城市化背景下贛江流域植被初級(jí)生產(chǎn)力的時(shí)空變化

田進(jìn)明，王遠(yuǎn)東

（贛南師范大學(xué)，江西 贛州 341000）

0 引言

城市地區(qū)是人類活動(dòng)最為密集、對(duì)自然環(huán)境響應(yīng)最為強(qiáng)烈的地區(qū)[1-7]。改革開(kāi)放以來(lái)中國(guó)城市化速度明顯加快，城鎮(zhèn)化地區(qū)擴(kuò)展迅速，建成區(qū)面積也隨之迅速增加[4]。城市化發(fā)展對(duì)植被的面積有明顯的影響，植被作為生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分[8]，其變化能夠直觀地反映生態(tài)環(huán)境好壞并影響植被初級(jí)生產(chǎn)力，進(jìn)而影響生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[9]。植物通過(guò)光合作用進(jìn)行初級(jí)生產(chǎn)積累能量的速率叫做初級(jí)生產(chǎn)力，是表征生態(tài)系統(tǒng)碳源/ 匯的關(guān)鍵因子[10]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者就城市擴(kuò)張對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響開(kāi)展了相關(guān)研究并開(kāi)發(fā)了多個(gè)模型。例如，GLOPEM 模型[11]、VPM 模型[12]和BEPS 模型[13]等。Chang 等利用夜間燈光數(shù)據(jù)研究了京津冀地區(qū)城市擴(kuò)張對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響；Liu 等通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)全球的城市擴(kuò)張抵消了氣候驅(qū)動(dòng)的陸地凈初級(jí)生產(chǎn)力的增長(zhǎng)；Guan 等利用多源遙感數(shù)據(jù)以昆明為例研究了城市化擴(kuò)張對(duì)植被凈初級(jí)生產(chǎn)力（NPP） 的影響；Wu 等[14]通過(guò)對(duì)1999-2010 年長(zhǎng)江三角洲城市擴(kuò)張對(duì)NPP 影響研究指出研究區(qū)的城市擴(kuò)張降低了植被NPP 的分布；Imhoff等[15]和Pei 等[16]發(fā)現(xiàn)城市用地?cái)U(kuò)張可能增加/ 降低植被凈初級(jí)生產(chǎn)力。因?yàn)槿祟惢顒?dòng)的不確定性導(dǎo)致城市化對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響存在不確定性。以往研究對(duì)研究植被初級(jí)生產(chǎn)力與城市化地區(qū)的建成區(qū)面積、綠化覆蓋率等的響應(yīng)研究不足。因此本文以贛江流域?yàn)槔M(jìn)行該方面的研究。

贛江是江西省最大的河流，其流域是我國(guó)東部沿海地區(qū)向中部?jī)?nèi)陸地區(qū)延伸的過(guò)渡地帶，區(qū)內(nèi)水力、森林、生物和礦產(chǎn)資源豐富，植被以常綠闊葉林為主，邊緣山區(qū)植被良好，對(duì)江西省有重要的生態(tài)作用。雖然前人已經(jīng)對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力進(jìn)行了較多的研究，但囿于數(shù)據(jù)收集等原因?qū)M江流域的研究很少，因此本研究利用可獲取的研究區(qū)2000-2015 年相關(guān)數(shù)據(jù)，研究贛江流域城市化地區(qū)對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響及植被初級(jí)生產(chǎn)力對(duì)氣象因子氣溫與降水的響應(yīng)。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)來(lái)源及研究方法

1.1 研究區(qū)概況

贛江是鄱陽(yáng)湖流域的第一大河，流經(jīng)贛州、吉安、萍鄉(xiāng)、宜春、新余、撫州和南昌所轄的44 個(gè)縣，流域面積約為8.35 萬(wàn)km2。流域內(nèi)呈現(xiàn)山地丘陵為主體的地貌格局，山地丘陵占流域面積的64.7%（其中山地占43.9%，丘陵占20.8%），低丘（海拔200 m 以下）崗地占31.5%，平原、水域等僅占3.9%。贛江流域地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均降水1 656 mm。2000-2015 年，贛江流域地區(qū)生產(chǎn)總值由1 868 億元增長(zhǎng)至16 852 億元，與此同時(shí)城市化速度明顯提升，建成區(qū)面積由312 km2上升至1 047.8 km2，年平均增長(zhǎng)率22.3%，經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)與城市的迅速擴(kuò)張導(dǎo)致農(nóng)田大量損失。贛江流域各城市平均綠化覆蓋率呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。城市化對(duì)贛江流域植被初級(jí)生產(chǎn)力有重要的影響。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

本文收集的數(shù)據(jù)主要有2000-2015 年贛江流域月平均降水?dāng)?shù)據(jù)、月平均氣溫、2000-2015 年DMSP-OLS和VIIRS 夜間燈光數(shù)據(jù)、歸一化植被指數(shù)數(shù)據(jù)（NDVI）和其他相關(guān)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。其中月平均氣溫與降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)—國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://www.geodata.cn），夜間燈光數(shù)據(jù)下載于美國(guó)國(guó)家海洋大氣局網(wǎng)站（https://www.ngdc.noaa.gov），DMSP-OLS 夜間燈光數(shù)據(jù)獲取于1992-2013 年時(shí)間序列的年合成數(shù)據(jù)， 空間分別按率為1 km，NPP/VIIRS 夜間燈光數(shù)據(jù)為月度數(shù)據(jù)，其在繼承DMSP數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，空間分辨率為0.5 km，完成月合成之后將兩種數(shù)據(jù)重采樣為1 km 分辨率?；谛l(wèi)星的植被NDVI 數(shù)據(jù)來(lái)源于MODIS 數(shù)據(jù)產(chǎn)品（MOD13A3），從美國(guó)地質(zhì)勘探局（USGS）的陸面過(guò)程分布式存檔中心（http://lpdaac.usgs.gov）下載獲取，數(shù)據(jù)分辨率為1 km。因?yàn)?，MOD13A3 數(shù)據(jù)為正弦投影，因此用MODIS 重投影工具（MRT）進(jìn)行重投影，并利用ArcGIS 10.2 軟件進(jìn)行剪裁與可視化分析。本文收集的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要為2000-2015 年贛江流域各城市建成區(qū)面積、建成區(qū)綠化覆蓋率以及地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒（表1）。

表1 本文所用數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.3 研究方法

1.3.1 植被初級(jí)生產(chǎn)力估計(jì)。常用的計(jì)算植被初級(jí)生產(chǎn)力的方法主要有三類：統(tǒng)計(jì)模型、參數(shù)模型和過(guò)程模型。統(tǒng)計(jì)模型往往會(huì)忽略人為與自然對(duì)植被的影響，得不出植被潛在的初級(jí)生產(chǎn)力大小。過(guò)程模型，相對(duì)其他模型來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜且參數(shù)較難獲得，難以實(shí)現(xiàn)[17]。參數(shù)模型在反映人工生態(tài)系統(tǒng)時(shí)，因光能利用率參數(shù)受多種因素影響，具有較高的不確定性[18]。而以往的研究發(fā)現(xiàn)，基于時(shí)間序列集成的植被NDVI 與植被初級(jí)生產(chǎn)力具有線性相關(guān)性，因此常常被用來(lái)研究某區(qū)域乃至國(guó)家和全球的植被初級(jí)生產(chǎn)力的大小[19-21]。因其計(jì)算簡(jiǎn)便與有效性，本文利用此方法，估算2000-2015 年贛江流域植被初級(jí)生產(chǎn)力，探究其變化趨勢(shì)與影響因素。計(jì)算公式如下：

式中，NPPest表示某一時(shí)期內(nèi)植被的估計(jì)初級(jí)生產(chǎn)力，單位為d/km2。NDVI(T)表示時(shí)間間隔T 期間測(cè)量的NDVI 值，即每月用最大值綜合法合成的NDVI值。T 是時(shí)間間隔，即每月天數(shù)。

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)平均溫度低于0℃時(shí)，植被受低溫影響不進(jìn)行光合作用，當(dāng)月的植被初級(jí)生產(chǎn)力應(yīng)設(shè)置為0，但贛江流域各月平均氣溫皆在0℃以上，因此，年總植被初級(jí)生產(chǎn)力為各個(gè)月份的和。

1.3.2 植被初級(jí)生產(chǎn)力年際變化趨勢(shì)分析。從區(qū)域平均植被初級(jí)生產(chǎn)力和逐像元植被初級(jí)生產(chǎn)力兩個(gè)方面研究，贛江流域2000-2015 年植被初級(jí)生產(chǎn)力變化趨勢(shì)及變化速率在空間上的分布，假設(shè)植被初級(jí)生產(chǎn)力變化與年份存在相關(guān)關(guān)系，將時(shí)間與年植被初級(jí)生產(chǎn)力變化按式（2）計(jì)算：

式中，T 為時(shí)間變量（2000-2015 年）；a 和b 為模型的回歸系數(shù)。當(dāng)b 大于（或小于）零，且通過(guò)顯著性檢驗(yàn)時(shí)（P<0.05），則說(shuō)明植被初級(jí)生產(chǎn)力呈現(xiàn)出顯著增加（或減少）的趨勢(shì)。

1.3.3 基于夜間燈光數(shù)據(jù)的城市建成區(qū)與植被初級(jí)生產(chǎn)力的變化分析。城市建成區(qū)是指已經(jīng)全面建成并成片開(kāi)發(fā)，市政等基本公用設(shè)施齊全的區(qū)域，一般認(rèn)為燈光亮度越大的地方就越可能是城市建成區(qū)。本文利用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)提取城市建成區(qū)[22]，設(shè)定特定的燈光閾值，如果在這個(gè)閾值下所提取的建成區(qū)面積與從統(tǒng)計(jì)年鑒中獲取的建成區(qū)面積誤差達(dá)到最小，即認(rèn)為所提取的建成區(qū)面積為當(dāng)年的建成區(qū)。并在建成區(qū)提取的基礎(chǔ)上分別研究城市建成區(qū)與非建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力變化趨勢(shì)與速率。通常來(lái)說(shuō)，植被初級(jí)生產(chǎn)力受城市變化等人類活動(dòng)和氣溫、降水等自然因素的雙重影響[4]，因此本文在研究植被初級(jí)生產(chǎn)力與氣溫和降水之間的關(guān)系的同時(shí)又結(jié)合各個(gè)城市建成區(qū)綠化覆蓋率進(jìn)一步探討其與植被初級(jí)生產(chǎn)力之間的相關(guān)關(guān)系（圖1）。

圖1 贛江流域植被初級(jí)生產(chǎn)力研究思路

2 結(jié)果與討論

2.1 2000-2015 年贛江流域城市化變化

2000-2015 年贛江流域建成區(qū)面積經(jīng)歷了較大變化，各個(gè)市域建成區(qū)面積都有不同程度的擴(kuò)張，建成區(qū)都呈現(xiàn)由城市中心向外擴(kuò)散發(fā)展的趨勢(shì)。2010-2015年這一階段城市建設(shè)較其他階段較為明顯，其次是2000-2005 年和2005-2010 年。該區(qū)域的城市建設(shè)用地?cái)U(kuò)張?jiān)?010-2015 年達(dá)到最大，建成區(qū)面積增加了250 平方公里，其次是2000-2015 年，建成區(qū)面積變化最小的階段是2005-2010 年。在各地市方面，南昌與贛州建設(shè)用地面積變化最大，2010-2015 年這一階段南昌市發(fā)展迅速，建成區(qū)面積擴(kuò)張了33%，城市輪廓迅速擴(kuò)張，增長(zhǎng)模式多為邊緣式擴(kuò)張。同樣的，贛州市在2010-2015 年建設(shè)用地面積飛速擴(kuò)張，增加了接近50%。2000-2015 年，贛江流域建設(shè)用地變化主要集中在南北兩個(gè)區(qū)域，在南昌與贛州兩個(gè)城市的帶動(dòng)下城市化程度逐漸上升。隨著時(shí)間的推移贛江流域城市化速度逐漸加快，呈現(xiàn)出顯著增加的趨勢(shì)，此外，2010 年之后隨著各個(gè)城市之間聯(lián)系的加強(qiáng)，一些衛(wèi)星城鎮(zhèn)開(kāi)始發(fā)展，建成區(qū)逐漸由點(diǎn)向軸線發(fā)展。城市擴(kuò)張模式由邊緣式擴(kuò)張轉(zhuǎn)向飛地式擴(kuò)張，城市輪廓由最初圍繞中心城區(qū)而逐漸擴(kuò)大。擴(kuò)大的城市面積多沿交通軸線分布，表明交通會(huì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并以線性方式影響。

2.2 2000-2015 年贛江流域植被初級(jí)生產(chǎn)力總體變化趨勢(shì)

從地區(qū)總量方面來(lái)看，贛江流域平均植被初級(jí)生產(chǎn)力由2000 年的202.03 d/km2增長(zhǎng)至2015 年的236.39 d/km2， 平均每 年 增長(zhǎng)2.272 d/km2（R2=0.89，P=0.007），各區(qū)域總體呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。其中2000-2005年呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，植被初級(jí)生產(chǎn)力僅僅增加了7.62 d/km2，這說(shuō)明在早期的城市擴(kuò)張過(guò)程中，城市的不合理擴(kuò)張使植被大量減少，導(dǎo)致植被初級(jí)生產(chǎn)力發(fā)生變化，說(shuō)明人類活動(dòng)對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力具有重要影響，2006-2010 年增長(zhǎng)了13.1 d/km2，較前一階段上升更多。2010-2015 年上升15.09 d/km2，這個(gè)階段較前兩個(gè)階段來(lái)說(shuō)，變化更多，主要因?yàn)樵?010 年之后的城市規(guī)劃中各個(gè)城市更加注重城市綠地的建設(shè)，并且都會(huì)遵循城市規(guī)劃書(shū)進(jìn)行合理的城市建設(shè)，使植被初級(jí)生產(chǎn)力即便在城市化建設(shè)的過(guò)程中也會(huì)逐漸上升。此外，本文還分別計(jì)算贛江流域建成區(qū)與非建成區(qū)平均植被初級(jí)生產(chǎn)力，分別研究其變化趨勢(shì)，如圖2 所示。無(wú)論是建成區(qū)還是非建成區(qū)平均植被初級(jí)生產(chǎn)力都呈上升趨勢(shì)，且變化趨勢(shì)基本一致都呈波動(dòng)上升。但建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力變化不太顯著，每年僅增加0.668 d/km2，而非建成區(qū)相較建成區(qū)有更快的增長(zhǎng)速度，每年增加2.297 d/km2。這進(jìn)一步表明，人類活動(dòng)對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的變化有一定的影響作用。

圖2 建成區(qū)與非建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力變化趨勢(shì)

2.3 贛江流域平均植被初級(jí)生產(chǎn)力空間變化趨勢(shì)

贛江流域除了在地區(qū)總量方面有變化之外，不同城市不同地區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力也顯現(xiàn)出了空間異質(zhì)性。呈減少趨勢(shì)的區(qū)域相對(duì)較少且與利用夜間燈光數(shù)據(jù)提取的城市建成區(qū)范圍基本一致，所提取的城市建成區(qū)多處于植被初級(jí)生產(chǎn)力呈減少趨勢(shì)的區(qū)域，主要集中在贛江流域南部的贛州地區(qū)、北部的平原地區(qū)和中部的吉安、新余市區(qū)。結(jié)果表明，人類活動(dòng)與城市變化是影響植被初級(jí)生產(chǎn)力變化的重要因素[15]。而呈增加趨勢(shì)的區(qū)域面積較廣，約占研究區(qū)域的90%以上，顯著增加的區(qū)域主要位于贛江流域南部的盆地與丘陵、中部平原與北部的非建成區(qū)。

2.4 城市建成區(qū)面積與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系

本文在研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，利用SPSS 軟件分析了城市建成區(qū)面積與研究區(qū)內(nèi)平均植被初級(jí)生產(chǎn)力之間的關(guān)系。首先分析了2000-2015 年區(qū)域總的建成區(qū)面積與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系，區(qū)域內(nèi)建成區(qū)面積增長(zhǎng)迅速，呈現(xiàn)明顯的增加趨勢(shì)（R2=0.979，P=0.000）。建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力在2000-2004 年呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì)。隨后，將區(qū)域內(nèi)平均植被初級(jí)生產(chǎn)力與建成區(qū)面積同時(shí)進(jìn)行時(shí)間序列分析，結(jié)果顯示贛江流域建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力與建成區(qū)面積呈現(xiàn)正相關(guān)（R=0.479，N=16，P=0.061），也就是隨著研究區(qū)內(nèi)建成區(qū)面積的不斷擴(kuò)大，植被初級(jí)生產(chǎn)力也隨著不斷上升，這可能與各城市建成區(qū)內(nèi)植被覆蓋率上升有一定的關(guān)系。本文又從城市植被初級(jí)生產(chǎn)力時(shí)間序列變化分析探討兩者的相關(guān)系數(shù)與顯著性，分析結(jié)果如表2所示，本次只分析了建成區(qū)位于研究區(qū)內(nèi)的五個(gè)城市。結(jié)果顯示，除宜春外其余四市建成區(qū)面積與植被初級(jí)生產(chǎn)力呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，且基本通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，表明城市植被初級(jí)生產(chǎn)力隨著建城區(qū)的面積增大而增大。宜春市出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是，宜春的建成區(qū)植被覆蓋率每年都超過(guò)贛江流域所有城市綠化覆蓋率的均值，這說(shuō)明綠化覆蓋率或許對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力具有正向的推動(dòng)作用。因此，本文繼續(xù)研究建成區(qū)植被覆蓋與氣象因素對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響。

表2 各城市建成區(qū)面積與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系

3 贛江流域植被初級(jí)生產(chǎn)力變化歸因分析

3.1 植被初級(jí)生產(chǎn)力與氣象因子的關(guān)系

本文主要研究年平均氣溫與年降雨量?jī)蓚€(gè)氣象因素對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響。 圖3、 圖4 反映了2000-2015 年年均氣溫與年降雨量與植被初級(jí)生產(chǎn)力的變化趨勢(shì)，如圖3 所示，2000-2015 年贛江流域年平均氣溫主要呈現(xiàn)先上升后降低再上升的趨勢(shì)，總體上還是波動(dòng)上升趨勢(shì)，且波動(dòng)范圍不超過(guò)1℃。年均降雨量除兩個(gè)年份非常少之外，總體上與氣溫表現(xiàn)出了相似的變化趨勢(shì)，但波動(dòng)性較氣溫來(lái)說(shuō)更大。

圖3 贛江流域2000-2015 年年平均溫度與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系

圖4 贛江流域2000-2015 年年降雨量與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系

根據(jù)SPSS 軟件數(shù)據(jù)分析，2000-2015 年植被初級(jí)生產(chǎn)力與年平均氣溫呈現(xiàn)相似的變化趨勢(shì)（R=0.821，N=16，P=0.000），平均氣溫越高的年份研究區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力偏高。同樣的植被初級(jí)生產(chǎn)力與年均降雨量也有相似的關(guān)系，在降雨量較高的年份研究區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力也呈現(xiàn)較高結(jié)果，因降雨量在2003 年和2011 年存在波動(dòng)較大的值，因此在相關(guān)性分析時(shí)去除該年份數(shù)據(jù)（R=0.221，N=16，P=0.000），雖然出現(xiàn)極端降水的兩年未進(jìn)行相關(guān)分析，但是從植被初級(jí)生產(chǎn)力結(jié)果來(lái)看，這兩年植被初級(jí)生產(chǎn)力較其他年份確實(shí)較小。因此，氣象因子也可能是影響植被初級(jí)生產(chǎn)力的重要因素。此外，在微觀層面，本文還研究了各個(gè)城市建成區(qū)綠化覆蓋率與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系。

3.2 植被初級(jí)生產(chǎn)力與建成區(qū)綠化覆蓋率之間的關(guān)系

2000-2015 年以來(lái)，贛江流域建成區(qū)綠化覆蓋率不斷上升，從30%穩(wěn)步上升至接近50%，以往研究表明，城市綠地的變化對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力有一定的影響[23]。因此，本研究分析了16 年來(lái)，研究區(qū)內(nèi)建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力和各個(gè)城市建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力與建成區(qū)綠化覆蓋率之間的關(guān)系。SPSS 分析結(jié)果顯示，在研究區(qū)域尺度上，植被初級(jí)生產(chǎn)力與建成區(qū)綠化覆蓋率呈現(xiàn)良好的正相關(guān)關(guān)系（R=0.757，N=16，P=0.007）。這就解釋了建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力之所以呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢(shì)，可能因?yàn)榍捌诔鞘袛U(kuò)張無(wú)序，未規(guī)劃城市綠地，導(dǎo)致城市綠化覆蓋率較低致使植被初級(jí)生產(chǎn)力降低，而后期在合理規(guī)劃的基礎(chǔ)上增加建成區(qū)綠化覆蓋率，使建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力增加。在城市尺度上，各個(gè)城市綠化覆蓋率與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系如表3所示。除南昌之外其余四個(gè)城市建城區(qū)綠化覆蓋率與植被初級(jí)生產(chǎn)力呈現(xiàn)較好的正相關(guān)關(guān)系，且均通過(guò)顯著性檢驗(yàn)（P<0.05），南昌市之所以呈現(xiàn)這樣的結(jié)果主要是在2000-2015 年南昌市綠化覆蓋率變化較大，2000-2008年綠化覆蓋率由34%急速增長(zhǎng)至70%，之后又降至40%，在建成區(qū)植被覆蓋變化劇烈的時(shí)候，植被初級(jí)生產(chǎn)力雖然下降，但并未產(chǎn)生如此大的波動(dòng)，所以產(chǎn)生這樣的結(jié)果?？偟膩?lái)說(shuō)，建成區(qū)綠化覆蓋率對(duì)城市植被初級(jí)生產(chǎn)力具有明顯的推動(dòng)作用，建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力的不斷提高與建成區(qū)綠化覆蓋率的提高有關(guān)。

表3 城市建成區(qū)綠化覆蓋率與植被初級(jí)生產(chǎn)力的關(guān)系

4 結(jié)論與討論

本文以建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力的變化為研究?jī)?nèi)容，以贛江流域地區(qū)為例，探討該區(qū)域2000-2015 年建成區(qū)植被初級(jí)生產(chǎn)力的變化趨勢(shì)，并研究了氣溫與降水等自然因子與人類活動(dòng)因子對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響。

結(jié)果顯示，2000-2015 年贛江流域城市建成區(qū)面積增長(zhǎng)顯著，尤其是2010-2015 年，城市擴(kuò)張模式由邊緣式擴(kuò)張轉(zhuǎn)向飛地式擴(kuò)張，城市輪廓由最初圍繞中心城區(qū)而逐漸擴(kuò)大。植被初級(jí)生產(chǎn)力總體呈現(xiàn)顯著的增加趨勢(shì)，部分建成區(qū)區(qū)域呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)，說(shuō)明人類活動(dòng)對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力有一定的影響。氣象因素方面，研究表明，氣溫與降水對(duì)城市植被初級(jí)生產(chǎn)力有重要的影響。此外，城市綠化覆蓋率在當(dāng)前的氣候條件下，對(duì)城市植被初級(jí)生產(chǎn)力具有一定的促進(jìn)作用，這表明在城市規(guī)劃方面合理的規(guī)劃城市綠地是必要的。

雖然本文估算了2000-2015 年贛江流域植被初級(jí)生產(chǎn)力并研究了其空間上的變化趨勢(shì)，但利用的NDVI、降水與氣溫?cái)?shù)據(jù)均為1 km 分辨率數(shù)據(jù)，分辨率較粗糙，在進(jìn)行植被初級(jí)生產(chǎn)力估算時(shí)可能會(huì)有精度限制。在趨勢(shì)與相關(guān)分析方面，本文利用的是線性相關(guān)分析，在氣候與人類活動(dòng)的多重影響下是否有更加合理的模型是后續(xù)研究的一個(gè)問(wèn)題。另外，城市植被初級(jí)生產(chǎn)力是否與熱島效應(yīng)等城市化現(xiàn)象有關(guān)？分布密集的城市群是否有同樣的分布趨勢(shì)？這些問(wèn)題仍需深入研究。本文僅研究了降水與氣溫對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響，然而在自然界中影響因素是復(fù)雜多樣的，但是其他因素對(duì)植被初級(jí)生產(chǎn)力的影響程度多大，是怎樣表現(xiàn)的還需長(zhǎng)期研究。因此，要進(jìn)一步提升研究的精度與廣度，采用更精密的數(shù)據(jù)和模型對(duì)多區(qū)域進(jìn)行長(zhǎng)期系統(tǒng)的研究。

致謝：感謝國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)——國(guó)家地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://www.geodata.cn）提供數(shù)據(jù)支撐。