山西省植被NPP时空分布变化特征及其驱动力分析

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:guomingjie000111
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植被NPP作为植被生长发育状况好坏的体现,是评价生态环境优劣的重要指标之一。山西省受干旱、采矿等气候及人为因素影响,部分地区植被生长发育状况恶化、覆盖面积减小,进而引发了一系列诸如空气污染、水土流失等生态问题。为了及时准确的掌握山西省植被生长发育状况,分析气候、人为因素对植被的影响,进而科学有效的管理和保护植被,解决因植被减少造成的水土流失、空气污染等环境问题,缓解生态压力。本文基于NASAMODIS 2005~2015年MOD17A3H数据,结合气温、降水、土地利用类型、矿区开采范围以及高程等数据,研究了山西省不同类型植被NPP时空分布特征及变化规律,分析了气温、降水及矿区开采对植被NPP的影响。研究发现:(1)2005~2015年,山西省植被NPP平均值为326.5g(C)·m-2·a-1,其中草地、耕地、灌丛和林地 NPP 平均值分别为 300.3 g(C)·m-2·a-1、353.6 g(C)·m-2·a-1、366.5 g(C)·m-2·a-1和390.1 g(C)·m-2·a-1。空间上,山西省植被NPP总体上自北向南、自西向东呈增大趋势。(2)2005~2015年,山西省植被NPP年最大值和平均值变化趋势一致,呈波动增加趋势,大部分区域植被NPP呈增加趋势,56.33%的区域显著或极显著增加。植被NPP受生长期气温和降水影响较明显,在生长期水热条件较好的年份植被NPP较大,反之则较小。不同类型植被年际变化趋势与整体变化趋势基本一致,草地、耕地NPP变化较为显著,林地、灌丛NPP变化较为稳定。(3)空间上,高程1800m以下区域,所有类型植被NPP都随高程增加逐渐增加,但在700~800m区域都明显减少,随后继续增加,当高程超过1800m后,林地NPP随高程增加继续增加,其他类型植被基本不变,整体呈增加趋势。时间上,高程1800m以下区域,植被NPP年际变化率、显著或极显著增加区域面积比例随高程增加逐渐增大,但在700~800m区域都明显减小,而后继续增大,当高程超过1800m后,逐渐减小。草地、耕地以及灌丛变化规律与整体变化规律基本一致,但灌丛在高程超过1800m后,年际变化率、显著或极显著区域面积比例继续增加。高程1200m以下区域林地NPP逐年减少,且减少趋势在800m以下区域随高程增加愈加显著,当高程超过800m后,林地NPP年际变化率、显著或极显著增加面积区域面积比例随高程逐渐增大。(4)植被NPP与降水之间呈正相关性,其中6.93%的区域表现为显著或极显著正相关,集中分布在山西省北部地区;与气温之间呈负相关性,其中3.66%的区域表现为显著或极显著负相关,主要集中在山西省中部盆地地区。草地NPP与气温、降水之间相关性最好,林地NPP与气温、降水之间相关性最低。(5)矿区与周边非矿区植被NPP之间差异较大,矿区植被NPP多年平均值、年际变化率、显著或极显著增加区域面积比例均小于非矿区,显著或极显著减少区域面积比例大于非矿区。在小范围区域内,气候条件差异不大,表明矿区开采是造成矿区与非矿区之间植被NPP差异显著的重要原因之一。
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