基于遙感和氣候信息的藏北草地荒漠化評(píng)價(jià)研究.pdf

1、那曲地區(qū)位于素有“江河源”、“氣候調(diào)節(jié)器”之稱的青藏高原腹地，又是我國(guó)氣候條件最為惡劣、生態(tài)環(huán)境極為脆弱的典型區(qū)域，草地荒漠化是最嚴(yán)重的生態(tài)問題之一。因此，利用遙感和氣候資料評(píng)價(jià)草地荒漠化，對(duì)她及其周邊地區(qū)的生態(tài)建設(shè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 本文利用1982～2000年NOAA/AVHRR1、2、4、5通道的8km×8km旬資料、72個(gè)氣象站1961～2000年逐日氣象資料和試驗(yàn)資料，用世界糧農(nóng)組織(FAO)在1998年推

2、薦的Penman-Menteith模式計(jì)算潛在蒸散量；用常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法和墨西哥帽小波變換分析了那曲地區(qū)近40年氣溫、降水、潛在蒸散、水汽壓、日照時(shí)數(shù)和風(fēng)速的地理分布以及年內(nèi)、年際、年代際變化規(guī)律；比較了5種濕潤(rùn)度指標(biāo)在青藏高原的適用性，分析了青藏高原干濕氣候區(qū)界線的動(dòng)態(tài)變化；首次用18年平均NDVI旬資料、主成分分析和非監(jiān)督分類方法把那曲地區(qū)草地分為高寒草甸、高寒草甸草原、高寒草原和高寒荒漠4種類型；用統(tǒng)計(jì)方法分析了遙感植被指數(shù)與8個(gè)氣候

3、因子的關(guān)系；建立了草地產(chǎn)量遙感模型；建立了那曲地區(qū)草地荒漠化遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系，分析了各指標(biāo)近20年的時(shí)空變化特征，確定了草地荒漠化評(píng)價(jià)“基準(zhǔn)”和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，首次分析了那曲地區(qū)近20年草地荒漠化面積比例時(shí)空變化特征及其與8個(gè)氣候因子的關(guān)系。主要成果如下： (1)那曲地區(qū)近40年來氣候總體在向暖濕方向發(fā)展，未來10年繼續(xù)暖濕化的可能性比較大。近40年來青藏高原濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)、半干旱、干旱和極端干旱5個(gè)氣候區(qū)的區(qū)平均濕潤(rùn)度均呈增加趨勢(shì)，青

4、藏高原和那曲地區(qū)的濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)氣候區(qū)的面積均呈擴(kuò)大趨勢(shì)。 (2)4個(gè)草地類型的NDVI年內(nèi)變化均呈單峰型，年最大值出現(xiàn)在8月。近20年來那曲地區(qū)植被狀況的變化比較小，占那曲地區(qū)總面積12.1％的地區(qū)植被活動(dòng)在減弱，這些地區(qū)主要分布在西部的尼瑪和東部的嘉黎、比如、索縣和巴青等縣。 (3)影響NDVI年內(nèi)變化最顯著的氣候因子是最低氣溫，緊接著是水汽壓、平均氣溫、最高氣溫、降水量、風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)，其中風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)與NDVI呈

5、負(fù)相關(guān)，其它要素均呈正相關(guān)。NDVI與最低氣溫、水汽壓、平均氣溫、最高氣溫和降水量的滯后時(shí)間約20～40天，日照時(shí)數(shù)0～10天，與風(fēng)速?zèng)]有滯后現(xiàn)象。影響NDVI年際變化最顯著的氣候因子是潛在蒸散量，緊接著是風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)、水汽壓、最高氣溫、降水量、最低氣溫和平均氣溫。其中水汽壓與NDVI的相關(guān)程度明顯大于降水量、日照時(shí)數(shù)與NDVI呈負(fù)相關(guān)及其潛在蒸散量對(duì)NDVI年際變化的影響顯著大于其它因子，是本文的新發(fā)現(xiàn)。 (4)確定植被覆蓋

6、度、年最大牧草鮮重和6～9月平均改進(jìn)型土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)作為那曲地區(qū)草地荒漠化遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)。那曲地區(qū)5年滑動(dòng)平均草地退化面積占總面積比例的20年平均值為43.1％，總體呈減少趨勢(shì)，其中前10年呈下降趨勢(shì)，后10年呈增加趨勢(shì)，最高值在1983～1987年，為58.7％，最小值在1990～1994年，13.5％，西北地區(qū)的退化面積大于其它地區(qū)。那曲地區(qū)近20年和近15年來草地植被在改善，但近10來則在退化。8個(gè)氣候要素中，與草地退化面積比例關(guān)