气候变化对固原市植被覆盖度影响的分析

马国涛 龚晓丽 景博

摘要    植被变化主要受气候和人类活动（生态建设）2个因素影响，降水是制约植被生长的主要气候因子。本文利用区域气象站、国家气象观测站、新布设的林草观测气象站资料以及卫星遥感资料，对近30年固原市气候变化、植被覆盖变化情况进行了定量评估。结果显示，固原市年平均气温随年份递增呈现上升趋势;降水量年际波动较大，且近10年增幅明显;年积温与年平均气温变化相吻合，随年份递增呈现上升趋势。自2013年以后固原市森林覆盖率呈现明显增长，尤其是2010年以来增长加快。2002—2016年植被指数年均增长约1.18%，2013年和2018年植被指数达到近年来最高值。通过对气候及植被指数等数据的分析表明，固原市区域气候变化的趋势对林草生长、植被恢复等十分有利，生态环境进入良性循环期。

关键词    气候;降水量;植被指数;宁夏固原

中图分类号    P462.3        文献标识码    A

文章编号   1007-5739（2019）14-0189-02                                                                                     开放科学（资源服务）标识码（OSID）

植被覆盖率是一个地区生态环境状况的重要标志。植被变化主要受气候和人类活动2个因素影响，温度和降水是制约植被生长的主要气候因子。气候变化决定了一个地区植被类型和分布[1]，在生态系统研究中，气候-植被的相关性具有十分重要的意义。

本文利用固原市境内的区域气象站、国家气象观测站、新布设的林草观测气象站资A被覆盖变化情况进行了定量评估，并对二者间的关系做了初步探究。

1    固原市气候特征

固原地处西北地区东部的半干旱、半湿润过渡带，是典型的大陆性气候，也是气候变化的异常敏感区，在过渡带上表现出独特的生态脆弱性，具有气候冷凉、降水时空分布差异大、干旱与冰雹等灾害性天气多发的气候特征[2]。全市年降水量在397～631 mm之间，400 mm降水等值线将原州区、西吉县大部、彭阳县大部划归半干旱区，将隆德县、泾源县、六盘山划归半湿润区，见图1（a）。全年平均气温6～8 ℃，见图1（b）;年日照时数2 262.7～2 552.5 h，年蒸发量1 268.5～1 471.1 mm。

2    1988—2018年固原市气候变化概述

2.1    平均气温变化

温度是决定一个地区动植物生长发育的重要环境因素，也是该区动植物群落分布的重要依据[3-4]。1988—2018年全市年平均气温随年份递增呈现上升趋势。其中，1988—1998年年平均氣温为5.9 ℃;1998—2008年年平均气温为7.0 ℃，增幅为1.1 ℃/10 a;2009—2018年年平均气温为7.4 ℃，增幅为0.4 ℃/10 a（图2）。

2.2    年平均降水量变化

年降水决定了植被的覆盖类型[5]，1988—2018年全市年平均降水量波动较大，近10年呈现明显的上升趋势。其中全市1988—1998年年平均降水量为495.2 mm;1999—2008年年平均降水量为462.6 mm;2009—2018年年平均降水量为526.0 mm，增幅达13.7%（图3）。

2.3    平均积温变化

1988—2018年全市≥0 ℃年积温2 638.5～3 250.2 ℃，积温与年平均气温变化相吻合，随年份递增呈现上升趋势。其中，1988—1998年年积温为2 812.3 ℃;1998—2008年年积温达3 013.0 ℃，增幅达7%;2009—2018年年积温达3 069.3 ℃，增幅达2%（图4）。

3    气候变化促进固原市植被明显恢复

遥感归一化植被指数（NDVI）对绿色植被十分敏感，与植被覆盖度成显著正相关关系，归一化植被指数的大小能够表征区域植被的优劣[6-7]。植被指数变化百分率可反映一定时间尺度内区域植被指数的变化程度，正值表示植被增长，负值则表示植被退化[8-9]。

通过卫星遥感数据对固原市2002—2018年植被变化进行分析，2002—2018年植被指数随年降水量变化明显，其中2010年以后，植被指数波动上升趋势明显，年均增长约为1.18%。2013年和2018年植被指数达到近年最高值，近5年植被指数稳定维持在0.6，呈相对较好的状态。由图5可知，固原市植被指数与降水成显著正相关，对其变化响应较强。固原市生态环境进入一个良性循环的快速恢复期。2008年干旱年份和2013年湿润年份卫星遥感最大归一化指数对比如图6所示。

4    结论

1988—2018年固原市年平均气温随年份递增呈现上升趋势，1998—2008年年增幅明显;年降水量年际波动较大，且近10年增幅明显;年积温与年平均气温变化相吻合，随年份递增呈现上升趋势。自2013年以后固原市森林覆盖率呈现明显增长。2002—2016年植被指数年均增长约1.18%，2013年和2018年植被指数达到近年来最高值。分析可知，固原市区域气候变化，对林草生长、植被恢复等十分有利，生态环境进入良性循环期。

5    参考文献

[1] 杨秀海，扎西央宗，卓嘎，等.西藏那曲地区植被覆盖状况与气象条件分析[J].草业学报，2008（2）：102-109.

[2] 冯建明.宁夏预报员手册[M].北京：气象出版社，2012.

[3] 穆彪，刘博，李建成.盘州市红豆杉保护区气候生态特征及分析[J].气候变化研究快报，2018，7（3）：153-162.

[4] 李冰，孙秀恒，董宝磊，等.1955—2014年本溪地区气温变化分析[J].现代农业科技，2017（2）：199-200.

[5] 郭渠，陈佳，李瑞，等.重庆地区短历时强降水气候特征[J].干旱气象，2018，36（6）：944-953.

[6] 孟晗，黄远程，史晓亮.黄土高原地区2001—2015年植被覆盖变化及气候影响因子[J].西北林学院学报，2019，34（1）：211-217.

[7] 卫宇婷.山西省1986—2015年植被覆盖变化分析及其对气候因子的响应[D].晋中：山西农业大学，2018.

[8] 魏学.近18年内蒙古赤峰地区植被覆盖度与气候因子的关系[J].畜牧与饲料科学，2018，39（4）：59-62.

[9] 宋志伟，王志伟.植物生长环境[M].北京：中国农业大学出版社，2007.