黃土高原植被景觀格局變化的多尺度分析及其影響因素研究.pdf

1、黃土高原長期受人類活動影響,區(qū)內(nèi)自然植被大多被人工植被替代,植被景觀格局時空變化復雜多樣。動態(tài)監(jiān)測黃土高原不同尺度下植被景觀格局的時空演變,深入研究植被與地形、氣候以及人類活動之間的相互關系,對于揭示區(qū)域環(huán)境狀況的演化與變遷等具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文應用景觀生態(tài)學的理論和方法,結合遙感(RS)和地理信息系統(tǒng)(GIS)技術,利用不同時期不同分辨率的植被類型數(shù)據(jù)和植被指數(shù)數(shù)據(jù),分別采用基于Fragstats的景觀指數(shù)法和基于小波

2、分析的空間統(tǒng)計學方法,研究不同時期黃土高原植被景觀格局的多尺度變化特征,同時從自然和人為因素兩方面分析了不同時期影響黃土高原植被景觀格局變化的主導因素。
　　分析結果表明:(1)黃土高原植被景觀1982-2011年期間發(fā)生了階段性變化。根據(jù)黃土高原生長季(4-10月)歸一化植被指數(shù)(GIMMS NDVI和 MODIS NDVI)的波動性變化,發(fā)現(xiàn)植被覆蓋情況總體趨好,但在整個研究時段內(nèi)發(fā)生了階段性變化。其中:1982-1990年為

3、植被恢復階段,河套平原東南部,晉、陜中北部和隴中地區(qū)植被恢復最為顯著;1990-2001年為植被退化階段,鄂爾多斯高原東部,晉、陜中部地區(qū)植被退化最嚴重;2001-2011年為植被恢復階段,晉、陜的中北部,隴中、隴東的南部地區(qū)植被明顯恢復。在所有時段中,以延河流域植被景觀的變化最為復雜,作為典型的植被變化區(qū),為小尺度上研究黃土高原植被景觀格局的變化做了準備。(2)無論是整個黃土高原區(qū),還是黃土高原典型區(qū)延河流域,植被景觀的基質(zhì)始終是草原

4、和農(nóng)作物,針葉林、闊葉林、荒漠、建設用地和水域等其他景觀類型鑲嵌分布其中。從時間上看,植被景觀的破碎化程度逐漸加深,而且在2000年以后加深速度更快,以灌叢、草原和農(nóng)作物最為典型。在不同的空間尺度上,破碎化程度隨著尺度的增大逐漸減小,并且當空間尺度增大到一定程度時,其隨時間變化的特征逐漸被掩蓋。聚集度和分離度隨時間變化不明顯,在小尺度上聚集度較高,尤其是斑塊面積較小的針葉林、居民地和水域,隨著尺度的增大,聚集度減小分離度逐漸增加,針葉林

5、、灌叢和草原最具代表性。植被景觀要素的豐度和優(yōu)勢度對空間粒度的大小不敏感,但受空間幅度的影響,在小尺度和大中尺度上表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律。斑塊形狀的復雜度隨著景觀尺度的增大,呈先減后增的趨勢,其中草原的這種變化最為顯著。植被景觀總體上趨于多樣化,當研究區(qū)大小或幅度一定時,景觀多樣性隨空間粒度的增大略有減小,而當幅度和粒度同時增大時,多樣性會逐漸增大。(3)植被 NDVI的空間異質(zhì)性主要體現(xiàn)在480m、960m、1920m、3840m、16