川西北江河源區(qū)NDVI變化分析

曹娟+陳國民

摘要：本文采用2001-2010年modis-NDVI數(shù)據(jù)分析川西北江河源區(qū)NDVI變化趨勢。研究表明，10年間，研究區(qū)NDVI總體呈上升趨勢，植被NDVI增加和減少的面積分別占草地總面積的62.66%和21.57%；變化顯著性減少的區(qū)域占研究區(qū)總面積的3.90%，主要分布在石渠縣的南部。表明這些年人類的生態(tài)保護與建設(shè)活動在研究區(qū)取得顯著效果。

關(guān)鍵詞：NDVI；江河源區(qū)；草地

引言：

草地作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有調(diào)節(jié)氣候、保持土壤水分和促進生態(tài)平衡的作用[1]。目前，基于遙感方法監(jiān)測草地變化已經(jīng)成為全球變化研究的熱點和重點之一[2- 3]。NDVI（歸一化植被指數(shù)）作為一個重要遙感參數(shù)，能很好的衡量植被的生長狀態(tài)以及其空間分布的密度[3- 4]，在植被覆被變化的相關(guān)研究中已得到了廣泛應(yīng)用。

研究區(qū)概況

川西北江河源區(qū)位于四川省西北部的甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州境內(nèi)，平均海拔在3500～4000m以上，屬大陸性季風高原氣候，年平均氣溫在0～6℃之間，年平均降水量600～700mm。其草地面積多達820萬hm2，占四川省可利用草地的65%，是四川省最大的牧業(yè)基地，我國八大牧區(qū)之一[4]。但該區(qū)草地退化的問題也極為嚴重，草地退化的土地面積達約82.19萬hm2，已經(jīng)嚴重影響到該區(qū)域的生態(tài)安全和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，是國家重點保育的對象。

數(shù)據(jù)來源及處理：

遙感數(shù)據(jù)來源于2000- 2010年MODIS13Q1中的NDVI數(shù)據(jù)集，空間分辨率為250m，時間分辨率為16d，并利用最大值合成法（Maximum Value Composite Syntheses，MVC）得到年NDVI，以進一步消除云、大氣、太陽高度角等的部分干擾[5]。數(shù)據(jù)用MAT軟件進行重新投影和拼接，重新投影的坐標系為WGS- 84，最后在ArcGIS 10.1中用裁剪工具對研究區(qū)進行裁剪。利用和插值后的氣象數(shù)據(jù)，采用趨勢線分析方法處理NDVI柵格數(shù)據(jù)來模擬植被變化的空間特征[6]。

結(jié)果與分析

研究區(qū)2001- 2010年NDVI呈現(xiàn)出大幅波動的趨勢，年均 NDVI值整體上波動較大，年增長速率0.00257/a，2001- 2002年呈現(xiàn)小幅度減少，2002年國家“退牧還草”工程提前在川西北牧區(qū)重點實施，故2002- 2005年急劇增長，2005- 2008年急劇下滑的時候出現(xiàn)反彈式增長，并至2010年一直保持急劇增長趨勢，年均NDVI值在2008年出現(xiàn)低谷。從2001- 2010年川西北江河源區(qū)NDVI變化結(jié)果來看。NDVI增加的面積占研究區(qū)面積的62.66%，其中以輕微增長為主，占研究區(qū)面積的40.70%；減少區(qū)域僅占研究區(qū)面積的37.34%，顯著減少面積僅占研究區(qū)面積的3.9%；研究區(qū)面積的15.77%保持基本不變。從空間上看，研究區(qū)植被長勢情況沒有明顯的空間特點，每個區(qū)域都有增有減，增加像元點零星分布，減少的像元分布較零散，顯著減少的區(qū)域主要集中在研究區(qū)的西南部地區(qū)，即石渠縣南部，其次少量零星的分布在研究區(qū)的中部和東北區(qū)域，這與當?shù)氐倪^渡放牧和蟲鼠害有很大的關(guān)系。研究結(jié)果在這個時間段整個研究區(qū)植被整體上呈現(xiàn)增長趨勢，這是因為上個世紀研究區(qū)草地大面積減少，使得我國出臺了諸如“退牧還草”、“公益林”等一系列重大保護建設(shè)工程，也反映出我國近幾年在研究區(qū)采取的一系列保護措施取得了明顯的效果，并具有長效性。

參考文獻

[1]戴聲佩， 張勃， 王海軍，等. 基于SPOT NDVI的祁連山草地植被覆蓋時空變化趨勢分析[J]. 地理科學進展， 2010， 29（9）：1075-1080.

[2]仙巍， 邵懷勇.長江上游安寧河流域植被生長變化對氣候條件的響應(yīng)[J]. 國土資源遙感， 2015（3）：108-113.

[3]Pettorelli N， Vik J O， Mysterud A， et al. Using the satellite-derived NDVI to assess ecological responses to environmental change[J]. Trends in Ecology & Evolution， 2005， 20（9）：503-10.

[4]李輝霞， 劉國華， 傅伯杰. 基于NDVI的三江源地區(qū)植被生長對氣候變化和人類活動的響應(yīng)研究[J]. 生態(tài)學報， 2011， 31（19）：5495-5504.31（19）：5495-5504. （in chinese）

[5]Wang Q L， Hua L M， Yang S W. Variation of grassland NDVI，climate factors and standing carrying capacity and their correlation in northern Qilian Mountains from 1982 to 2006[J]. Journal of Gansu Agricultural University， 2014.

[6]Sun L， Harbin， Zhou X. The Path Analysis on NDVI of Typical Vegetations and Climate Factors in North-South Transect of Eastern China[J]. Journal of Northeast Forestry University， 2005， 33（5）：59-61.