长白山区植被生长季NDVI时空变化及其对气候因子敏感性_侯光雷

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1、第31卷第3期地理科学进展Vol.31,No.32012年03月PROGRESSINGEOGRAPHYMar.,2012长白山区植被生长季NDVI时空变化及其对气候因子敏感性111,21侯光雷，张洪岩，郭聃，郭笑怡(1.东北师范大学城市与环境科学学院，长春130024；2.吉林省农业大学资源与环境学院，长春130118)摘要：本文利用长白山区SPOT/VGTNDVI数据和气象数据，分析该区不同植被类型NDVI时空变化特征以及与气候因子的相关关系，并探讨了植被对气候变化响应的滞后性。结果表明：①2000-2009年，长白山区植被NDVI逐年变化总体呈增长趋势，增长区域的面积占全区面积的83.

2、91%，在空间上主要集中在北坡和西坡，NDVI减少区域集中在南坡；②NDVI变化率随季节和植被类型变化而不同，NDVI增长主要集中在5月和9月，而7月NDVI变化较小，甚至出现下降趋势；③植被NDVI与温度和降水存在着显著的正相关性（p<0.01），且NDVI与温度的相关性高于与降水的相关性，且随海拔升高，NDVI与温度相关性增强；④NDVI对气温和降水变化的响应存在滞后期，不同植被类型，滞后期存在差异。苔原NDVI对温度和降水响应的滞后期大约10天，而针阔混交林和针叶林ND-VI对温度和降水响应的滞后期约为20天。关键词：长白山区；SPOT/VGTNDVI；气象因子；滞后期1引言者对时间

3、序列NDVI数据与气象因子之间的关系已经做了大量的研究，证明了NDVI对气象因子变[3,7-8]植被是陆地生态系统的主体，植被的变化代表化响应敏感。降水和气温是影响地表植被动态[9]土地覆盖的变化。近些年来，人类活动加剧全球气变化的两个重要气象因子：降水增加土壤的湿度，候变化。作为气候变化的指示器，植被变化已经成为植被生长提供水分；气温升高有利于有机质的分为全球环境变化研究的重要内容[1]。目前研究发解，提高土壤养分含量，同时也有效的提高植被光现，近50年来，全球增温现象明显，降水年际波动合作用效率，使得NDVI上升。但植被对气候变化较大，而且高山地区植被对气候变化的响应尤为明的响应仍不清

4、楚，大部分研究集中在NDVI空间的[10-11]显[2]。长白山区处于亚欧大陆的东部，属于湿润性变化格局以及NDVI与气象因子之间的关系上，气候，火山喷发形成的锥体经过多年的植被演替，而季节性的NDVI与气象因子之间的关系以及不植被带垂直分异明显，类型多样。因此，研究该区同植被类型对气象因子变化的响应以及滞后性的域植被对气候变化响应对山地生态系统植被生产研究相对较少。力和碳循环有着非常重要的意义。长白山自然保护区以其独有的植被带垂直分在植被动态监测过程中，遥感数据因具有时间异的空间格局，为研究东北亚地区植被-气候关系和空间上的连续性，被认为是研究植被-气候关系提供了一个理想场地。近些年来研

5、究表明，气候变[3]化加剧长白山区植被活动，使得长白山区成为一个的重要的数据源。利用遥感数据提取的植被指[12]数，尤其是归一化植被指数（NormalizedDifference重要的碳汇区域。但是对于长白山区植被NDVIVegetationIndex,NDVI）是公认的用于表征植被生变化及其与气象因子的关系很少有人研究。为此，长状态的有效参数，常用于定量的描述植被生长状本文探讨了长白山区不同植被类型NDVI时空特[4][5][6]征变化以及与同时期的气象因子进行相关关系，并态、初级生产力和碳循环等研究中。国内外学收稿日期：2011-10；修订日期：2012-02.基金项目：东北师范大学十

6、一五科技创新平台项目(106111065202)；国家重点基础研究发展规划项目(2009CB426305)。作者简介：侯光雷(1982-)，男，河南省鹤壁市人，博士研究生，主要从事资源环境遥感研究。E-ail:Hougl793@126.com通讯作者：张洪岩，教授，博士生导师。E-mail:Zhy@nenu.edu.cn285-292页286地理科学进展31卷3期通过气象因子的滑动处理来确定相对精确的植被的NDVI值。进行几何纠正，地理坐标转换，裁切，对气候变化响应滞后期，为该区域植被-气候关系得到研究区内10年间每旬的NDVI数据。长白山以及植被生产力研究提供依据。区植被生长期主要集中在

7、5-10月，所以本文选取13-30旬数据，每一年18景影像。2数据与方法气象数据主要包括平均气温和降水量。由于该区域只有1个气象站(天池站)，本文获取距离该2.1研究区区域最近的3个气象站(松江、东岗和长白)每日的本文研究区——长白山自然保护区，位于吉林气温和降水数据。为了与NDVI数据时间尺度上省东部(127°38'E~128°16'E,41°42'N~42°25'N)，能够匹配，将气象数据按旬进行统计，得到每旬的包括