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2001-2010年内蒙古植被覆盖度时空变化特征

2022-05-23 15:20 来源: 作者/编辑: 浏览次数:120 手机访问 使用手机“扫一扫”以下二维码,即可分享本文到“朋友圈”中。

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全球气候变化与陆地生态系统响应(gcte)是国际地圈生物圈计划(igbp)的核心研究重要内容,得到了国际科学界和国际社会的高度关注。植被是地球系统中的活跃成员,陆地生态系统的任何变化必然在植被类型、数量或质量方面有所响应。植被覆盖度是指单位面积内植被地上部分(包括叶、茎、枝)在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比。植被覆盖度指示了植被的茂密程度及植物进行光合作用面积的大小,是反映地表植被群落生长态势的重要指标和描述生态系统的重要基础数据,对区域生态系统环境变化有着重要指示作用。作为全球变化的重要方面,气候变化对植被覆盖度有重要影响,温度和降水通过影响有效积温和可利用水分来调控植物光合作用、呼吸作用及土壤有机碳分解等进而影响植物的生长和分布。植被作为表征生态环境变化的综合指示器,研究其对气候变化的响应已成为当前全球变化研究的主要内容之一。因此,在全球气候变化的大背景下,掌握陆地植被覆盖度年际间的变化规律,探讨气候因素的驱动作用,对评价陆地生态系统的环境质量、调节生态过程具有重要的理论和实际意义。

基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2010cb950702);国家863计划专题项目(2007aa10z231);内蒙古位处中国北部边疆,是我国北部重要的生态屏障,属于干旱、半干旱气候向东南沿海湿润、半湿润季风气候的过渡带'按照降雨量和温度的梯度变化,植被类型沿东北一西南一线依次为森林、草原和荒漠。植被覆盖度能够反映内蒙古地区生态环境的整体状况,因此,内蒙古植被覆盖的变化及其与气候因子的关系一直是科学界研究的热点「12.已有研究多从同一空间尺度(某一区域)或时间尺度(年际水平)来探讨植被生长和气候要素的关系,而忽略了植被生长和降雨、温度在空间分布和时间分配上均有较大差异的特点。因此,本文基于2001-2010年的modis-ndvi遥感数据获取了内蒙古地区地表植被覆盖度的时空变化信息,结合研究区同期降雨量和温度数据,分别从不同空间和时间尺度上分析了森林生态区、草原生态区和荒漠生态区植被覆盖度的年际变化和月际变化对气候变化的响应,旨在揭示不同时空格局下气候要素变化对植被生长的影响机制,对探讨气候因子对区域植被变化的驱动作用、扩大生态系统服务的辐射效应具有重要意义。

2数据与方法2.1数据来源与预处理遥感数据来源于美国国家航空航天局nasa的eos/modis数据(http://edcimswww.ct.usgs.gov/pub/imswelcome/),选择2001-2010年的mod13a1数据产品,时间分辨率为16d,空间分辨率为500x500m.使用mrt(modisreproectiontools)将下载的modis-ndvi数据进行格式转换和重投影,把hdf格式转换为tiff格式,并将sin地图投equalareaconic投影,同时完成图像的空间拼接和重采样。将16d的modis-ndvi数据,采用*大合成法(mvc)得到月ndvi数据,并利用内蒙古行政区划图剪取内蒙古地区2001-2010逐月ndvi的栅格图像。

ndvi16d合成数据会受到气溶胶、冰雪、太阳光照角度及传感器观测视角等因素的影响,出现异常值或缺失数据。因此为了使ndvi时序数据正确地反映植被真实的季节性变化规律,有必要对其进行滤波处理。本文利用savtzky-golay(s-g)滤波法对ndvi数据进行平滑滤波处理。s-g滤波法又称*小二乘法或数据平滑多项式滤波法,是用一种*小二乘卷积拟合方法来平滑和计算一组相邻值或光谱值的导数。s-g滤波的设计思想是找到合适的滤波系数以保护高阶距,即在对基础函数进行近似时,使用高阶多项式,实现滑动窗内的*小二乘法拟合。研究中首先利用像元可信度时间序列数据对云层、冰雪像元进行识别,对其ndvi值用临近时间段像元值进行线性内插替换以提高ndvi的数据质量。通过反复迭代处理,去除由于云、大气条件引起的植被指数异常值,使拟合的数据更接近于ndvi时间序列的上包络线,*终得到趋于真值的ndvi时序曲线。

气象数据采用中国气象科学数据共享服务网(http://cdc.cma.gov.cn)提供的2001-2010年的全国722个标准气象站点的月平均温度和月降水量资料。根据各气象站点的经纬度信analyst模块对气象数据进行kriging空间插值,获取与ndvi数据像元大小一致、投影相同的气象数据栅格图像。通过数据掩膜,剪取内蒙古地区月平均温度和月降水量的栅格图像。

ecoregions数据。生态区是指包含有一定地理特征差异的陆地或水体自然群落集合,具体特征有:1)在物种和生态动力学特性上具有较高一致性;2)具有相似的生境条件;3)以维持生态稳定的方式进行交互作用。terrestrialecoregions数据将全球划分为825个生态区,其中内蒙古地区有13个生态区。根据内蒙古的气候特征和植被分布特征,已有像元二分模型因其对影像辐射校正影响不敏感,计算简便,而被广泛应用于计算植被覆盖度。然而该模型也存在一定缺陷,ndvi不仅能够反应植被覆盖度信息,同时还能够反应土地覆盖类型和叶面积指数(lai)信息。zeng等认为当某像元ndvi接近纯植被像元ndviv时(ci接近于1),由于lai增加导致的ndvi的增加不会影响c,而当某像元ndvi小于ndviv时(c,< 1),像元ndvi的变化(如年际间变化)通常与c,和lai的变化均有关,因此公的相关关系来判断覆盖度年际间变化的显著性,斜率为负表示植被覆盖度下降,反之则表示植被覆盖度上升。趋势的显著性检验采用f检验,显著性仅代表趋势性变化可置信程度的高低,与变化快慢无关。统计量计算公式为:覆盖度实际观测值,只为其回归值,为10年覆1盖度平均值,n=10为年数。根据检验结果将变化趋势分为如下5个等级:极显著减少(0slope<,p<0.01);显著减少(0sbpe 2.4植被覆盖度与气候因子相关性的计算地理系统是一种多要素构成的复杂巨系统,系统中一个要素的变化必然引起其他各要素的变化,利用偏相关分析可以研究两特定变量之间的相互关系。偏相关分析是指当两个变量同时与第三个变量相关时,将第三个变量的影响剔除,只分析另外两个变量之间相关程度的过程。

本研究采用基于像元的空间分析法分析植被覆盖度与各气候因子的偏相关性,首先计算简单相关系数,进而得到偏相关系数。植被覆盖度与温度或降雨量的相关系数计算公式如下:度或降水量,x为多年/年内各月植被覆盖度的平均值,y为多年/年内各月温度或降雨量的平均值,i为样本数。

基于降雨量的植被覆盖度与温度的偏相关系数、基于温度的植被覆盖度与降雨量的偏相关系数计算公式如下:变量1月变量2、变量2与变量3、变量1与变量3的相关系数。

根据已有的植被覆盖度、降雨量和温度数据,分别在年和月尺度上计算基于像元的覆盖度与降雨量、温度之间的偏相关系数,分析覆盖度和气候因子的关系。其中以年为时间单位分析年际间植被覆盖度与气候的关系时,年植被覆盖度选取通过年内各月覆盖度合成(mvc)的年*大植被覆盖度,温度为年均温,降雨量为年总降雨量;以月为时间单位分析年内各月植被覆盖度与气候的关系时,以2001-2010年植被覆盖度与各气候指标不同月份的多年平均值为基础,计算一年内各月月覆盖度与相应各月的均温、降雨量之间的偏相关系数;此外,为了研究气候因子影响的时滞性,计算了年内2-12月覆盖度与前一月气候因子(1-11月)之间的偏相关系数。

3结果与讨论3.1内蒙古多年平均植被覆盖度的空间格局从2001-2010年平均植被覆盖度的空间分布可以看出(a),内蒙古植被覆盖度总体上呈现东高西低、由东到西递减的特征。研究区10年平均植被覆盖度为0.38,其中森林生态区平均覆盖度*高,草原生态区次之,荒漠生态区*低,空间差异明显。

森林生态区10年平均植被覆盖度达到0.57,主要包括位于呼伦贝尔高原的大兴安岭林区和西辽河平原的科尔沁沙地。地处欧亚大陆中高纬度地带的大兴安岭林区,植被组成以寒温带针叶林为主,覆盖度多为0.60.7,而处于东北平原与内蒙古高原的过渡区域的科尔沁沙地,是我国北方主要的农牧交错区,农田是该区域的主要植被类型,年植被覆盖位于温带半干旱气候带的草原生态区,10年内平均植被覆盖度为0.4.内蒙古草地是我国温带草地的主体,依水分梯度,生态区内由东到西分布有以多年生旱生和中旱生植物为主的草甸草原、以旱生性多年生草本植物为主的典型草原以及以旱生性更强的多年生矮小草本植物为主的荒漠草原,植被覆盖度呈现相应的递减趋势,分别为0.40.45、0.350.4和0.30.35.位于内蒙古西部的荒漠生态区,地理区域上属于亚洲荒漠植物区,年平均植被覆盖度仅为0.16.生态区内从东南向西北分布着草原化荒漠和典型荒漠两个植被亚型,植被组成以旱生、超旱生的灌木、半灌木为主,覆盖度分别为0.20.3和0.2以下。地处草原、荒漠交界的河套平原,由于人为的引黄灌溉,并将大量的流动、半流动沙丘开垦为农田,导致植被覆盖度较高,多为0.40.5.从研究区经向平均植被覆盖度的变化规律可看出(b),内蒙古植被覆盖度自西向东的变化速率为0.2/10°n,且具有明显的经度地带性(r2=0.93,p<0.001)。97°106°n在空间上基本对应荒漠生态区,植被覆盖度自西向东变化趋势较平缓;位于106°107°n的河套平原由于人类活动的正向干扰植被覆盖度急剧上升;107°n以东地区,植被覆盖度随经度增加上升趋势明显。

3.2内蒙古植被覆盖度的年际变化及空间格局2001-2010年内蒙古森林、草原和荒漠生态区的植被覆盖度总体上均呈现上升趋势,其中荒漠生态区增加趋势*明显,平均约为0.01/10年(a);草原生态区增加速率*小,仅为0.0004/10年;森林生态区增加速率平均约为0.002/10年。对于不同生态区植被覆盖度变化速率的显著性检验表明(b),整个研究区内植被覆盖度极显著增加和显著增睡及显著增加d不显著变化d显著减少极显著减少0.7-□极显著减少ia」□显著减少0.6-,□不显著变化',/.□显著增加;>0.5——极潘-加一k0.3-0.2-300km森林区草原区荒漠区2001-2010年内蒙古自治区年植被覆盖度变化速率(a)、三分区在各显著水平上的面积百分比(b)和空间分布(c)及植被覆盖度的逐年变化(d)加的面积分别占总面积的11.25%和29.13%,二者之和大于植被覆盖度极显著减少和显著减少的面积比例之和(7.65%和26.61%)。森林生态区植被覆盖度发生极显著变化的面积较小,而发生显著增加和显著减少的面积比例相当,分别占分区面积的31.84%和33.13%;草原区植被覆盖度极显著增加和显著增加的面积比例分别为15.59%和25.23%,二者之和略大于极显著减少和显著减少面积比例之和(13.08%和27.29%);荒漠区植被覆盖度显著增加的面积比例*大,占分区面积的30.33%,另有17.13%的区域呈极显著增加,而极显著减少和显著减少的面积比例仅为8.35%和19.42%.空间分布上(c),10年间植被覆盖度极显著增加的区域主要分布在贺兰山、毛乌素沙地西部及鄂尔多斯高原西北部、浑善达克沙地西北部部分地区、锡林郭勒高原西北部和呼伦贝尔高原西部地区;植被覆盖度显著增加的区域主要分布在中央戈壁中部部分地区、巴丹吉林沙漠南缘、毛乌素沙地中东部、库布齐沙漠南缘、阴山西段以北、土默川平原、浑善达克沙地以北及锡林郭勒高原西南部、科尔沁沙地东部、呼伦贝尔高原东部和东北部大兴安岭部分地区;植被覆盖度极显著和显著减少的区域分布相对较集中,除少数零散分布于阿拉善高原边缘及东北部大兴安岭的部分地区外,主要沿乌兰察布高原-浑善达克沙地南缘-锡林郭勒高原东南部一线呈条带状分布。

内蒙古三个生态区2001-2010逐年平均植被覆盖度的变化显示(d)。森林区平均植被覆盖度*高值出现在2008年,为0.59,*低值出现在2004年,为0.55;草原区平均植被覆盖度在2008年*高,为0.42,2001年*低为0.36;荒漠区平均植被覆盖度年际间变化不明显,多在0.16上下波动。

3.3内蒙古植被覆盖度与气候因子的相关关系3.3.1内蒙古降雨量和温度分布的空间格局内蒙古地区2001-2010年的平均年均温、2001-2010年内蒙古自治区年降雨量(a)和年均温(b)的空间分布年降雨量的空间分布显示。内蒙古地区10年间平均年降雨量为294.1mm,年均温为4.4oc.研究区内气候因子空间差异明显:降雨量呈现由西南向东北递增的趋势(a),温度却呈现由西南向东北递减的趋势(b)。

森林生态区10年间平均年降雨量较高,为402.8mm,年均温则较低,约为2oc.位于半湿润气候区的大兴安岭林区,冬季寒冷、干燥、漫长,夏季温暖、湿润、短暂,年降雨量和年均温的波动范围分别为350480 oc,具有明显的寒温带大陆性季风气候特征;位于半湿润和半干旱气候的过渡区域的科尔沁沙地,降雨量充沛,而温度较大兴安岭林区偏高,年降雨量和年均温的波动范围分别为300450mm和57oc.位于半干旱气候区的草原生态区,10年间平均年降雨量为301.1mm,年均温为2.6oc.草原生态区分布面积广,区域内年降雨量、年均温也呈现西南-东北方向上的梯度变化,波动范围为200350 oc.内蒙古草原生态区属于典型的温带大陆性季风气候,冬季受来自高纬内陆偏北风的影响,盛行极地大陆气团,寒冷干燥;夏季受极地海洋气团或变性热带海洋气团影响,盛行东和东南风,暖热多雨,雨热同季。全年四季分明,降水约有三分之二集中在夏季,水、热在时间上匹配较好,有利于牧草生长。

地处亚洲大陆腹地的内蒙古荒漠生态区,10年间平均年降雨量较低,为178.3mm,年均温则较高,约为7.8 oc.生态区内大部分地区年降雨量在150mm以下,年均温则在7oc以上。荒漠生态区属于典型的温带干旱季风气候,冬季受寒冷气团控制,漫长、严寒、少雪;夏季副热带高压北抬,南来水汽逐渐增多,但又常因冷空气活动偏北或副热带高压的进退和位置不当,造成冷暖空气在生态区内交绥的机会不多,多数时间受西风带系统或副热带高压控制以致干旱少雨。

3.3.2年植被覆盖度和气候因子的关系以年为时间单位,分别计算各像元2001-2010年植被覆盖度与年降雨量、年均温的偏相关系数。统计表明,整个研究区内,植被覆盖度与年降雨量、年均温的平均偏相关系数分别为0.2和0.04,和年降雨量呈正相关的区域面积占总面积的74.84/,其中有30.52°/和11.93°/的面积通过p <0.01检验,而和年均温呈正相关的区域面积占总面积的54.98°/,其中有23.86°/和7.65°/的面积通过p<0.05和p<0.01检验,说明内蒙古地区植被覆盖度总体上与降雨量的相关性更高。不同地区植被生长对降雨量(a)和温度(b)的响应有显著的空间差异。

森林生态区植被覆盖度与年降雨量和年均温的平均相关系数分别为-0.04和0.08,与二者呈正相关的区域面积分别占分区面积的44.68/和60.97/,表明该区域植被生长主要受温度影响。从空间分布上来看,科尔沁沙地植被覆盖度与降雨量、温度的相关性均较高,相关系数多在0.20.5之间变动。大兴安岭林区由于比较寒冷,而降雨量相对比较丰沛,2001-2010年内蒙古自治区年植被覆盖度与气候因子的相关性(a.与年降雨量的相关性;b.与年均温的相关性)植被的生长更多受到低温的影响,因此植被覆盖度与年均温的相关性更高,相关系数大都在0.20.5之间。该区域植被覆盖度与年降雨量则呈现较强的负相关性,相关系数多在-0.60之间,这可能是由于年降雨量较高的年份,年均温都偏低的原因。通过2001-2010年年降雨量、年均温的偏差分析可知(a),除2008年之外,森林生态区年降雨量高于10年平均水平的2002、2003、2004和2007年,年均温均低于10年平均水平。在该区域,降雨量的增加意味着温度的降低,从而抑制植被生长。因此,植被覆盖度与降雨量之间负相关关系的真正作用机制是温度的变化过程,而并非降水本身。张学珍等发现,1982-2006年我国南方湿润地区森林植被活动与降水变化呈负相关关系,原因在于辐射被认为是该地区植被生长的限制因子,降水的增加导致辐射减少,从而影响植被生长,这与本研究的结果类似。

草原生态区植被覆盖度与年降雨量和年均温的平均相关系数分别为0.32和0.09,与二者呈正相关的区域面积分别占分区面积的89.31%和65.37%,表明降雨量是影响该区域内植被生长主要气候因子。草原生态区内大部分地区植被覆盖度与年降雨量呈正相关(a),相关系数在0.50.7之间波动。草原区热量条件相对充足,能够满足植被生长的需要,因此降雨量成为控制植被的生长状况主要气候因子。此前,张戈丽等曾指出降水是驱动呼伦贝尔草地植被年际变化的主要因素,这与本研究的结论一致;王军邦等发现在年际水平上,降雨对内蒙古中部植被生长的作用是温度的2.8倍,按照本研究的结果计算,降雨对草原生态区植被生长的作用是温度的3.6倍,略高于王军邦等的结果。与温度的相关关系不如降雨量明显,总体而言相关系数偏小,相关系数在0.50.7之间的区域面积明显减少,多位于生态区西南部和南部。区域北部和东北部的呼伦贝尔高原部分地区植被覆盖度和年均温呈负相关性,可能是由于这些地区水热组合不同步造成的,也有可能是由于该区域植被的生长主要受降雨量影响,导致其与温度的关系不是很密切。孙艳玲等也曾发现内蒙古草原地区植被生长与气候因子在空间上有正相关和负相关共存的现象,并将其归因于不同植被类型获得土壤水分的能力大小各异,因而对水热组合的响应不同。

荒漠生态区植被覆盖度与年降雨量和年均温的平均相关系数分别为0.31和-0.04,与二者呈正相关的区域面积分别占分区面积的90.53%和47.59%,表明降雨量是该区域植被生长的主要控制因子。区域东部的浑善达克沙地西缘、北部乌兰察布高原以及西部阿拉善高原的大部分地区温热干燥、降雨稀少,植被覆盖度与降雨量的关系密切,相关系数分布在2001-2010年内蒙古自治区月植被覆盖度与当月气候因子的相关性(a.与当月降雨量的相关性;b.与当月均温的相关性)0.20.6范围内。而在区域西北戈壁和中部阴山山脉地区的植被覆盖度与降雨量出现负相关性,原因可能是:戈壁荒漠植被稀疏,植被覆盖度年际间变化较小,因此与降雨量和温度的相关性都较弱;阴山山脉海拔较高,低温是该区域植被生长的限制因子,因而与降雨量的相关性较弱。荒漠生态区内大部分地区植被覆盖度与年均温呈强烈的负相关,可能是由于年均温较高的年份,年降雨量都偏低的原因。从2001-2010年荒漠区年降雨量、年均温的偏差分析(b)可以看出:除2007年之外,年均温高于10年平均水平的2001、2002、2004、2006和2009年,年降雨量均低于10年平均水平。植被覆盖度与温度呈负相关的实质是由于其与降雨量的关系更密切。

3.3.3月植被覆盖度和当月气候因子的关系以2001-2010年植被覆盖度与气候因子不同月份多年平均值为基础,计算一年内各月的降雨量、均温与相应的各月植被覆盖度之间的偏相关系数。总体而言以月为时间单位时覆盖度与降雨量的相关性低于年际水平,平均为0.14(a),而与温度的相关性明显高于年际水平,平均为0.13(b)。统计表明,占总面积94.19/的月植被覆盖度和当月降雨量呈正相关,其中通过p< <0.01检验的面积比重分别为35.71%和13.19%;占总面积81.69%的月植被覆盖度和当月均温呈正相关,其中通过p<0.05和p<0.01检验的面积比重分别为31.21%和9.38%.从可以看出,月植被覆盖度与气候因子的相关系数波动范围多在-0.40.4,远小于年际水平的-0.9 0.9,且研究区月际植被覆盖度与降雨量、温度的相关系数平均值基本相等。内蒙古地区的降雨和温度在年内各月存在明显的变化,而只有在二者满足一定条件时植被才会开始生长,也只有在合适的降雨和温度范围内,植被的生长才会与其表现出明显的线性关系,因此年内植被生长主要受水热组合的共同作用影响,而与单一气候因子的相关性降低。

森林生态区年内各月植被覆盖度与月降雨量、月均温的平均相关系数分别为0.12和0.2.与年际水平不同,森林区月植被覆盖度与月降雨没有出现强烈的负相关性,大部分区域的相关系数在00.3范围内。科尔沁沙地植被覆盖度与降雨量的相关性强于大兴安岭林区,而地处高纬度的大兴安岭林区植被生长受温度的影响较大,相关系数多在0.10.3之间。

草原生态区年内各月植被覆盖度与月降雨量、月均温的平均相关系数均为0.15.从空间分布上来看,区域内月际水平上植被覆盖度与降雨量、温度的相关性呈明显经度地带性:沿西南-东北一线,植被生长与降雨量的相关性递减,而与温度的相关性则呈递增趋势。以115°n为界,以西地区干旱少雨,蒸散量大,植被生长与降雨量关系更为密切,以东地区则降雨充沛,温度成为年内植被生长的限制因子。植被生长不同月份对水热条件变化的敏感性不同,这可能是草原区内部分区域月植被覆盖度与气候因子出现负相关的主要原因。张戈丽等发现,呼伦贝尔草地植被生长在4月和5月受气温变化影响较明显,而在5-8月则与前一月降水变化关系密切,植被生长对降水变化具有一定的滞后性。

荒漠生态区年内各月植被覆盖度与月降雨量、月均温的平均相关系数分别为0.16和0.04.区域东部地区月植被覆盖度与月降雨量相关系数较高,多在0.250.3范围内;而与月均温呈一定程度的负相关,可能是由于该区域植被生长主要受降雨量的控制,在降雨量未达到年内*高值的月份,较高的温度会增加蒸发从而减少植被可利用水量,因此在一定程度上影响了植被盖度的增加。区域西部阿拉善高原部分地区的月植被覆盖度与月降雨呈负相关而与月均温成正相关,这可能是由于该区域温度和降雨不同期,降雨量较大的季节温度偏低,限制植被生长,因此出现植被生长与降雨量呈负相关而主要受温度控制的现象。这表明荒漠区植被月盖度对降雨和温度的敏感性都很强,只有在适当的雨热组合条件下,才有利于植被的生长。

3.3.4月植被覆盖度和前一月气候因子的关系为研究植被生长对气候因子响应的时滞效应,以2001-2010年植被覆盖度与气候因子不同月份多年平均值为基础,计算一年内2-12月植被覆盖度与前一月(即1-11月)的降雨量、均温之间的偏相关系数。总体而言,月植被覆盖度与前一月气候因子的相关系数(a和b)和其与当月气候因子的相关系数基本相等,占总面积88.60%的月植被覆盖度和前一月降雨量呈正相关,其中通过p<0.05和p<0.01检验的面积比重分别为27.69%和8.54%;占总面积79.30%的月植被覆盖度和前一月均温呈正相关,其中通过p <0.01检验的面积比重分别为25.46%和9.53%.不同生态区与前一月气候因子的相关性存在较大差别。

森林区月植被覆盖度与前一月月降雨量、月均温的平均相关系数分别为0.12和0.2,这和其与当月气候因子的相关系数相等,整体而言无明显时滞效应。森林区年内植被覆盖度是否在更长的时间尺度上对降雨量的响应存在时滞效应或累积效应有待于进一步研究。

草原区月植被覆盖度与前一月月降雨量的平均相关系数为0.19,高于其与当月降雨量的相关系数0.15,而其与前一月温度的平均相关系数为0.13,低于其与当月温度的相关系数0.15.这表明,在月际尺度上草原区植被生长对降雨量的响应存在时滞效应,而对温度的响应则没有明显的时滞效应,这与渠翠平等和许旭等的研究结果一致。草原区土壤类型主要为栗钙土和棕钙土,较低的风速和相对荒漠区较低的温度使降到地面的雨水能够渗透到较深的土层而不易很快蒸发,土壤蓄水保水能力较强,一次脉冲式的降水转化为土壤水分,可在一定时间内影响植被生长,这是草原区植被生长对降雨量的响应具有一定的时滞性的可能原因。

荒漠区月植被覆盖度与前一月月降雨量的平均相关系数为0.12,低于其与当月降雨量的相关系数0.16,而其与前一月温度的平均相关系数为0.12,高于其与当月温度的相关系数0.04.荒漠区主要土壤类型灰漠土只能保持水分在土壤表面,且稀疏的植被、频繁的大风和较高的温度使表层土壤水分易于蒸发,因此相对而言,荒漠区植被生长对当月降雨量较其对前一月降雨量更加敏感。而该区域植被覆盖度与前一月月均温的较高相关性可以认为是雨热不同期造成的。

4结论与讨论4.1人类活动对植被覆盖度变化及其与气候因子关系的影响此前,许多学者对内蒙古地区植被生长和气候因子的相互关系进行过探讨。许旭等利用noaa/avhrr的ndvi数据反演植被覆盖度,研究了1982-1999年间内蒙古温带草原区植被盖度和气候因子的关系,认为内蒙古温带草原生长季平均植被覆盖度与同期降雨量有很强的正相关关系,平均相关系数达到0.646;孙艳玲等则利用gimms的ndvi数据对内蒙古地区1982-2000年植被覆盖变化和降雨量的关系进行了研究,认为水分条件是内蒙古地区植被生长的制约因子,年植被ndvi与年降雨量的相关系数为0.64.本研究结果同样表明内蒙古地区年际水平上的植被覆盖度对年降雨量十分敏感,然而,与以上研究不同的是,本研究得出的植被覆盖度与降雨量的平均相关系数无论是在草原区(0.32)还是在整个研究区(0.2)均分别低于以上研究结果。尽管元数据选择、分析指标选择和实验误差都可能造成结果的差异,但研究时段的不同可能是造成相关系数差别较大的主要原因。

进人21世纪以来,国家实施了京津风沙源治理、退耕还林还草、退牧还草、围封转移等一系列生态恢复工程,而内蒙古是这些工程的重点实施区域之一。在本研究2001-2010年时段内,人类活动强度的加大对植被覆盖时空演变产生了重要影响,同时导致研究区年际间植被覆盖度对气候因子的变化敏感性降低,从而使二者的相关系数下降。

张保庆等对黄土高原1982-2009年植被覆盖的时空变化监测有类似结论:在1982-1998时间段研究区ndvi年均值与气温和降水表现出良好的相关性,即植被覆盖随气温和降水量的上下波动而波动,而在1999-2009时间段,大规模植被建设的实施促进了该区植被恢复,黄土高原ndvi年均值显著增加,但同时使植被覆盖对气候等自然因子的变化敏感度降低。

与许多研究结果类似,本研究发现2001-2010年间内蒙古地区一些主要的沙尘源地(如毛乌素沙地和科尔沁沙地)的植被呈持续好转状态,植树种草、禁牧轮牧和防沙治沙生态恢复措施的广泛实施在这一过程中发挥重要作用;与此同时,2000年之后内蒙古地区的年牲畜总头数急剧上升,从2000年的7300.5万头上升到2010年10798.5的万头,10年间增长了47.9%(内蒙古统计年鉴1986-2010),不断增加的放牧压力使草原区中部的大部分区域10年间植被覆盖度呈现下降趋势。

由此可见,2001-2010年间,人类活动对内蒙古植被覆盖度时空演变过程有重要影响,而这一影响削弱了植被生长对气候因子的依赖性,导致二者的相关系数较以往较早时段的研究结果偏低。然而,人类活动在内蒙古植被覆盖度时空演变过程中相对贡献的量化评定还有待于进一步探讨。

4.2主要结论本文基于modis-ndvi遥感数据反演了内蒙古地区2001-2010年植被覆盖状况,结合该地区同期降雨量和温度数据,分别从不同空间和时间尺度上分析了森林生态区、草原生态区和荒漠生态区植被的年际变化和月际变化对气候变化的响应。得出如下结论:内蒙古植被覆盖度空间上呈现显著差异,总体上呈现东高西低、由东到西递减的特征,自西向东的变化速率为0.2/10°n.研究区2001-2010年平均植被覆盖度为0.38,其中森林生态区平均覆盖度*高为0.57,草原生态区次之为0.4,荒漠生态区*低为0.16. 2001-2010年,内蒙古植被覆盖度总体上均呈现上升趋势,增加速率为荒漠生态区>森林生态区>草原生态区。总体而言,研究区内植被覆盖度极显著增加和显著增加的面积分别占总面积的11.25%和29.13%,二者之和大于植被覆盖度极显著减少和显著减少的面积比例之和,后者分别为7.65%和26.61%.从年际水平来看,研究区植被生长总体上与降雨量的关系更加密切,但存在显著的空间差异:在森林生态区主要受温度影响,在荒漠生态区主要受降雨量影响,而草原生态区与二者均有关系,但对降雨量的依赖性更强;从月际水平来看,研究区植被生长总体上与降雨量和温度都均有正相关性,在森林和荒漠生态区植被生长分别受温度和降雨量的影响较大,而在草原生态区则与二者的相关性均较高;与年际水平相比,在月际水平上植被生长与单一气候因子的相关性降低,而更依赖于水热组合的共同作用。其中,草原区月植被覆盖度对降雨量的响应存在时滞效应。





商用厨房设备主要有十大类:灶台灶具类设备、面点制作设备、清洁洗消设备、操作台设备、存储置物类设备、保温设备、制冷设备、食品加工设备、厨房排烟设备、其他商用厨房设备
商用厨房设备:
灶台灶具类设备有:食堂双头大锅灶、单头大锅灶、一大一小双头灶、单头炒灶、单头单尾炒灶、双头单尾炒灶、双头双尾炒灶、五星炒灶、单头蒸灶、双头蒸灶、单门蒸饭车、双门蒸饭车、蒸汽发生器、单头炖汤炉、双头炖汤炉、电磁炉、(二、四、六、八、十头)煲仔炉煲仔炉海鲜蒸柜、烤鸡炉、烤猪炉、烤鸭炉、可倾式汤锅、可倾式炒万能蒸烤箱、铁板烧设备、微波炉、油炸炉等。
面点制作设备有:蒸包炉煮面炉(桶)、烤箱电饼铛、醒发箱、搅拌机和面机压面机面条机包子机馒头机饺子机、酥皮机、面粉车等。
清洁洗消设备有:单眼水池、双眼水池、三眼水池、各类异形定制水池、餐具消毒柜、刀具消毒柜、碗柜、洗碗机油水分离器等。
操作台设备有单通打荷台、双通打荷台、单层工作台、双层工作台、三层工作台、工作台冰箱、残污台沙拉操作台、水吧操作台、木案工作台、调料台(车)等。
存储置物类设备有:储物柜、挂墙吊柜、挂墙层架、货架、米面架、收餐车、饼盘车、座台立架、异形工作台等。
保温设备有:保温餐车、保温售饭台、暖碟柜、保温汤桶车、暖饭车、自助餐保温台等。
制冷设备有:冷库、单门冰箱、双门冰箱四门冰箱、六门冰箱、工作台冰箱、制冰机饮料展示柜、菜品展示柜冷饮机等。
食品加工设备有切菜机洗菜机、去根机、去皮机、切片机绞肉机锯骨机豆浆机豆腐机咖啡机等。
厨房排烟设备有排烟风机油烟净化器排烟管道、油网烟罩、风机控制箱等。
其他商用厨房设备:传菜梯(升降梯、餐梯)、热水器开水器净水器(净水处理设备)、高压花洒龙头、冲地水龙头、食堂污碟输送带、餐厨垃圾处理设备、收残车(台)、收残台、等。



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本文标题:2001-2010年内蒙古植被覆盖度时空变化特征
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