区出现环境波动时,气温、降水等要素的改变首先发生在自然带的边缘,这些要素又会引起植被、土壤等发生相应变化,进而推动整个地区从一种自然带属性向另一种自然带属性转变。
农牧交错带的环境敏感特征,不但导致自身自然属性的变化,而且也会影响到人类的经济生活方式。
特别是在人类历史的早期,这样的影响几乎对人类经济生活方式起决定性的控制作用,促使人们从一种生产类型转向另一种生产类型。
由于农、牧业生产依托的环境不同,因此随着农牧交错带自然属性的变化,人类首先打破原始农业“一统天下”的局面,在原始农业基础上萌生了畜牧业,然后渐次形成独立于农耕业的畜牧业空间区域,并在其南部边缘与农耕区交错分布,形成农牧交错带。
由此可见,畜牧业从农业中分离以及畜牧区的出现是农牧交错带形成的标志。
目前的考古学研究成果证明,距今5000多年前的新石器时代,中国北方是以原始农业占主导地位并辅有采集、渔猎等经济文化类型的区域。
大约在距今3500~3000年左右,畜牧业逐渐从原始农业中分离出来,并伴随马具的应用及骑马民族诞生而不断扩大空间分布范围,在历史上首次形成以畜牧业占主导地位的经济文化区。
收稿日期:2004-04-20; 修订日期:2004-07-12 基金项目:国家重点基础研究发展规划“973”资助项目(G2000018607) 作者简介:陈海(1971-),男,博士研究生,讲师,从事自然地理学、生态学研究,已发表论文5篇。
*通讯作者E -mail :kangmy @bnu .edu .cn北方农牧交错带植被覆盖的动态变化及其与气候因子关系陈 海1,2,3,康慕谊1,2*,范一大1,2(1.北京师范大学资源学院,北京100875;2北京师范大学中国生态资产评估研究中心,北京100875;3.西北大学城市与资源学系,陕西西安710069)摘要:利用1991—2000年连续10a 逐旬的NOAA 时间序列数据,采用最大NDV I 值法,分析我国北方农牧交错带植被覆盖的动态变化。
结果表明:10a 来,年最大N DVI 值为0.736~0.848,1994年以后逐年下降;植被覆盖率呈降低趋势,轻度减少与轻度增加的比例差值平均达到38%。
在此基础上,结合同期气象数据(月平均气温、降水数据),利用偏相关分析和复相关分析,探讨了不同时期(汛期与非汛期)农牧交错带最大ND VI 变化气候驱动的区域分异,将研究区划分为气温相关型、降水相关型、降水气温相关型和非气温降水显著相关型四种类型。
关键词:农牧交错带;NDV I ;气候因子;相关性中图分类号:T P79;Q948 文献标识码:A 文章编号:1672-0504(2004)05-0054-04 土地利用 土地覆盖变化是全球变化研究的核心内容之一[1-3]。
植被是自然环境的最敏感要素,它与其他要素的联系最密切,植被研究是揭示自然环境规律的重要手段[4]。
植被与大气相互作用的研究已成为全球变化研究的一个重要领域[5]。
Tucker 等利用NOAA -AVHR 数据对非洲大陆的干旱与沙漠化等植被覆盖状况进行了监测[6];孙红雨等利用1985—1990年连续69个月的NOAA 时间序列数据,对中国植被覆盖变化的时空变化与气候因子的关系、绿波及褐波推移进行了研究[7];朴世龙等利用NOAA -AVHRR 数据,分析1982—1999年中国植被覆盖的动态变化[8];孙睿等分析了黄河流域植被覆盖动态变化与降水的关系[9];陈云浩等利用1983—1992年逐月的NOAA AVH RR 归一化植被指数(NDVI )数字影像,计算了中国NDV I 动态变化与气温、降水的相关关系,并分析了中国NDVI 变化的区域分异规律[10]。
上述研究为中国北方农牧交错带植被覆盖的时空动态变化,以及不同时期气候驱动的区域分异研究提供了理论与方法。
我国农牧交错带是联系牧区与农区的纽带,是东部农区的生态屏障和畜产品供应基地,也是西部牧区的育肥带、饲草料供应基地和初级畜产品的中转市场。
但是,由于不合理的土地利用方式,如滥垦、过牧、樵采等,使这一区域的生态系统受损,使得土地荒漠化加速,水土流失、风沙侵袭、盐碱化、干旱化、虫鼠害频发等均会造成对农牧业生产和人民生命财产的严重损失。
已有关于该区域土地利用和气候变化对生态系统的影响,退化生态系统恢复的机理等方面的研究,但很少见到对该区域植被覆盖响应气候变化及其年际间的变化规律和气候驱动类型的时空分布的研究[11-13]。
本文利用遥感和GIS 技术,采用连续10a (1991—2000年)逐旬的NOAA 时间序列数据,分析农牧交错带植被覆盖的时空变化规律。
结合同期气象数据(月平均气温、降水数据),探讨最大NDVI 变化气候驱动的区域差异规律。
1 资料来源第一,本研究利用的遥感数据为美国地球资源观测系统(Earth Resource Observation System ,EROS )数据中心的探路者数据库(Pathfinder DataSets )所提供的NOAA AVH RR 的NDV I 数字影像。
图像空间分辨率为8km ×8km ,时间分辨率为旬,时间序列为1991年1月至2000年10月。
该数据集已经过大气校正、云检测和每月NDVI 最大化处理。
气象数据引自中国国家气象局全国179个基本标准气象站提供的月均温和降雨资料。
用Kriging 方法,将以离散点形式存在的气候指标进行空间插值,直接生成一定栅格大小、一定行列数的栅格图像。
利用ERDAS8.5将其转化为与NDVI 影像匹配的研究区的温度与降水影像。
第二,利用国际通用的MVC (最大值合成)法获取该月最大NDV I 值。
计算公式如下:N DV I i =M ax (N DVI ij )(1)式中:NDVI i 为i 月的最大NDV I 值;NDVI ij 为第i第20卷 第5期2004年9月 地理与地理信息科学Geography and Geo -I nformation Science V ol .20 No .5September 2004月、第j旬的NDVI值。
第三,利用NDVI差值法,分析植被覆盖的变化强度。
计算公式为:■N DV I=N DVIi -N DVIj(2)式中:■NDVI为NDVI的变化强度;NDVI i、NDVI j 为第i、j时段NDVI的最大值。
第四,利用Pearson相关系数分析方法,探讨NDV I的变化趋势。
计算公式为:r xy=∑ni=1[(xi-X)(yi-Y)]∑ni=1(x i-X)2∑ni=1(y i-Y)2(3)式中:x i、y i分别为i年NDVI的最大值和年均值;X、Y分别为NDVI多年平均最大值和研究时间段的均值。
并假定:相关系数为负值的区域,其植被覆盖呈减少趋势;反之,则呈增加趋势。
如果R值通过0.05的显著性检验,则认为植被覆盖减少或增加趋势显著[8]。
第五,利用偏相关、复相关分析区域NDVI气候驱动类型的空间分布。
计算公式为:r x y·z=rxy-rx zryz(1-r2x z)(1-r2y z)(4)r x·y z =1-(1-r2x y)(1-r2xz·y)(5)式中:r xy·z为将变量z固定后变量x与变量y的偏相关系数;r xy为变量x与变量y的相关系数;r x·yz为x 为因变量,y、z为自变量的复相关系数。
2 结果与分析2.1 1991—2000年农牧交错带年最大NDVI的年际变化及其趋势由农牧交错带多年平均最大NDV I的空间分布(图1)可知,在研究区的东北部(内蒙古东部与东北地区交界的科尔沁右翼前旗和扎赉特旗北部)、中部的部分地区(河北省的赤城、丰宁、承德、滦平等县)与西南部的小部分地区(陕西省的黄陵、富县、宜川等县)的NDVI值为0.5~0.8;研究区的西部(青海省的大通、湟中、互助等县)和东南部(辽宁省建昌、阜新、内蒙古的科尔沁右翼中旗、扎鲁特旗的中部等地区)的NDV I值为0.3~0.5;其余地区的NDVI均小于0.3,尤其是研究区西北部(包括甘肃省、宁夏回族自治区、陕西北部、内蒙古西部等广大区域)的NDV I值均小于0.2。
1991—2000年农牧交错带年最大NDVI值的变化,可以反映该区域植被覆盖的年际变化。
由图2可知,年最大NDVI为0.736~0.848。
其中1992年NDV I值最低,为0.736;1994年最高,为0.848。
这10a来的整体趋势是围绕均值0.79上下波动,1994年达到最大值后,呈现出逐年下降的趋势,2000年NDV I最大值为0.768,与1998年持平。
NDV I最大值的年际变化虽然能从整体上表明NDVI的变化趋势,但是不能反映不同区域植被覆盖的变化状况。
图1 1991—2000年中国北方农牧交错带多年平均最大NDV I空间分布Fig.1 Spatial distrbution of maximu m NDVI infarming-pastoral zone of north China(1991—2000)图2 1991—2000年中国北方农牧交错带多年平均最大NDV I年际变化Fig.2 T he change of maximum NDVI in farming-pastoralzone of north China(1991—2000)为了解研究区域不同地区植被覆盖状况及变化趋势,尤其是退耕还林措施对NDVI的影响,把10a 分为两个阶段:1991—1997年和1998—2000年,利用公式(2)得到退耕还林前后的NDVI差值图。
把NDV I变化的情况分为:显著减少、轻度减少与轻度增加三种类型,它们所对应的NDV I增减值区间分别为[-0.5,-0.3]、[-0.3,0]、[0,0.3]。
通过对该图逐像元的分析,得到各省植被覆盖减少程度的柱状图(图3)。
由图3可知,不同农牧交错带区域植被覆盖变化特点有:1)轻度减少(即NDVI值减少0.3)所占比例大,平均为68%,其中总量和比例最大的均是内蒙古;2)轻度增加(即NDVI增加小于0.3)的比例超过30%,其中总量最大的是内蒙古,比例最大的是宁夏;3)植被覆盖总体呈减少趋势,轻度减少的比例与轻度增加的比例差值平均达到38%。
利用公式(3)可以得出中国北方农牧交错带年最大NDVI变化趋势图(图4)。
由图4可以看出近10a来各个区域植被覆盖的变化趋势。
研究区的中部和东北部(河北省赤城、丰宁、承德、滦平等县及辽宁省建昌、阜新等县),植被覆盖增长趋势明显,均通过显著水平(0.05)的检验。
研究区西部的大部分地页55第第5期 陈 海等:北方农牧交错带植被覆盖的动态变化及其与气候因子关系区(青海、甘肃与宁夏等省、自治区,陕西省的黄陵、宜君和耀县等区域),虽然没有通过显著水平(0.05)检验,但仍然呈增长趋势,其余地区的植被覆盖减少趋势显著。
通过逐像元分析,呈减少趋势的比例为76%,呈增加趋势的比例为24%。
图3 研究区各省植被覆盖减少与增加比例Fig .3 Proportion of increase or decreas e of vegetationcover of each province in the studyarea图4 研究区年最大N DV I 变化趋势示意Fig .4 Tendency of annu al maximu m NDVI in the stu dy area2.2 降水与温度对农牧交错带植被覆盖年际变化的影响农牧交错带大部分地区为干旱半干旱地区,水分是影响植被覆盖的主要限制因子。
年降水的总量及其在年内的分配对植被覆盖的影响显著。
为此,用年内不同时段(汛期与非汛期)的降水及同期的温度等气候资料,采用公式(3)分析农牧交错带植被覆盖的年际变化规律。
由图5汛期与非汛期的降水和温度与同期最大NDV I 偏相关系数显著性检验可以得出如下结论。