近30年來秦嶺南北坡植被指數(shù)時空差異及其對區(qū)域氣候的響應(yīng).pdf

1、秦嶺作為亞洲東部最高的山地，是我國重要的氣候和生物地理分界線，同時又是南水北調(diào)中線的主要水源地。本文利用1981年7月-2003年12月的GIMMS、1998年4月-2007年10月的SPOT VEGETATION(SPOTVGT)數(shù)據(jù)和氣候資料等，研究秦嶺南北坡地區(qū)的植被指數(shù)及其對氣候變化的響應(yīng)，不僅可以揭示全球變暖大趨勢下秦嶺南北坡地區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)的響應(yīng)程度，而且為本地區(qū)生物多樣性保護(hù)和水源地保護(hù)提供理論支撐。其主要研究結(jié)果和進(jìn)展如

2、下：
　　 (1)秦嶺南北坡地區(qū)植被指數(shù)(NDVI)的時空變化特征季變化特征。近30年來，秦嶺南北坡地區(qū)NDVI的季平均值均隨時間呈波動變化，且具有相似的變化趨勢；春季和秋季秦嶺南北坡地區(qū)的NDVI逐年增加，而夏季和冬季的NDVI卻隨時間呈降低趨勢；秦嶺南北坡地區(qū)植被指數(shù)差異形成主要在夏季，夏季秦嶺南坡地區(qū)的NDVI值比秦嶺北坡地區(qū)高0.1左右，其他季節(jié)差異不顯著年變化特征。秦嶺南北坡地區(qū)植被指數(shù)的年平均值均隨時間呈微弱的降低趨

3、勢，且秦嶺北坡地區(qū)降低速度大于秦嶺南坡地區(qū)。1998年以前，兩地區(qū)的植被指數(shù)總體比較穩(wěn)定；自1998年起，植被指數(shù)波動較大，于2000年出現(xiàn)了最低值。且秦嶺南北坡地區(qū)NDVI的年均值差異逐漸增大。
　　 年最大NDVI變化特征。秦嶺北坡地區(qū)年最大NDVI達(dá)顯著減少的像元數(shù)占總像元數(shù)的49.6％，而南坡地區(qū)占55.9％。達(dá)顯著增加的像元數(shù)北坡地區(qū)顯著多于南坡地區(qū)。
　　 (2)秦嶺南北坡地區(qū)植被指數(shù)對氣候變化的響應(yīng)近30年

4、來，秦嶺南北坡地區(qū)的氣候變化具有趨同性，表現(xiàn)出氣候暖干化特征。1998年以前，秦嶺南北兩地區(qū)春夏兩季的NDVI與溫度顯著相關(guān)，且秦嶺南坡地區(qū)溫度對植被指數(shù)的影響存在滯后現(xiàn)象(滯后1個月)。1998年以后，除秦嶺北坡地區(qū)的冬季以外，兩地區(qū)年、季平均NDVI與溫度的相關(guān)性不顯著。秦嶺北坡地區(qū)冬季NDVI與溫度的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.75，表明秦嶺北坡地區(qū)的植被更多地受氣溫變化的影響，在全球變暖大趨勢下，秦嶺北坡地區(qū)植被可能更為敏感，是區(qū)域生態(tài)響應(yīng)

5、的一個重要信號。由于兩地區(qū)降水均相對比較豐富，降水量對植被生長的影響小于溫度。
　　 (3)近10年來秦嶺南坡地區(qū)植被指數(shù)對溫度變化的響應(yīng)近10年來，秦嶺南坡地區(qū)植被指數(shù)增加的面積總體大于減小的面積，但植被指數(shù)減小的區(qū)域占總面積的15％以上，主要集中在植被類型以亞熱帶灌叢、草叢為主的地區(qū)，草灌叢是秦嶺南坡退化最嚴(yán)重的植被類型；即使在植被覆蓋度最高的地區(qū)，部分地區(qū)也可能存在潛在退化的危險。
　　 秦嶺南坡年最大NDVI值與

6、前一年8月至當(dāng)年7月平均溫度顯著相關(guān)，從北往南，相關(guān)性從顯著正相關(guān)到不顯著的正相關(guān)，再過渡到顯著的負(fù)相關(guān)。研究表明該地區(qū)存在兩個溫度界限，當(dāng)前一年8月至當(dāng)年7月平均溫度低于13.0±0.2℃時，其與年最大NDVI呈顯著的正相關(guān)，而高于14.4±0.2℃時則呈顯著的負(fù)相關(guān)，即當(dāng)溫度超過14.4±0.2℃時，溫度的升高可能會抑制當(dāng)?shù)刂脖坏纳L，從而導(dǎo)致該地區(qū)年最大NDVI降低。尤以南坡南端的人為耕作區(qū)更為敏感，因此加大南部草灌叢的保護(hù)力度，