Day 42 新疆北部植被生长季NDVI时空变化及其与冬季降雪的关系

摘要：植被是陆地生态系统最重要的组成部分，在调节陆地碳循环过程和气候变化中起着关键作用。冬季降雪为植被生长提供良好的水分条件，加强冬季降雪与植被关系研究具有重要的生态意义。利用１９８２～２０１３年 ＧＩＭＭＳ　ＮＤＶＩ数据，基于趋势分析研究了北疆４～１０月植被覆盖的时空变化特征，并结合 ＷＲＦ模拟冬季降雪数据，采用基于栅格的相关性分析方法，分析了各月 ＮＤＶＩ对冬季降雪的响应及不同生态系统之间大小的差异。结果表明：①北疆地区４～１０月 ＮＤＶＩ总体呈增加趋势，增加区域主要位于农田地区和高海拔草地，但准噶尔盆地中东部地区呈减少趋势；②区域内冬季降雪基本呈环状分布，中部少、四周高，冬季降雪呈增加趋势；③冬季降雪与 ５、６ 月ＮＤＶＩ显著正相关的面积最大，且显著正相关区域主要位于准噶尔盆地的荒漠生态系统；④冬季降雪对整个研究区以及不同生态系统类型 ＮＤＶＩ的影响具有显著的滞后性，对４～１０月 ＮＤＶＩ的影响均呈现先增大后减小的趋势，且对６月 ＮＤＶＩ的影响最大。

关键词：NDVI；ＷRF；降雪；生态系统；北疆

植被作为陆地生态系统中最重要的部分，在调节陆地碳平衡和气候变化中起着关键作用。NDVI能够反映植被不同生长时期的生长状态及年际变化。本研究将基于遥感NDVI和WRT模拟降雪，在区域尺度上探求植被覆盖变化对冬季降雪的响应。分析不同月份ＮＤＶＩ变化趋势基础上，考虑植被生长对降雪响应的滞后性，研究冬季降雪与不同生态系统的关系，为研究区生态可持续发展提供科学依据。

方法

趋势分析：对NDVI进行线性回归方法计算NDVI趋势，并用F检验对变化趋势进行显著性检验。

相关分析：使用相关系数对NDVI数据WRF模拟的冬季降水数据进行逐像元分析，并对相关系数进行显著性检验。

结果

1982-2013 年 整 个 研 究 区4-10月NDVI都呈增加趋势，但是准噶尔盆地中部和东部地区4-10月NDVI都呈现轻度减少和显著减少的趋势。这主要由于这两个地区降水的减少和气温的升高，使这些地方呈现暖干化易引发和加速荒漠化，影响植被生长。结果表明，冬季降雪与整体及各生态系统６月 ＮＤＶＩ的相关系数都最大，且通过了１％水平显著性检验。冬季降雪对各月 ＮＤＶＩ的影响呈现先增大后减小的特点。

利用1982—2013 年 ＧＩＭＭＳ　ＮＤＶＩ数据，基于趋势分析研究了北疆地区４～１０月植被覆盖的时空变化特征，并结合 ＷＲＦ模拟冬季降雪，采用基于栅格的相关性分析法，分析各月 ＮＤＶＩ对冬季降雪的响应以及不同生态系统的差异。得出以下结论

北疆地区当年12月至次年３月总降雪量基本呈环状分布，中部小、四周高，降雪量呈现增加趋势。

研究区4-10月 ＮＤＶＩ整体呈现显著增长趋势，但受人类农业生产活动和气候变化的影响，存在空间差异，增长区域主要位于农田地区和高海拔草地，减少区域主要位于准噶尔盆地的中部和东部地区。

冬季降雪与６月NDVI显著正相关的面积最大，且显著正相关区域主要位于准噶尔盆地的荒漠生态系统。

冬季降雪对整个研究区以及不同生态系统类型NDVI的影响呈现先增大后减小的特点，对６月NDVI的影响最大，表现出显著的滞后性。冬季降雪对荒漠、草地、裸地生态系统的影响大于森林、农田生态系统。