基于GIS的喀斯特區(qū)域不同巖性基底植被NDVI變化分析

馬士彬, 安裕倫, 楊廣斌

(1.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴陽550001; 2.貴州省山地資源與環(huán)境遙感應(yīng)用重點實驗室,貴陽 550001; 3.六盤水師范學(xué)院 環(huán)境與資源科學(xué)系, 貴州 六盤水553004)

基于GIS的喀斯特區(qū)域不同巖性基底植被NDVI變化分析

馬士彬1,2,3, 安裕倫1,2, 楊廣斌1,2

(1.貴州師范大學(xué) 地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 貴陽550001; 2.貴州省山地資源與環(huán)境遙感應(yīng)用重點實驗室,貴陽 550001; 3.六盤水師范學(xué)院 環(huán)境與資源科學(xué)系, 貴州 六盤水553004)

為了探索喀斯特區(qū)域植被變化的一般性規(guī)律，揭示純喀斯特與亞喀斯特區(qū)域植被效應(yīng)的差異性。以1∶20萬地質(zhì)圖為巖性基底，利用2000-2013年SPOT VGT_NDVI數(shù)據(jù)，通過變化傾斜率、變異系數(shù)以及相關(guān)分析法，對比分析了不同巖性區(qū)植被，NDVI的變化規(guī)律及主導(dǎo)因素。研究發(fā)現(xiàn)：(1) 不同巖性基底上的NDVI值、NDVI變化率及變異系數(shù)存在一定差異性，NDVI值表現(xiàn)為非喀斯特區(qū)域>純喀斯特區(qū)域≈亞喀斯特區(qū)域；年際波動亞喀斯特區(qū)域>純喀斯特區(qū)域>非喀斯特區(qū)域；呈增加趨勢變化像元比重純喀斯特區(qū)域>亞喀斯特區(qū)域>非喀斯特區(qū)域，減少趨勢比重相反；各巖性區(qū)NDVI分布的差異性由土地覆被差異導(dǎo)致，其中森林和農(nóng)用地比重貢獻(xiàn)最大。(2) 10 a時間尺度上植被NDVI變化主要受人為因素影響，與氣候變化關(guān)系不顯著。(3) 受巖性控制，亞喀斯特區(qū)域生態(tài)環(huán)境比較敏感，與純喀斯特相比較更易受人為作用影響。因此在喀斯特區(qū)域可持續(xù)發(fā)展過程中，“亞喀斯特”地質(zhì)背景上的生態(tài)安全更應(yīng)引起關(guān)注。

GIS; 亞喀斯特; NDVI; 巖性; 貴州

喀斯特(巖溶)是一種地質(zhì)過程形成的自然現(xiàn)象，包括水對碳酸鹽巖溶蝕的地球化學(xué)過程和形成的地貌形態(tài)，中國西南地區(qū)是世界三大喀斯特地貌連片發(fā)育區(qū)[1]。楊明德指出喀斯特環(huán)境是地球上一個獨特的具有二元三維結(jié)構(gòu)的自然環(huán)境，是一個物質(zhì)能量交換復(fù)雜的開放系統(tǒng)[2]?？λ固貐^(qū)域地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，以貴州分布的碳酸鹽巖為例，有約34.6%的“不純碳酸鹽巖”，其巖溶發(fā)育特征程度與純碳酸鹽巖有顯著區(qū)別，因此可以稱為“亞喀斯特”，主要包括碳酸鹽巖夾碎屑巖、碳酸鹽巖與碎屑巖交互夾層兩類[3]。不同巖性區(qū)在巖溶形態(tài)、巖石裂隙發(fā)育程度、土層厚度及風(fēng)化殼持水性等方面都存在顯著差異，這些差異制約著區(qū)域水土資源的空間配置和養(yǎng)分的地球化學(xué)循環(huán)過程，進(jìn)而影響植被變化，因此巖性基底是影響喀斯特生態(tài)環(huán)境差異的一個重要基礎(chǔ)條件[4-5]。另外從物質(zhì)循環(huán)的角度看，巖石是土壤礦物質(zhì)的主要來源，由于不同巖性的巖石所含有的礦物種類及含量不同，其所提供的養(yǎng)分元素含量差異很大，故巖性對土壤肥力有較大影響[6]；而土壤的理化性質(zhì)對植被的類型、生長態(tài)勢具有關(guān)鍵作用，因此巖性控制著植被的生長變化情況。張志云等人研究土壤物理性質(zhì)與杉木、馬尾松生長關(guān)系后指出，不同母巖發(fā)育的土壤，其物理性質(zhì)與林木生長相關(guān)性是有差異的[7]。歐陽勛志等人研究認(rèn)為成土巖石類型常常是決定森林穩(wěn)定性和森林生產(chǎn)力的重要生態(tài)因子之一[8]。因此巖石是影響森林立地質(zhì)量的重要生態(tài)因子，巖性與區(qū)域植被類型的分布、植被的生長狀況、植被覆蓋度等都有著密切的聯(lián)系。因此文章認(rèn)為可以以不同巖性基底為統(tǒng)計單元，分析植被變化趨勢的差異性及其影響因素，從而進(jìn)一步理清喀斯特區(qū)域植被變化的規(guī)律。所以本文將貴州省近十年NDVI作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以非喀斯特、亞喀斯特、純喀斯特為統(tǒng)計單元，分析植被分布和變化趨勢的差異性以及這種差異性的主導(dǎo)因素，以期從植被變化角度論證“純喀斯特”與“亞喀斯特”的生態(tài)效應(yīng)差異，進(jìn)一步完善喀斯特發(fā)育理論并為巖溶區(qū)生態(tài)修復(fù)和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

貴州地處中國西南部，云貴高原東部(103°36′-109°35′E，24°37′-29°13′N)。屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，氣溫和降水分布差異顯著，西部威寧、水城等高海拔區(qū)域平均氣溫10.5℃，1月最低氣溫-1.6℃，年降水量為883.1 mm；中部、東部平均氣溫14.8℃，1月最低氣溫2.3℃，年降水量為1 200 mm。貴州屬于喀斯特高原山區(qū)，地勢西高東低，平均海拔1 100 m，山地和丘陵占區(qū)內(nèi)總面積的92.5%，喀斯特面積占全省國土面積的61.9%。喀斯特區(qū)域根據(jù)基礎(chǔ)巖性可分為純喀斯特(連續(xù)性灰?guī)r、連續(xù)性白云巖、灰?guī)r與白云巖互層)和亞喀斯特(含碎屑巖的灰?guī)r和白巖、以及碳酸鹽巖與非碳酸鹽巖互層)。

2 研究數(shù)據(jù)與方法

2.1 NDVI數(shù)據(jù)處理

本研究采用的NDVI數(shù)據(jù)為2000年1月—2013年12月SPOT VGT_NDVI數(shù)據(jù)，空間分辨率為1 000 m[9]，來源于全球SPOT_VGT NDVI數(shù)據(jù)免費分發(fā)網(wǎng)站(http://www.vgt.vito.be)。利用最大值合成方法(maximum value composition，MVC)將NDVI 旬?dāng)?shù)據(jù)生成月NDVI。考慮到研究區(qū)植被類型包括常綠、落葉、針闊混交、草地等多種類型，為客觀表達(dá)區(qū)域植被覆蓋情況，將一年中12個月的NDVI 取最大值[10]。

2.2 氣象數(shù)據(jù)處理

2000—2013年19個氣象站的降水資料。氣象站點選擇時主要考慮均勻覆蓋貴州省并且數(shù)據(jù)質(zhì)量較高的站點。選擇的站點中包括黔東南州2個、黔南州2個，銅仁市2個、遵義市4個、畢節(jié)市3個、貴陽市1個、安順市2個、黔西南州和六盤水市3個，能夠均勻覆蓋貴州省各個區(qū)域；考慮到地形地貌對貴州省降水的影響，選擇站點的時候保證站點對所處地貌區(qū)具有代表性，所以東部山地丘陵區(qū)(面積占全省18.5%)3個，中部丘原山地區(qū)(面積占全省65.7%)13個，西部高原山區(qū)(面積占全省15.8%)3個。文章對選擇站點的數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行了均一性驗證。

2.3 方法

2.3.1 趨勢法 趨勢線是對一組隨時間變化的變量進(jìn)行回歸分析，預(yù)測其變化的趨勢。通過計算每個像元上14 a的NDVI值，用趨勢線分析法模擬該像元NDVI的變化趨勢，即植被覆蓋的年際變化：

(1)

某像素點的趨勢線是該像點n年的年NDVI最大值用一元線性回歸模擬出來的一個總的變化趨勢，K即是這條趨勢線的斜率。K>0，表示NDVI值在n年間的變化趨勢是增加的，區(qū)域植被得到修復(fù)，反之表示植被退化[11]。

2.3.2 變異系數(shù) 空間變異系數(shù)是衡量數(shù)據(jù)變異程度的統(tǒng)計量，可以很好地反映空間數(shù)據(jù)在時間序列上變化的差異程度，以變異系數(shù)Cv值來評價數(shù)據(jù)時間序列的穩(wěn)定性。研究采用逐像元計算Cv系數(shù)，計算公式為：

(2)

2.3.3 相關(guān)分析 對研究區(qū)14年NDVI數(shù)據(jù)與溫度、降水量的空間插值數(shù)據(jù)進(jìn)行逐像元相關(guān)分析；不同巖性基底上NDVI變化像元的比重與石漠化發(fā)生率進(jìn)行相關(guān)分析。這樣可以反映出氣候因子與NDVI序列的相關(guān)程度和人為作用對不同巖性NDVI變化差異性的主導(dǎo)作用。相關(guān)系數(shù)計算公式：

(3)

式中：x，y表示兩個要素的樣本值；rxy表示要素x和y之間的相關(guān)系數(shù)[11]。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同巖性基底上植被NDVI的差異性分析

根據(jù)表1可以看出，不同巖性基底上的NDVI值存在一定的差異性。非喀斯特區(qū)域NDVI值為0.6，喀斯特區(qū)域(純喀斯特、亞喀斯特)NDVI值在0.52—0.55。喀斯特內(nèi)部的純喀斯特區(qū)域NDVI值與亞喀斯特區(qū)域相差不大，各類巖性NDVI值表現(xiàn)為：連續(xù)性白云巖=灰?guī)r碎屑巖>連續(xù)性灰?guī)r=灰?guī)r白云巖互層>白云巖碎屑巖。

為分析不同巖性植被NDVI存在差異性的原因，分別計算不同巖性區(qū)NDVI與森林、灌叢、草地、農(nóng)用地比重的相關(guān)系數(shù)。通過表1可以看出，非喀斯特區(qū)域生態(tài)性土地覆被面積(森林、灌叢、草地)占該巖性區(qū)總面積的77%，遠(yuǎn)高于其他喀斯特巖性區(qū)；而裸地面積僅占0.06%；喀斯特區(qū)域內(nèi)部，各巖性NDVI值與森林、灌叢、草地、農(nóng)用地的面積比重的相關(guān)關(guān)系分別為0.91，0.39，0.51，-0.85，所以各巖性區(qū)內(nèi)各種土地覆被類型的比重差異是造成植被NDVI值存在差異的主要原因，其中森林和農(nóng)用地是貢獻(xiàn)最大的兩類。

3.2 不同巖性基底上植被NDVI值變化趨勢分析

不同巖性基底上植被NDVI值的變異系數(shù)差異顯著(圖1)。與喀斯特區(qū)域相比，非喀斯特區(qū)域輕度變異比重最大，中度和強(qiáng)度變異比重最小，說明非喀斯特區(qū)域NDVI值年際波動小?？λ固貐^(qū)域各類巖性基底上，植被NDVI變異系數(shù)都以中度為主，強(qiáng)度變異在各類巖性上的分布比重為：白云巖碎屑巖>灰?guī)r碎屑巖>連續(xù)性灰?guī)r>灰?guī)r白云巖互層>連續(xù)性白云巖，其中尤以白云巖碎屑巖最為突出，達(dá)到15.59%，遠(yuǎn)高于其他巖性，其次是灰?guī)r碎屑巖，表明亞喀斯特區(qū)域植被NDVI值的年際波動大于純喀斯特區(qū)域，可以進(jìn)一步說明亞喀斯特區(qū)域生態(tài)環(huán)境對于干擾反映更敏感和迅速[3]。

表1 不同巖性區(qū)NDVI均值和土地覆被類型比重 %

研究區(qū)NDVI值的變化整體呈現(xiàn)輕度增加的趨勢，不同巖性基底上植被NDVI值變化速率存在一定差異(圖2)。非喀斯特區(qū)域NDVI值的變化呈降低和不變趨勢的比重分別占該巖性分布面積的1.27%和15.26%，遠(yuǎn)大于喀斯特區(qū)域，呈增加趨勢的比重為83.47%小于喀斯特區(qū)域?？λ固貐^(qū)域內(nèi)部，純喀斯特區(qū)域與亞喀斯特區(qū)域NDVI值的變化速率都呈現(xiàn)出大范圍增加趨勢，但二者間差異不明顯，呈增加趨勢的像元占所在巖性區(qū)比重最大的為灰?guī)r白云巖互層達(dá)到95.59%，其次是白云巖碎屑巖、連續(xù)性灰?guī)r、灰?guī)r碎屑巖、連續(xù)性白云巖分別達(dá)到95.17%，93.35%，92.95%，91.99%。

圖1不同巖性區(qū)NDVI變異系數(shù)的發(fā)生率

3.3 不同巖性基底上植被NDVI變化驅(qū)動分析

為系統(tǒng)的分析上述不同巖性基底上植被NDVI值的分布及變化趨勢的原因，文章選取氣候因子、2000年和2010年土地利用以及石漠化數(shù)據(jù)分析不同巖性區(qū)的變化情況。

圖2不同巖性區(qū)NDVI和石漠化變化情況

3.3.1 植被NDVI變化與氣候變化關(guān)系分析 以研究區(qū)內(nèi)所有像元(1 km×1 km)為分析樣本，對2000-2013年NDVI值和年均溫、年降水量插值數(shù)據(jù)進(jìn)行逐像元相關(guān)分析，以0.1置信水平檢驗，相關(guān)系數(shù)絕對值大于0.3為相關(guān)，正負(fù)0.3之間為不相關(guān)。通過圖3可以看出，各巖性基底上NDVI值與年降水量的相關(guān)性不強(qiáng)，不相關(guān)像元比重均超過55%。對比各巖性上相關(guān)性的差異可以看出，連續(xù)性白云巖和灰?guī)r碎屑巖分布區(qū)內(nèi)NDVI值與年降水量呈負(fù)相關(guān)比重大于其他巖性；連續(xù)性灰?guī)r、灰?guī)r白云巖互層和非喀斯特區(qū)域NDVI值與年降水量呈正相關(guān)比重較大。與年均溫也未體現(xiàn)出顯著的相關(guān)性，不相關(guān)的

像元面積比重均超過55%。各巖性分布區(qū)中，喀斯特區(qū)域的連續(xù)性灰?guī)r呈負(fù)相關(guān)的比重明顯大于正相關(guān)，其他巖性區(qū)隨著碳酸鹽巖比重的減少，負(fù)相關(guān)比重面積逐漸加大；非喀斯特區(qū)域顯著正相關(guān)的比重大于負(fù)相關(guān)。綜合對比可以看出，喀斯特區(qū)域不同巖性基底上NDVI變化對氣候變化的響應(yīng)未體現(xiàn)出明顯的顯著性和差異性，所以10 a的時間尺度上氣候變化不是造成各巖性基底上NDVI變化差異的直接原因。

3.3.2 植被變化與人為作用的關(guān)系 在亞熱帶濕潤地區(qū)脆弱的喀斯特生態(tài)環(huán)境下，由于人為的擾動導(dǎo)致土層變薄，土地生產(chǎn)力下降，地表逐漸形成荒漠化景觀的土地退化過程，學(xué)術(shù)上稱之為“石漠化”[13]。所以人為作用是石漠化產(chǎn)生的直接因素，石漠化發(fā)生、演變可以直接反應(yīng)出人類對于區(qū)域生態(tài)環(huán)境作用的影響程度。因此為研究喀斯特地區(qū)不同巖性基底NDVI變化與人為作用的關(guān)系，文章選用不同巖性基底石漠化發(fā)生率[14]與NDVI值進(jìn)行相關(guān)分析(圖2)，結(jié)果顯示：不同巖性基底上的石漠化發(fā)生率與NDVI值呈減少趨勢的面積比重的相關(guān)系數(shù)為-0.93(α<0.001)，與NDVI值呈增加趨勢的面積比重的相關(guān)系數(shù)為0.89(α<0.005)。說明石漠化越嚴(yán)重的巖性區(qū)NDVI值降低趨勢越弱，增加趨勢越明顯。石漠化嚴(yán)重區(qū)域，生態(tài)環(huán)境極其脆弱，主要的生態(tài)功能為石漠化修復(fù)和土壤保持，區(qū)域內(nèi)大范圍采取退耕還林還草和工程治理等生態(tài)恢復(fù)措施，所以植被NDVI值增加趨勢明顯[15]。

圖3各巖性區(qū)NDVI與溫度和降水相關(guān)性

為進(jìn)一步說明人為作用對于不同巖性區(qū)NDVI值變化的影響，建立2000-2010年石漠化轉(zhuǎn)移矩陣，將顯著修復(fù)、輕度修復(fù)作為石漠化治理區(qū)域并統(tǒng)計各巖性區(qū)的分布數(shù)量(圖2，表2)。發(fā)現(xiàn)連續(xù)性灰?guī)r區(qū)輕度以上石漠化發(fā)生率最高達(dá)到66.76%，治理面積占該巖性區(qū)石漠化發(fā)生面積的10.1%，連續(xù)性白云巖和灰?guī)r白云巖互層石漠化發(fā)生率分別達(dá)到25%和52%，治理面積占發(fā)生總面積的比例分別為20%和15%。說明純喀斯特地區(qū)，NDVI值的變化與石漠化治理有很大關(guān)系，人為作用影響顯著。值得注意的是，亞喀斯特地區(qū)石漠化發(fā)生率明顯低于純喀斯特地區(qū)，灰?guī)r碎屑巖分布區(qū)輕度以上石漠化面積占巖性區(qū)總面積的7.95%，白云巖碎屑巖只占0.53%，同時石漠化修復(fù)占石發(fā)生面積的17%和4%，但亞喀斯特區(qū)域NDVI值呈增長趨勢的面積比重高達(dá)92%和95%，尤其是白云巖碎屑巖區(qū)域石漠化治理面積與NDVI值增長反差較大。通過分析不同巖性區(qū)各等級石漠化發(fā)生概率和2000-2010年土地利用轉(zhuǎn)移矩陣可以看出，亞喀斯特的兩個巖性區(qū)，潛在石漠化面積分別高達(dá)91%和98%，在退耕還林還草政策推動下，潛在石漠化區(qū)域內(nèi)的不合理土地利用方式發(fā)生轉(zhuǎn)換，灰?guī)r碎屑巖和白云巖碎屑巖分布區(qū)內(nèi)的農(nóng)用地轉(zhuǎn)為生態(tài)用地(森林、灌叢、草地)的面積占巖性分布區(qū)總面積比例分別達(dá)到4%和3.5%，土地利用發(fā)生轉(zhuǎn)變但潛在石漠化等級沒有發(fā)生變化，因此亞喀斯特區(qū)域NDVI值變化仍然是由于人為改變土地使用方式導(dǎo)致的。同時由于喀斯特區(qū)域潛在石漠化比重高、農(nóng)用地分布廣，因此具有較高的土地生產(chǎn)能力，但區(qū)域生態(tài)環(huán)境敏感性高，更易受到人為作用影響。

表2 不同巖性區(qū)各石漠化等級面積占該巖性區(qū)面積比重 %

4 結(jié) 論

(1) 不同巖性基底上植被NDVI值的差異表現(xiàn)為：非喀斯特>純喀斯特≈亞喀斯特，這種差異性主要是由于不同巖性區(qū)地表覆被不同導(dǎo)致，其中主要受森林和農(nóng)用地比重影響。

(2) 非喀斯特區(qū)域植被NDVI值略大于喀斯特地區(qū)，定量地證實了喀斯特區(qū)域較非喀斯特區(qū)域生態(tài)環(huán)境脆弱[16]?？λ固貐^(qū)域內(nèi)部，雖然亞喀斯特區(qū)域特殊的地質(zhì)環(huán)境導(dǎo)致溶洞、地下河等景觀發(fā)育較弱，透水性相對較差，土層較厚，土壤質(zhì)地黏重，土壤保水、保肥能力強(qiáng)于喀斯特區(qū)域[3,17]，但由于亞喀斯特區(qū)域的生態(tài)環(huán)境對人類活動的響應(yīng)較為敏感，土地利用率更高，潛在石漠化和農(nóng)用地比重較高，因此導(dǎo)致植被NDVI值在純喀斯特區(qū)域和亞喀斯特區(qū)域的差異不顯著。

(3) 不同巖性基底上植被NDVI值的變異系數(shù)和變化速率存在一定差異：各巖性區(qū)輕度以上變異的比重：非喀斯特<純喀斯特<亞喀斯特；變化速率呈增加趨勢的像元比重：純喀斯特>亞喀斯特>非喀斯特，減少趨勢分布相反。

(4) 喀斯特區(qū)域不同巖性基底上NDVI變化對氣候變化的響應(yīng)不顯著，所以10年時間尺度上氣候變化不是造成各巖性基底上NDVI值分布和變化差異的直接原因。

(5) 10 a時間尺度上，不同巖性基底上植被NDVI值變化的差異性主要是由人為作用導(dǎo)致。這種差異在亞喀斯特區(qū)域表現(xiàn)明顯，由于亞喀斯特是一種過渡地貌形態(tài)，巖石含非碳酸質(zhì)成分較高，溶蝕速率較典型喀斯特地區(qū)慢，土層較厚[17]，植被覆蓋度和第一生產(chǎn)力都優(yōu)于純喀斯特地區(qū)，土地利用程度較高[3]。導(dǎo)致該區(qū)域植被NDVI年際波動大于純喀斯特和非喀斯特區(qū)域，但在退耕還林換草等生態(tài)修復(fù)措施實施下，亞喀斯特區(qū)域的潛在石漠化分布區(qū)上的不合理利用土地大面積轉(zhuǎn)化，NDVI值快速提高。因此可以進(jìn)一步說明亞喀斯特區(qū)域更易受到人為作用的干擾，應(yīng)作為重點生態(tài)保護(hù)區(qū)域。

在一定氣候背景下，由于不同的巖性基底提供的礦物成分不同，導(dǎo)致發(fā)育的土壤類型存在差異，影響植被的分布與生長狀況；而不同的植被類型對于自然條件變化及人類活動影響的響應(yīng)模式存在差異，最終表現(xiàn)為不同巖性基底上植被NDVI值的分布和變化規(guī)律存在顯著差異。文章以不同巖性基底為背景討論了植被NDVI值的分布、變化以及對氣候變化和人類作用的響應(yīng)機(jī)制，從NDVI定量化的角度證明亞喀斯特區(qū)域的生態(tài)效應(yīng)。證實十年時間尺度上，人為作用是對植被變化起關(guān)鍵性和決定性作用的因素。更進(jìn)一步闡明“亞喀斯特”區(qū)域的生態(tài)敏感性較強(qiáng)，與純喀斯特區(qū)域相比，更易受到人為因素干擾。因此雖然在林業(yè)建設(shè)、農(nóng)業(yè)建設(shè)以及綜合生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面，亞喀斯特都具有較強(qiáng)的環(huán)境基礎(chǔ)優(yōu)勢，區(qū)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景更為廣闊[3]，但喀斯特區(qū)域發(fā)展過程中更應(yīng)對其進(jìn)行重點生態(tài)保護(hù)，以維護(hù)區(qū)域整體生態(tài)安全。

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AnalysisofVegetableNDVIVariationonVariousLithologyinKarstAreaBasedonGIS

MA Shibin1,2,3, AN Yulun1,2, YANG Guangbin1,2

(1.SchoolofGeographyandEnvironment,GuizhouNormalUniversity,Guiyang550001,China;2.GuizhouMountainResourcesandEnvironmentalRemoteSensingApplicationLaboratory,Guiyang550001,China;3.DepartmentofEnvironmentandGeography,LiupanshuiNormalUniversity,Liupanshui,Guizhou553004,China)

To explore general regularity of NDVI change in the Karst region, and reveal the diversity of vegetable effect between semi-karst and pure-karst. Based on geology map of 1∶200 000, and using SPOT VGT image data from 2000 to 2013, we carried out a comparative study on NDVI change in various lithology by the method of change slope, various coefficient and correlation analysis. The results show that it is different for various lithology to mean-NDVI, the change rate and various coefficient of NDVI, mix-NDVI decreases in the order: non-Karst>Karst>semi-Karst, various coefficient of NDVI decreased in the order: semi-Karst>typical Karst>non-Karst, and the proportion of NDVI enhance decreases in the order: typical Karst>semi-Karst>non-Karst, but the proportion of decrease is the exact contrary，the diversity of NDVI in various lithology results from the land coverage, the proportion of forest and farmland are key factories on the variation of NDVI. On short-term scale, the variation of NDVI is driven by human factor, the role of climate change is insignificant. Due to the influence of lithology, in contrast with Karst, the ecological sensitivity of semi-Karst is higher, and it is easier that the ecological environment of semi Karst is influenced by the human factor. Therefore, ecology safety should be concerned especially in semi-Karst background.

GIS； semi-Karst； NDVI； lithology； Guizhou Province

2016-03-31

：2016-05-17

貴州師范大學(xué)研究生創(chuàng)新基金(研創(chuàng)[2016]25)；貴州省教育廳自然科學(xué)研究重點項目(黔教合KY字[2013]173號);貴州省科技合作計劃項目(黔科合LH字[2015]7610號,黔科合LH字[2014]7459號);國家自然科學(xué)基金(41161002,41361091);貴州省教育廳高校人文社會科學(xué)研究規(guī)劃項目(14GH007)

馬士彬(1982—),男,黑龍江齊齊哈爾人,副教授,博士生,研究方向:遙感與地理信息系統(tǒng)應(yīng)用。E-mail:msb88.com@163.com

楊廣斌(1973—),男,山東聊城人,博士,教授,碩士研究生導(dǎo)師,研究方向:GIS應(yīng)用與開發(fā)。E-mail:ygbyln@163.com

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：A

：1005-3409(2017)02-0202-05