川西北江河源區NDVI變化分析

曹娟+陳國民

摘要：本文采用2001-2010年modis-NDVI數據分析川西北江河源區NDVI變化趨勢。研究表明，10年間，研究區NDVI總體呈上升趨勢，植被NDVI增加和減少的面積分別占草地總面積的62.66%和21.57%；變化顯著性減少的區域占研究區總面積的3.90%，主要分布在石渠縣的南部。表明這些年人類的生態保護與建設活動在研究區取得顯著效果。

關鍵詞：NDVI；江河源區；草地

引言：

草地作為陸地生態系統的重要組成部分，具有調節氣候、保持土壤水分和促進生態平衡的作用[1]。目前，基于遙感方法監測草地變化已經成為全球變化研究的熱點和重點之一[2- 3]。NDVI（歸一化植被指數）作為一個重要遙感參數，能很好的衡量植被的生長狀態以及其空間分布的密度[3- 4]，在植被覆被變化的相關研究中已得到了廣泛應用。

研究區概況

川西北江河源區位于四川省西北部的甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州境內，平均海拔在3500～4000m以上，屬大陸性季風高原氣候，年平均氣溫在0～6℃之間，年平均降水量600～700mm。其草地面積多達820萬hm2，占四川省可利用草地的65%，是四川省最大的牧業基地，我國八大牧區之一[4]。但該區草地退化的問題也極為嚴重，草地退化的土地面積達約82.19萬hm2，已經嚴重影響到該區域的生態安全和經濟可持續發展，是國家重點保育的對象。

數據來源及處理：

遙感數據來源于2000- 2010年MODIS13Q1中的NDVI數據集，空間分辨率為250m，時間分辨率為16d，并利用最大值合成法（Maximum Value Composite Syntheses，MVC）得到年NDVI，以進一步消除云、大氣、太陽高度角等的部分干擾[5]。數據用MAT軟件進行重新投影和拼接，重新投影的坐標系為WGS- 84，最后在ArcGIS 10.1中用裁剪工具對研究區進行裁剪。利用和插值后的氣象數據，采用趨勢線分析方法處理NDVI柵格數據來模擬植被變化的空間特征[6]。

結果與分析

研究區2001- 2010年NDVI呈現出大幅波動的趨勢，年均 NDVI值整體上波動較大，年增長速率0.00257/a，2001- 2002年呈現小幅度減少，2002年國家“退牧還草”工程提前在川西北牧區重點實施，故2002- 2005年急劇增長，2005- 2008年急劇下滑的時候出現反彈式增長，并至2010年一直保持急劇增長趨勢，年均NDVI值在2008年出現低谷。從2001- 2010年川西北江河源區NDVI變化結果來看。NDVI增加的面積占研究區面積的62.66%，其中以輕微增長為主，占研究區面積的40.70%；減少區域僅占研究區面積的37.34%，顯著減少面積僅占研究區面積的3.9%；研究區面積的15.77%保持基本不變。從空間上看，研究區植被長勢情況沒有明顯的空間特點，每個區域都有增有減，增加像元點零星分布，減少的像元分布較零散，顯著減少的區域主要集中在研究區的西南部地區，即石渠縣南部，其次少量零星的分布在研究區的中部和東北區域，這與當地的過渡放牧和蟲鼠害有很大的關系。研究結果在這個時間段整個研究區植被整體上呈現增長趨勢，這是因為上個世紀研究區草地大面積減少，使得我國出臺了諸如“退牧還草”、“公益林”等一系列重大保護建設工程，也反映出我國近幾年在研究區采取的一系列保護措施取得了明顯的效果，并具有長效性。

參考文獻

[1]戴聲佩， 張勃， 王海軍，等. 基于SPOT NDVI的祁連山草地植被覆蓋時空變化趨勢分析[J]. 地理科學進展， 2010， 29（9）：1075-1080.

[2]仙巍， 邵懷勇.長江上游安寧河流域植被生長變化對氣候條件的響應[J]. 國土資源遙感， 2015（3）：108-113.

[3]Pettorelli N， Vik J O， Mysterud A， et al. Using the satellite-derived NDVI to assess ecological responses to environmental change[J]. Trends in Ecology & Evolution， 2005， 20（9）：503-10.

[4]李輝霞， 劉國華， 傅伯杰. 基于NDVI的三江源地區植被生長對氣候變化和人類活動的響應研究[J]. 生態學報， 2011， 31（19）：5495-5504.31（19）：5495-5504. （in chinese）

[5]Wang Q L， Hua L M， Yang S W. Variation of grassland NDVI，climate factors and standing carrying capacity and their correlation in northern Qilian Mountains from 1982 to 2006[J]. Journal of Gansu Agricultural University， 2014.

[6]Sun L， Harbin， Zhou X. The Path Analysis on NDVI of Typical Vegetations and Climate Factors in North-South Transect of Eastern China[J]. Journal of Northeast Forestry University， 2005， 33（5）：59-61.