桂西北岩溶区植被NDVI时空变化及影响因素

2021-11-14 01:21:58王永锋张秋慧靖娟利
无线电工程 2021年11期
关键词:坡向年际西北

王永锋,张秋慧,靖娟利

(1.桂林理工大学 测绘地理信息学院,广西 桂林 541004;2.广西空间信息与测绘重点实验室,广西 桂林 541004)

0 引言

植被在陆地生态系统中具有重要作用,是连接大气、土壤和水分的天然纽带[1],植被覆盖情况在一定程度上反映了生态环境质量。桂西北岩溶区属于我国典型的生态环境脆弱区,石漠化问题突出,自2001年以来国家及地方政府开展了多项生态治理工程[2],揭示植被覆盖的时空演变特征并分析其变化的驱动因素,不仅可以有效地评估石漠化地区植被恢复情况,也对深入认识植被演变与驱动力之间的关系具有重要意义。

归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)是当前广泛用于表征植被覆盖的遥感植被指数,是反映大尺度地表植被覆盖和生长状况的有效指标[3-4]。目前常用的NDVI数据包括SPOT-VGT NDVI,AVHRR NDVI和MODIS NDVI,虽然基于不同NDVI产品的应用研究结果具有一定差异性,但在大尺度植被变化监测中仍然具有明显的优势[5]。近年来,我国岩溶区植被覆盖时空演变特征及驱动力研究受到广泛关注,也得到一些有益的结论。已有研究结果表明,我国西南岩溶区植被覆盖整体呈增长趋势[6];滇黔桂岩溶年际和季节植被变化均呈增加趋势[7];贵州省植被覆盖整体增加趋势显著,但局部地区存在波动变化[8];生态恢复工程实施期间,广西岩溶区植被增长最为显著,植被未来增长趋势以持续性为主导[9-10]。植被变化影响因素方面,以往研究指出气候变化是影响黔桂喀斯特山区NDVI变化的关键因素,其中降水对植被NDVI的影响大于气温[11],植被随海拔和地形起伏度的增加呈单峰曲线变化,但坡度和坡向变化的影响不显著[12];而桂西北喀斯特地区年均气候因子对植被变化的作用不明显,不同海拔、坡度和坡向分区植被恢复情况具有差异性[13]。

以往研究能在一定程度上反映岩溶区植被覆盖变化的特征,但普遍关注植被覆盖变化的整体特征,对植被变化过程中出现的突变特征考虑不多;然而,通过植被演变过程中的突变信息可以进一步揭示植被变化对气候和人类活动的响应机制。此外,目前针对桂西北岩溶区长时间序列植被覆盖变化的研究较少,且大多研究使用空间分辨率为1 km的SPOT-VGT NDVI数据,难以有效反映植被覆盖变化特征的细节信息。研究中也考虑了海拔、坡度和坡向等地形因子对植被变化的影响,但较少考虑地质背景条件对植被变化的影响。然而,不同的地质背景条件下,由于地层岩性的不同而导致地表土壤厚度、持水性等具有显著差异性,这些差异对区域水土资源的空间配置和养分的地球化学循环过程具有限制作用,进而影响植被的分布类型及生长[14]。

鉴于此,本文以桂西北岩溶区为研究对象,基于2001—2020年空间分辨率为250 m MODIS NDVI数据,运用趋势分析法、Mann-kendall突变检验法揭示近20a 植被NDVI的时空变化规律,并通过相关分析法和区域统计分析法探究气候因素、地质背景因素和地形环境因素与植被NDVI的响应特征。

1 研究区概况

桂西北地区位于广西的西北部,云贵高原边缘,地理位置为104°29′E~109°09′E,23°4l′N~25°37′N,面积约为6.94万平方千米,包括河池市的宜州、罗城和南丹等县和百色市的田阳、靖西、那坡等县,一共23个县市。地处亚热带季风气候区,气温和降水量均从东南向西北递减,多年平均气温为16~23 ℃,多年降水量为1 000~1 800 mm。地势西高东低,海拔从西南向东北递减,地形复杂多样,岩溶地貌分布广泛,生态环境脆弱。

2 数据与方法

2.1 数据来源及预处理

MODIS13Q1 NDVI数据来源于美国国家航空航天局(NASA)。数据时间跨度为2001—2020年,空间分辨率为250 m,时间分辨率为16 d,轨道号为h27v06,共计460幅影像。基于MRT(MODIS Reprojection Tool)工具对MODIS13Q1数据进行预处理,从Sinusoidal投影转化为等积圆锥投影(Albers Equal Area Conic)、数据格式从HDF格式转换为TIFF格式。然后,基于ArcGIS软件对16 d NDVI数据进行月最大值合成,并将月NDVI乘以比例因子0.000 1进行真值恢复。

气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网(http:∥cdc.cma.gov.cn)。时间跨度为2001—2020年,包括桂西北及周边地区的25个气象站点的气温与降水的月值数据。对气象数据进行预处理,合成季节及年气温和降水数据,并采用克里金插值法得到不同时间尺度的气温和降水栅格数据,空间分辨率为250 m。

空间分辨率为90 m的SRTM DEM数据来源于地理空间数据云(http:∥www.gscloud.cn/),基于该数据派生研究区的坡度和坡向数据。桂西北岩溶区分布数据来源于中国地质科学院岩溶地质研究所编制的中国可溶岩分布图。

2.2 研究方法

2.2.1 均值法

基于均值法合成桂西北岩溶区2001—2020年植被NDVI年均和季节均值。其中,春季为3—5月,夏季为6—8月,秋季为9—11月,冬季为12至次年2月。

(1)

式中,NDVIi表示年均或季均NDVI;此时n=20为累计年数,n=3为累计各个季节的月数;j表示变量1~n。

2.2.2 Mann-kendall突变检验

Mann-Kendall突变检验是一种对长序列变化进行突变检验的方法,近些年在水文气象学方面的研究中经常使用。本文运用Mann-kendall突变检验方法研究桂西北岩溶区植被NDVI时间序列是否存在突变点,具体计算方法参考文献[15]。统计量UF和UB是按照植被NDVI时间序列的顺序和逆序分别计算的统计量序列,若UF和UB的值大于0,表明序列呈上升趋势,反之呈下降趋势。在给定显著水平α=0.05,则U0.05=±1.96,若UF和UB超过临界直线,表明上升或下降趋势显著。如果UF和UB两条曲线在临界线之间出现交点,交点即为时间序列的突变点。

2.2.3 趋势分析法

线性趋势分析可以逐像元模拟植被NDVI的变化趋势,用来分析桂西北岩溶区植被NDVI在年际及季节尺度上的变化趋势[16]。回归斜率slope为:

(2)

式中,n为研究时间20;yi为第i年的植被NDVI;slope为植被NDVI变化的斜率,当slope>0,说明植被覆盖增加;当slope<0,说明植被覆盖减少。为了进一步研究桂西北岩溶区植被覆盖在年际及季节尺度上变化趋势的显著性,对变化趋势进行F检验。F(1,18)>4.41表示通过了0.05的显著性检验;F(1,18)>8.28表示通过了0.01的显著性检验。在此基础上,将桂西北岩溶区植被NDVI变化趋势分为5类:极显著减少(slope<0,P<0.01)、显著减少(slope<0,0.010.05)、显著增加(slope>0,0.010,P<0.01)。

2.2.4 相关分析法

采用相关分析法[15]分析植被NDVI与气温、降水之间的相关性,进而揭示2001—2020年桂西北岩溶区年际和季节植被NDVI对气温和降水量的响应情况。其计算公式如下:

(3)

3 结果分析

3.1 桂西北岩溶区植被NDVI时空变化特征

3.1.1 植被NDVI年际变化特征

植被NDVI年际变化趋势及突变检验如图1所示。

(a) 植被NDVI年际变化趋势

(b) 植被NDVI年际变化突变检验图1 植被NDVI年际变化趋势及突变检验Fig.1 Interannual variation trend and mutation test of vegetation NDVI

从图1可以看出,年际植被NDVI整体呈增长趋势,增长速率为0.044/10a,相关系数r为0.718,通过P<0.01显著性检验。2016年植被NDVI达到了峰值0.708,2005年降到最低值0.583。植被NDVI变化趋势总体呈上升-下降-稳定-下降-上升-下降-上升-稳定的波动变化特征。从图1(b)Mann-Kendall突变分析结果可知,自2007年以后,UF值均大于0,且在a=0.05显著性水平下,UF和UB在2010年出现突变点,且UF曲线在突变点后超过显著性水平线,表明研究区植被NDVI自2010年以后增加趋势显著。以上分析表明,近20年来桂西北岩溶区植被覆盖得到整体改善,2010年后改善趋势尤为显著,这是由于国家及地方政府实施的生态保护政策对植被恢复起到了积极的促进作用。自2001年以来广西实施的多项石漠化治理工程,尤其在2008年国务院批复了《岩溶地区石漠化综合治理大纲》以来,喀斯特石漠化的恶化趋势得到有效控制,对短期植被改善起到了积极的正向作用[2]。

3.1.2 植被NDVI季节变化特征

植被NDVI季节变化趋势存在显著的差异性,如图2所示。

(a) 植被NDVI春季变化趋势

(b) 植被NDVI夏季变化趋势

(c) 植被NDVI秋季变化趋势

(d) 植被NDVI冬季变化趋势图2 植被NDVI季节变化趋势Fig.2 Seasonal variation trend of vegetation NDVI

由图2可以看出,春季植被NDVI在0.520~0.727之间波动,整体呈极显著上升趋势(r=0.725,P<0.01),植被NDVI增加速率为0.062/10a;夏季植被NDVI在四季中最高,植被NDVI整体呈不显著下降趋势(r=0.023,P>0.1),变化速率只有0.001/10a;秋季植被NDVI在0.585~0.781间震荡,整体呈极显著增加趋势(r=0.766,P<0.01),增加速率为0.066/10a;冬季植被NDVI震荡比较明显,整体呈显著上升趋势(r=0.485,P<0.05),变化速率为0.061/10a。研究区2005年和2012年植被NDVI降到20a以来的最低值和次低值,同时,2005年春季、2010年夏季以及2012年冬季植被NDVI均降到极低值,这与研究区2004年、2005年和2011年的降水量和温度异常有关[8],说明植被NDVI对气候因子的响应存在一定的滞后效应。

植被NDVI季节变化突变检验如图3所示。

(a) 植被NDVI春季变化突变检验

(b) 植被NDVI夏季变化突变检验

(c) 植被NDVI秋季变化突变检验

(d) 植被NDVI年际变化突变检验图3 植被NDVI季节变化突变检验Fig.3 Seasonal variation mutation test of vegetation NDVI

由图3可以看出,植被NDVI季节变化Mann-kendall突变检验存在明显的差异性。春季植被NDVI在2011年之后UF值均大于0,且在a=0.05显著性水平下,UF和UB在2015年出现交叉点,且UF曲线在突变点后超过显著性水平线,表明研究区植被NDVI自2015年以后增加趋势显著;夏季植被NDVI在研究时段内UF和UB曲线出现多个交叉点,且2012年以后呈上升趋势,但均未超过a=0.05显著性水平线,表明夏季植被NDVI下降趋势不显著;秋季植被NDVI在整个研究时段内UF值均大于0,在a=0.05显著性水平下,UF和UB曲线在2007年出现交叉点,且UF曲线在2007年以后超过显著性水平线,表明秋季NDVI呈显著上升趋势;冬季植被NDVI在2007年以后UF值均大于0,在a=0.05显著性水平下,UF和UB曲线在2013年出现交叉点,且UF曲线在交叉点以后超过显著性水平线,表明冬季NDVI总体呈显著上升趋势。

3.2 桂西北岩溶区植被NDVI空间变化趋势

3.2.1 植被NDVI年际空间变化趋势

基于趋势分析法,对桂西北岩溶区年际植被DNVI进行逐像元趋势分析,并结合F检验结果判断植被NDVI的年际变化趋势及显著性。植被NDVI年际变化趋势空间分布如图4所示。

图4 植被NDVI年际变化趋势空间分布Fig.4 Spatial distribution of interannual variation trend of vegetation NDVI

由图4可以看出,桂西北岩溶区植被NDVI整体呈增加趋势,但变化趋势也存在一定的空间差异性。统计分析表明,呈极显著增加趋势的区域占比44.19%,广布在研究区的西南部和东部,如德保县、田阳县、隆林县等地;呈极显著减少的区域占比仅为0.32%,主要分布在环江、罗城等县,东北部和南部较多,西部较少。呈无显著变化的区域占比37.15%,在研究区的23个县区都有分布,但以东部地区分布较为集中。

3.2.2 植被NDVI季节空间变化趋势

桂西北岩溶区植被NDVI季节变化趋势存在显著的空间差异性,其中春秋两季植被NDVI以显著增加趋势为主,夏冬两季以不显著变化趋势占主导。植被NDVI季节变化趋势空间分布图和统计数据如图5和表1所示。

由图5和表1统计数据可以看出植被NDVI的季节变化规律。春季研究区植被NDVI以增加趋势为主,其中植被NDVI呈极显著增加趋势的区域占比38.4%,集中分布在西南部的靖西、德保和田阳县,西北部的隆林各族自治县、乐业县和凌云县等地区;植被NDVI呈显著增加趋势的占比为16.78%,广泛分布于研究区的东部地区;植被NDVI变化趋势不显著的地区占比44.57%,主要分布在研究区东部的宜州市、都安和大化瑶族自治县、河池市等地区。夏季研究区植被NDVI主要以变化不显著为主,占比91.18%;植被NDVI呈显著减少的区域占比达到3.75%,主要散布于研究区东部、西南部和西北部地区。秋季植被NDVI主要以增加趋势为主,占比达66.32%;其中植被NDVI呈极显著增加趋势的区域占45.79%,主要集中分布在研究区的西南部、西北部和东南部地区;植被NDVI呈显著增加趋势的区域占20.53%,主要与极显著增加趋势的区域相间分布。植被NDVI变化趋势不显著的区域占比33.36%,主要集中分布在研究区东部南丹县、环江毛南自治县、东兰县和大化瑶族自治县等区域。冬季植被NDVI以变化趋势不显著为主导,尤以研究区的东部地区分布广泛;植被NDVI呈增加趋势的区域占比37.55%,主要分布在研究区环江毛南自治县、宜州市、大化和巴马瑶族自治县、靖西县、德保县、田阳县、乐业县和隆林各族自治县。

图5 植被NDVI季节变化趋势空间分布Fig.5 Spatial distribution of seasonal variation trend of vegetation NDVI

表1 桂西北岩溶区NDVI变化趋势统计Tab.1 Statistics of variation trend of vegetation NDVI in karst area of Northwest Guangxi 单位:%

从以上分析可知,桂西北岩溶区近20年植被NDVI季节变化总体呈增加趋势,尤以春秋两季最为显著。这主要是因为春季是植被开始生长季,植被NDVI呈快速上升趋势;而夏植被生长处于稳定期,植被NDVI相对较高,变化趋势不显著,此外夏季高温对植被生长有一定的抑制作用;秋季水热条件较适宜,植被生长呈增加趋势;冬季温度较低,植被生长相较于春秋两季较为缓慢,因此以不显著变化趋势为主。

3.3 桂西北岩溶区植被NDVI变化影响因素

植被变化不仅受气候因素的影响,也与地质环境、地形和人类活动等因素相关,以下主要分析植被变化与气候、地质背景、地形环境因素的关系。

3.3.1 气候因子

以往研究表明,降水量和温度是影响植被生长最为重要的2个因素。因此,本文主要分析年际和年内降水量和温度变化对植被生长的影响。图6为2001—2020年桂西北岩溶区年际降水量、气温和植被NDVI变化折线图。从图6可以看出,年际降水量波动比较频繁,降水量低于均值的典型年份有2003年、2009年和2011年;年际温度波动也比较大,温度低于均值的典型年份有2008年和2011年;但年际植被NDVI变化相对比较平缓,分别在2005年和2012年达到最低值和次低值。以上分析表明,年际植被NDVI变化与降水量和温度变化不完全同步,表现出一定的滞后性。年内降水量,气温和NDVI变化趋势如图7所示。由图7可知,研究区年内降水量呈现先增加再减少的趋势,最大值出现在6月,最小值出现在2月;温度变化与降水量相似,7月达到最大值,1月降到最低值;植被NDVI变化具有一定的波动性,其最大值出现在8月,最小值出现在2月;植被NDVI变化趋势与降水量和温度变化不同步,表现出一定的滞后性。

(a) 年际降水量和NDVI变化趋势

(b) 年际温度和NDVI变化趋势图6 年际降水量、气温和NDVI变化趋势Fig.6 Inter-annual variation trend of precipitation,temperature and NDVI

(a) 年内降水量和NDVI变化趋势

(b) 年内温度和NDVI变化趋势图7 年内降水量、气温和NDVI变化趋势Fig.7 Variation trend of precipitation,temperature and NDVI within the year

为了进一步分析降水量和气温对植被NDVI变化的影响,分别计算年际和季均植被NDVI与降水量和气温的相关系数,如表2所示。

表2 桂西北岩溶区NDVI与气温、降水量的相关系数Tab.2 Correlation coefficient of vegetation NDVI with temperature and precipitation in karst area of Northwest Guangxi

从表2可以看出,温度在年际和季节尺度均与植被NDVI呈正相关关系,且冬季温度与植被NDVI的相关系数通过0.05显著性检验,说明温度对植被生长具有促进作用,尤以冬季最为显著。降水量与植被NDVI在年际呈极显著正相关,在夏冬两季呈正相关关系,而在春季和秋季呈负相关关系。这说明在年际尺度上,降水量对植被生长具有显著的促进作用,夏秋两季对植被生长也非常重要,但在春秋两季降水量偏多的时候对植被生长具有一定的抑制作用。

从以上分析可知,不同时间尺度的植被NDVI对气温和降水量的响应特征具有差异性。在年际尺度,降水量对植被NDVI变化的影响大于气温;冬季植被生长主要受气温影响,而春季降水量过多对植被生长具有抑制作用。降水量和温度对植被的生长具有一定的滞后效应。

3.3.2 地层岩性

桂西北岩溶区地层岩性与植被NDVI关系如图8所示。地层岩性主要包括4类:纯灰岩(Ⅰ类)、灰岩与白云岩互层(Ⅱ类)、碳酸盐岩夹碎屑岩(Ⅲ类)和碎屑岩夹碳酸盐岩(Ⅳ类)。不同的碳酸盐岩岩层组合具有不同的沉积环境、物质成分,导致其孔隙率、渗透率和酸不溶物含量有差异[17],因而对植被类型及其变化的影响具有差异性。从图8可以看出,各地层岩性分布区植被NDVI从大到小排序为:Ⅳ类>Ⅲ类>Ⅰ类>Ⅱ类,而研究区4类地层岩性分布面积占比排序为:Ⅰ类(78.31%)>Ⅳ类(8.31%)>Ⅱ类(7.99%)>Ⅲ类(5.39%)。从以上统计数据可以发现,纯灰岩在桂西北岩溶区广泛分布,也从侧面反映出研究区岩溶地貌具有典型性;但纯灰岩地层分布区植被NDVI最小。这主要是由于纯灰岩分布区土壤瘠薄,保水能力相对较弱,对植被生长具有一定的限制性,因而植被以低矮灌木居多,其植被NDVI相对较低。

图8 桂西北岩溶区地层岩性与植被NDVI关系Fig.8 Relationship between stratigraphic lithology and vegetation NDVI in karst area of Northwest Guangxi

3.3.3 地形环境

为了研究海拔、坡度、坡向和地形起伏度对植被NDVI变化的影响,基于研究区DEM数据,在ArcGIS软件空间分析模块中分别提取坡度、坡向和地形起伏度信息,并根据数据分布特征进行重分类。其中,研究区的海拔主要分布在1 000 m以下,占比为89.21%,因此将海拔重分类为以下6级:<200 m(Ⅰ级),200~400 m(Ⅱ级),400~600 m(Ⅲ级),600~800 m(Ⅳ级),800~1 000 m(Ⅴ级)和>1 000 m(Ⅵ级);坡度参考《水土保持综合治理规划通则,GB/T15772-1995》标准重分类为4级:0~8°(Ⅰ级),8°~15°(Ⅱ级),15°~25°(Ⅲ级)和>25°(Ⅳ级);坡向重分类为5级:无坡向、北坡、东坡、南坡和西坡;地表起伏度重分类为5级:<100 m(Ⅰ级),100~200 m(Ⅱ级),200~300 m(Ⅲ级),300~400 m(Ⅳ级)和>400 m(Ⅴ级)。

植被NDVI随高程变化图如图9所示。从图9可以看出,海拔为Ⅰ级(<200 m)的区域植被NDVI相对较低,均值为0.574,人类活动的影响强度较大;海拔在200 m以上的区域,植被NDVI均值在0.636~0.716之间波动,随着海拔升高人类活动的影响程度逐渐降低,植被NDVI也随之增大。以上分析表明,研究区植被整体生长状况良好,石漠化治理工作得到一定成效,这说明2000年以来国家和地方政府实施的生态保护政策对植被的生长具有正向促进作用。

图9 植被NDVI随高程变化Fig.9 Variation of vegetation NDVI with elevation

植被NDVI随坡度变化如图10所示。从图10可以看出,植被NDVI并不是随着坡度的变大而呈持续增加趋势,而是呈先增加后减小的变化趋势,但总体而言随着坡度的增加植被覆盖得到有效的改善。统计分析得出研究区Ⅰ-Ⅳ级坡度的占比分别为46.55%,33.80%,17.33%和2.32%,表明研究区坡度主要为15°以下。在坡度为<8°(Ⅰ级)的区域,由于人类活动的影响,植被NDVI为最低值0.639;当坡度在8°~15°(Ⅱ级)之间时,人类活动相对减弱,植被NDVI增加至0.663;当坡度在15°~25°(Ⅲ级)之间时,人类活动受到比较大的限制,植被NDVI达到最大值0.671;当坡度>25°(Ⅳ级)时,此为退耕还林还草的临界坡度,植被生长基本不受人类活动影响,但因岩溶区土壤瘠薄,在坡度陡峭的地区土壤更是贫瘠,有可能出现岩石裸露的情况,因此相较于坡度为15°~25°的区域植被NDVI有略微减小趋势。以上分析表明,坡度对岩溶区植被恢复非常重要,退耕还林还草等生态保护政策对岩溶区植被恢复的正向作用显著。

图10 植被NDVI随坡度变化Fig.10 Variation of vegetation NDVI with slope

植被NDVI随坡向变化如图11所示。从图11可以看出,不同坡向对植被的生长影响具有差异性,植被NDVI在南坡值最高,北坡值最小。统计数据表明,研究区不同坡向的面积占比大小排序为:东坡(26.09%)>南坡(25.20%)>西坡(23.69%)>北坡(13.17%)>无坡向(11.84%),各坡向植被NDVI值排序为:南坡>西坡>东坡>无坡向>北坡。以上结果主要是由于南坡受到的太阳照射较多,其水热配置条件优越,因而南坡植被覆盖程度相较于其他坡向更好。以上分析结果表明,坡向会引起温度、光照和水分等条件的差异,从而对植被的分布类型及生长状况具有重要影响。

图11 植被NDVI随坡向变化Fig.11 Variation of vegetation NDVI with aspect

地形起伏度是描述地形特征的宏观性指标。植被NDVI随起伏度变化如图12所示。从图12可以发现,研究区地形起伏度对植被生长的影响也具有空间差异性。当地形起伏度<300 m(Ⅰ~Ⅲ级)时,植被NDVI随着地形起伏度的增加而迅速上升,说明人类活动随着地形起伏度的增加而减弱;当地形起伏度>300 m(Ⅳ~Ⅴ级)时,植被NDVI随着地形起伏度的增加呈略微降低趋势,这主要是由于岩溶区环境背景对植被生长具有一定的限制作用,当地形起伏度较高时,土壤更贫瘠,保水保肥能力减弱,植被覆盖以低矮的灌木和草丛为主,从而导致植被NDVI呈减小趋势。

图12 植被NDVI随起伏度变化Fig.12 Variation of vegetation NDVI with relief amplitude

4 结束语

基于2001—2020年MODIS NDVI数据、同期气象数据等资料,研究了桂西北岩溶区植被NDVI的时空变化特征及其影响因素,得出以下结论:

(1) 从时间变化来看,桂西北岩溶区2001—2020年植被NDVI整体呈波动增长趋势,2010年以后增长趋势显著(P<0.01);季节植被NDVI变化趋势差异显著,春、秋和冬季植被NDVI呈显著增加趋势(P<0.01),且分别在2007年、2013年和2015年出现突变点。

(2) 从空间变化趋势来看,桂西北岩溶区近20年植被NDVI总体呈增长趋势,呈极显著增加趋势的区域主要分布在林地区域,呈极显著减少的区域集中分布在人类活动频繁的区域;植被NDVI季节变化趋势存在显著的差异性,其中春秋两季植被NDVI以显著增加趋势为主,夏季植被NDVI变化趋势不显著。

(3) 气候因子对植被变化具有重要影响,降水量和温度对植被的生长具有一定的滞后效应。在年际尺度上,降水量对植被NDVI变化的影响大于气温;季节尺度上,植被生长对温度和降水量的响应具有差异性。地层岩性对植被生长具有重要影响,不纯碳酸盐岩分布区植被生长情况好于纯碳酸盐岩分布区。海拔、坡度、坡向和地形起伏度对植被NDVI变化具有重要影响,随着海拔、坡度和地形起伏度的增加,植被NDVI呈先增加后减小的趋势;南坡植被生长状况最优,北坡植被生长条件相对较弱。

基于250 m分辨率的MODIS NDVI数据揭示了桂西北岩溶区植被覆盖的变化规律,但因NDVI数据的分辨率的限制,仅能反映植被覆盖变化的总体趋势。后续将运用Landsat数据和Sentinel数据相结合,建立长时间序列NDVI数据集,研究植被覆盖的时空变化规律;并从像元尺度探讨NDVI与气候因子、地形环境因子的响应特征。

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