發(fā)布時(shí)間：2021-02-17 13:02

　　中國北方草原區(qū)生產(chǎn)力在區(qū)域碳水循環(huán)、農(nóng)牧業(yè)發(fā)展中舉足輕重。歸一化植被指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index,NDVI）廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)力的計(jì)算,然而目前來源眾多的NDVI數(shù)據(jù)反映中國北方草原植被時(shí)空動(dòng)態(tài)的一致性仍未可知。本研究利用2000—2015年3個(gè)來源NDVI數(shù)據(jù)集（MODIS NDVI、GIMMS NDVI和SPOT NDVI）并以國際上公認(rèn)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高的MODIS NDVI為基準(zhǔn)對(duì)比分析了中國北方草原區(qū)NDVI時(shí)空動(dòng)態(tài)的一致性,并選取適宜的NDVI產(chǎn)品揭示研究區(qū)NDVI長期的時(shí)空格局。結(jié)果表明:整個(gè)中國北方草原區(qū)以及部分草原類型（高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠、溫帶荒漠草原）GIMMS NDVI和MODIS NDVI 2套數(shù)據(jù)集無論是數(shù)值范圍,還是年際波動(dòng)和變化趨勢(shì)具有較高一致性（二者在高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠、溫帶荒漠草原的相關(guān)系數(shù)分別為0.60、0.47、0.51、0.74）,而SPOT NDVI數(shù)值遠(yuǎn)高于其他2個(gè)數(shù)據(jù)集,尤其是在青藏高原草原區(qū),SPOT NDVI數(shù)值每年較另外兩套數(shù)據(jù)集約偏高0.15,表明該區(qū)域使用SPOT... 

【文章來源】：地球信息科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,22(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

中國北方草原區(qū)草原植被類型分布

由圖2可以看到2000—2015年SPOT NDVI的數(shù)據(jù)集在整個(gè)中國北方草原區(qū)域絕對(duì)值偏大且波動(dòng)較大，GIMMS NDVI絕對(duì)值略大于MODIS ND-VI。無論是數(shù)值范圍還是年際波動(dòng)變化，GIMMS NDVI和MODIS NDVI的一致性較高，相關(guān)系數(shù)r為0.61(p<0.05），其中GIMMS NDVI波動(dòng)幅度較MODIS NDVI略小。SPOT NDVI則與GIMMS NDVI、MODIS NDVI數(shù)據(jù)集差異較大，其與GIMMS NDVI、MODIS NDVI的相關(guān)系數(shù)分別只有0.32(p=0.23）和0.54(p=0.06）。6種草原類型2000—2015年3種來源NDVI的年際波動(dòng)比較結(jié)果表明（圖3),GIMMS NDVI和MODIS NDVI無論是在數(shù)值范圍還是年際波動(dòng)和變化趨勢(shì)上，在高寒草原區(qū)3種草原類型（高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠）具有較高一致性（相關(guān)系數(shù)r分別為0.60、0.47、0.51），其中兩套數(shù)據(jù)集數(shù)值范圍在高寒草原和高寒荒漠幾乎一致，而高寒草原區(qū)SPOT NDVI數(shù)據(jù)集絕對(duì)值偏高，每年較另外2套數(shù)據(jù)集約偏高0.15，這可能是上述SPOT NDVI在整個(gè)中國北方草原區(qū)數(shù)值偏大的原因。溫帶草原區(qū)3種草原類型不同來源NDVI數(shù)據(jù)集的數(shù)值范圍和年際變化趨勢(shì)差異較高寒草原�。貛Р菰瓍^(qū)GIMMS NDVI與MODIS NDVI數(shù)值差異在0.02～0.06之間；GIMMS NDVI與SPOT NDVI數(shù)值差為0.01～0.02;MODIS NDVI與SPOT NDVI數(shù)值差范圍為0.01～0.06），其中溫帶典型草原和草甸草原區(qū)GIMMS NDVI和SPOT NDVI在年際波動(dòng)以及變化趨勢(shì)上具有較高的一致性（典型草原相關(guān)系數(shù)r=0.85，草甸草原相關(guān)系數(shù)r=0.60），二者均在數(shù)值范圍上較MODIS NDVI略低，而在荒漠草原二者與MODIS NDVI相差不大。GIMMS NDVI和MO-DIS NDVI在中國北方草原區(qū)大部分區(qū)域年際波動(dòng)及數(shù)值范圍一致性較高，這一研究結(jié)果與Fensholt和Pround比較分析全球尺度GIMMS NDVI和MO-DIS NDVI 2套數(shù)據(jù)集的結(jié)果一致[30]。但Brown等[22]對(duì)全球8個(gè)地區(qū)不同NDVI數(shù)據(jù)集的對(duì)比分析結(jié)果表明，3套數(shù)據(jù)集的一致性總體較好，僅在巴西的Tapajos地區(qū)一致性較差。由于上述研究均是全球大尺度研究，更多的關(guān)注數(shù)據(jù)值差異較大的區(qū)域，對(duì)較小尺度如中國北方6個(gè)草原類型的關(guān)注較少，所以有跟本研究不一致的地方。本文研究發(fā)現(xiàn)，由于SPOT NDVI的數(shù)值范圍在大部分區(qū)域遠(yuǎn)高于MODIS NDVI（尤其是青藏高原區(qū)），而整個(gè)中國北方草原區(qū)GIMMS NDVI和MODIS NDVI的時(shí)空動(dòng)態(tài)一致性更高。這與杜家強(qiáng)等在青藏高原草原區(qū)及其亞區(qū)域、植被類型以及像元尺度GIMMS NDVI和MODIS NDVI數(shù)據(jù)集一致性較強(qiáng)的對(duì)比結(jié)果較為一致[31]。因此，在青藏高原草原區(qū)使用SPOT NDVI數(shù)據(jù)集時(shí)應(yīng)有所保留。

北方草原區(qū)植被NDVI總體上呈現(xiàn)增加趨勢(shì)（R2=0.19,p<0.01），每年約增加0.0006,1986年中國北方草原區(qū)NDVI最低，為0.35,2012年達(dá)到0.41，為34年最大值（圖5）。圖5 1982—2015年北方草原區(qū)歸一化植被指數(shù)年際變化

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]青藏高原土地利用與覆被變化的時(shí)空特征[J]. 張鐿鋰,劉林山,王兆鋒,擺萬奇,丁明軍,王秀紅,閻建忠,許爾琪,吳雪,張炳華,劉瓊歡,趙志龍,劉峰貴,鄭度.  科學(xué)通報(bào). 2019(27)
[2]1982～2013年青藏高原高寒草地覆蓋變化及與氣候之間的關(guān)系[J]. 陸晴,吳紹洪,趙東升.  地理科學(xué). 2017(02)
[3]內(nèi)蒙古溫帶草原典型草地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力對(duì)水分在不同時(shí)間尺度上的響應(yīng)[J]. 郭群,李勝功,胡中民,趙瑋,王敏.  中國沙漠. 2015(03)
[4]中國草原區(qū)植被變化及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)[J]. 神祥金,周道瑋,李飛,張海艷.  地理科學(xué). 2015(05)
[5]青藏高原不同時(shí)間尺度植被變化特征及其與氣候因子的關(guān)系分析[J]. 王青霞,呂世華,鮑艷,馬迪,李瑞青.  高原氣象. 2014(02)
[6]青藏高原MODIS NDVI與GIMMS NDVI的對(duì)比[J]. 杜加強(qiáng),舒儉民,王躍輝,李盈昌,張林波,郭楊.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2014(02)



本文編號(hào)：3038022