近15年黄土高原植被物候时空变化特征分析

摘要：

[目的]黄土高原处于从湿润向干旱过渡、从森林向草原过渡、从农业向牧业过渡的地区,是中国气候变化与农业发展的敏感地带,针对此区域的地表植被覆盖物候特征研究,对于该地区农业生产、环境保护和生态建设具有重要的指示意义.通过分析不同时间序列、不同海拔高度与水热条件下植被物候趋势的差异,以期为黄土高原当前的农业生态环境建设与可持续发展提供有用的理论支撑与决策依据.[方法]基于1998-2012年SPOT VEGETATION旬值NDVI数据,并结合谐波分析法、线性趋势等方法对黄土高原各年植被物候特征值进行了确定,并分析了物候的变化趋势,[结果](1) 1998-2012年,生长季始期平均每年提前0.9d.生长季末期平均每年推迟约0.8d.在生长季始期提前和末期推迟的作用下,生长季长度平均每年延长1.7d.(2)黄土高原水热组合直接影响植被物候的空间差异性,植被生长的限制性气温为9℃,限制性降水分别为475mm与540mm,限制性海拔为1 750 m.(3)植被生长季长度趋势与海拔和气温的空间偏相关系数分别为0.0591和0.0139,与降水的空间偏相关系数为-0.0174,三要素与生长季始期趋势的相关程度较与生长季末期趋势强.[结论]黄土高原植被物候特征趋势明显且稳定的区域主要分布在陕北高原与晋中北山地区.西北部干旱区荒漠草原区,物候变化主要受气温控制.半干旱地区农业与草原区,物侯变化主要受到降水量控制.汾渭盆地农业区,物候变化受水热共同作用.水热的差异对秦巴山地阔叶林区植被物候的影响不明显.海拔对黄土高原植被物候变化趋势上的影响不明显.生长季长度趋势在生长季始期和生长季末期的共同作用下随海拔和气温的增加的延长趋势增强,随降水增加的缩短趋势增强.同种植被物候趋势随海拔、降水、气温的变化特征具有一致性,生长季始期的变化特征对于植被生长季长度变化影响较生长季末期强.

关键词：植被覆盖、生长季、谐波分析、傅里叶插值、黄土高原

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资助基金：国家自然基金青年科学基金41301618、陕西省2015年度科学技术研究发展计划项目陕西省青年科技新星项目2015KJXX-45、2015年度陕西省博士后科研项目二等资助

在线出版日期：2017-02-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：4352-4365