黄土高原地区植被指数对干旱变化的响应

崔军

摘 要：黄土高原地区环境破坏严重，水土流失情况严重，为更加科学地对黄土高原地区的环境进行治理，文章研究了黄土高原地区植被指数对干旱变化的响应，得出响应程度随植被类型的变化与随海拔的变化以及两者之间正反馈关系的结论，为治理黄土高原提供了更加完善的治理手段：扩大植被面积，扩大森林比例，减少耕地面积，合理分配各种类型植物的覆盖率等。

关键词：黄土高原地区;植被指数;干旱变化;响应

1    黄土高原地区植被指数

1.1  植被指数含义

植被指数是指在遥感应用领域，利用遥感技术来定性评价和定量评价植物覆盖及植物生长活力的指数。植物有其特定的生长环境和光谱特征，将卫星可见光和近红外波段进行组合，形成了各种植被指数。植被指数广泛应用于植被覆盖率的测定、干旱情况的监测等方面。最常见的有归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）、科技监测制备的生长状态、植被覆盖率和消除辐射误差。在实际监测中，植物覆盖率较低时，指数随覆盖率的增加而迅速增大，覆盖率较高时，增长变慢。

1.2  黄土高原地区植被指数概述

通过对黄土高原2000—2015年的6种土地类型进行分析，发现土地类型的变化不大，但是耕地面积减少约0.58%，未利用的土地减少0.07%，草地灌木林面积都相对增加，但是差异较小。在黄土高原不同土地类型所占比例中，耕地的比例一直维持在34.50%左右，森林面积逐年增加，2015年的森林覆盖面积为15.60%，草地灌木林面积为42.80%。未利用的土地逐年减少。根据归一化植被指数月平均变化值可以看出，夏季的归一化植被指数最高，冬季最低。

2    黄土高原地区植被指数对干旱变化的响应

2.1  不同类型的植被对干旱变化的响应不同

黄土高原的干旱程度与归一化植被指数呈现正相关，通过对不同类型的标准化蒸散发指数与归一化植被指数的相关面积百分比可以分析出，不同类型的植被在标准蒸散发指数与归一化植被指数的差异比较明显，草地灌木＼耕地中两者的相关度较高，但是森林就相对较低。也就是说，不同类型的植被对干旱变化的响应也不同，干旱变化较大的时候，耕地和草地灌木受影响较大，但是森林受影响比较小。这就意味着，森林相较于其他类型的耕地，有更强的抗干旱的能力。草地灌木和耕地比较容易受到干旱的影响，导致植物干枯，耕地产量下降等问题。黄土高原的耕地与草地灌木丛占比比较大，这也就意味着对黄土高原整体来说，容易受到干旱等极端天气的影响，气候调节能力有限。

2.2  不同海拔的植被对干旱变化的响应不同

根据不同海拔的植被对干旱变化的响应可以看出，在6—9月夏季期间，随着海拔的不断升高，标准化蒸发散指数与归一化植被指数的相关度逐渐提升，到达海拔1 500～2 000 m的时候，两者的关系程度最大，随后，海拔再升高，两者的关系逐渐降低。不同海拔对干旱程度的响应规律是先增强，到1 500～2 000 m处达到最大，随后降低。这就意味着在海拔较低的地区，干旱对于森林的覆盖率的影响较小。低海拔地区的植被更能抵御干旱，中高海拔的抵御能力有所下降。因此，可以看出，黄土高原的治理应当考虑海拔因素与植被因素，从而最大化地治理黄土高原的土地流失情况。

2.3  植被覆盖情况与干旱的相互影响

植被覆盖情况越好的地方，干旱对该地区的影响越小，抵御干旱等极端天气的能力也就越强，是一个正反馈。干旱情况影响植被覆盖指数较高的地区，植被覆盖指数较高的地区受到干旱的影响较小。

3    相应的启示和建议

3.1  进一步推动植树造林，退耕还林等政策

黄土高原地区植被覆盖越高，植被指数越高的地区受到干旱变化的响应程度越小，这给我们的启示是应当多植树造林，增强黄土高原地区的植被覆盖量，降低干旱等极端天气的影响，促进地区的植物的可持续生长，达到保护环境的目的，减少水土流失。据统计，自从1999年以来，黄土高原的植树造林的面积达到近200万公顷，退耕还林的措施成效显著，增强了黄土高原的植被覆盖率，改善了环境，减少了水土流失。因此，在治理黄土高原时，一定要坚持植树造林、退耕还林的政策，不断地提升植被的覆盖率，从而减少干旱的影响，减少水土流失。

3.2  促进黄土高原地区的植被比例变更

研究发现，黄土高原地区的植被类型对干旱的响应不同，森林植被对干旱条件的响应较小，耕地、草地灌木等对干旱条件的响应较为强烈。因此，在对黄土高原进行治理时，也需要考虑耕地面积、草地灌木面积与森林面积的比例。不断的扩大森林的覆盖率，降低耕地的占有率，將黄土高原的治理更加合理化，最大程度的降低干旱对黄土高原的影响。

3.3  促进黄土高原不同海拔植被的比例变更

从理论层面来讲，海拔越高的地区受到的影响越大，意味着在进行植被类型比例优化时可以考虑在高海拔地区种植高大树木，形成森林，以达到降低干旱条件影响的目的。当然，这只是理论依据，在实施的时候应当考虑实际情况。

4    结语

黄土高原地区植被指数对干旱变化的响应具有随海拔的变化而变化的特点，也具有植被类型不同而响应也不同的特点。这些规律对我们的环境治理有很大的帮助，能够更加科学地指导黄土高原的环境治理工作。首先，要坚持植树造林与退耕还林，不断地扩大植被覆盖率，提高植被指数。其次，在治理时要优化不同植被的比例，扩大森林覆盖率，降低耕地面积，从而最大限度的抗干旱能力。最后，通过不同海拔植物的调节，达到抗干旱能力的最大化。

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