內(nèi)蒙古自治區(qū)氣溫對植被指數(shù)NDVI的影響

劉歡

摘要：基于1982-2006年內(nèi)蒙古自治區(qū)的NOAA/AVHRR NDVI數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)赝跉庀筚Y料日平均氣溫，通過GIS技術(shù)，研究氣溫數(shù)據(jù)對對植被指數(shù)NDVI的影響，得出如下研究結(jié)果：1）內(nèi)蒙古自治區(qū)多年氣溫變化趨勢為：中部氣溫增加而西南、東北方氣溫減小。NDVI的整體變化趨勢則較為穩(wěn)定，只有在內(nèi)蒙古的西部的部分地區(qū)出現(xiàn)了NDVI減小的現(xiàn)象，而在呼倫貝爾盟的新巴爾虎左旗和新巴爾虎右旗以及烏蘭浩特市和通遼市內(nèi)則出現(xiàn)植被指數(shù)明顯增加的現(xiàn)象。2）與氣溫因子呈現(xiàn)出明顯正相關(guān)的地區(qū)主要分布在內(nèi)蒙古中部的草原覆蓋區(qū)以及河套平原、通遼市及其旗縣內(nèi)的的經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)。

關(guān)鍵詞：內(nèi)蒙古自治區(qū);NDVI;氣候因子;GIS;相關(guān)關(guān)系

中圖分類號：S812 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-9129（2020）08-0153-01

1 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究所采用的氣象數(shù)據(jù)是來源于研究區(qū)45個氣象站點，1982年-2006年間連續(xù)的每日平均氣溫數(shù)據(jù)及GIMMS AVHRR NDVI 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。基于地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)，通過ARCGIS工具，運(yùn)用相關(guān)性和偏相關(guān)性方法，分析氣溫對內(nèi)蒙古自治區(qū)NDVI的影響。

2 內(nèi)蒙古氣溫和NDVI時空變化特征

內(nèi)蒙古自治區(qū)的氣溫和NDVI在空間上的變化情況，從1982至2006年，內(nèi)蒙古地區(qū)氣溫因子表現(xiàn)出增長趨勢的區(qū)域主要分布在內(nèi)蒙古的中部，如呼和浩特市，二連浩特市，錫林浩特市，包頭市等大城市以及內(nèi)蒙古北部的海拉爾市及其周邊的旗縣。而氣溫表現(xiàn)出負(fù)增長的地區(qū)則主要分布在赤峰市及其下屬旗縣，扎蘭屯市和烏海市周圍。從整體上看，內(nèi)蒙古自治區(qū)多年氣溫變化趨勢為：中部氣溫增加而西南、東北方氣溫減小。其中高溫地區(qū)主要分布在內(nèi)蒙古西南部的大片沙漠地帶，因為該地區(qū)深居內(nèi)陸，常年處于副熱帶高壓和信風(fēng)控制之下，盛行熱帶大陸氣團(tuán)，因此氣候炎熱干燥，、降水十分稀少。而內(nèi)蒙古的東北地區(qū)，因緯度較高，所以氣溫相對偏低，并且因其靠近沿海地區(qū)，相對內(nèi)陸地區(qū)而言，降水較多。NDVI的整體變化趨勢則較為穩(wěn)定，只有在內(nèi)蒙古的西部的部分地區(qū)出現(xiàn)了NDVI減小的現(xiàn)象，而在呼倫貝爾盟的新巴爾虎左旗和新巴爾虎右旗以及烏蘭浩特市和通遼市內(nèi)則出現(xiàn)植被指數(shù)明顯增加的現(xiàn)象。

3 內(nèi)蒙古地區(qū)氣候因子和NDVI相關(guān)性分析

將25年內(nèi)蒙古自治區(qū)的NDVI數(shù)據(jù)和氣溫數(shù)據(jù)進(jìn)行逐像元的相關(guān)性分析和顯著性檢驗，空間分布情況如圖2所示。內(nèi)蒙古自治區(qū)的年均氣溫對年均NDVI影響顯著，且在空間分布上差異較大。從氣溫與NDVI相關(guān)性分布圖中可以看出，氣溫對NDVI影響較大的地區(qū)主要分布在中部高原地區(qū)以及河套平原地帶。其中在氣溫與NDVI相關(guān)性分析中通過0.05顯著性檢驗的地區(qū)主要分布在內(nèi)蒙古高原北部、中部和西南部、河套平原和通遼市周邊旗縣。

為了進(jìn)一步研究內(nèi)蒙古自治區(qū)植被指數(shù)NDVI的主要影響的因子，取年平均氣溫與NDVI做偏相關(guān)分析，偏相關(guān)性分布格局與相關(guān)性分布格局大體上是一致的，其中，受氣溫影響較大的地區(qū)主要在內(nèi)蒙古草原，該地分布著大片的草地植被，草地植被的生長需要適宜的溫度，而我國北方地區(qū)緯度高，年平均氣溫較低，過低的溫度會抑制植被的生長，因此氣溫的升高會對植被的生長具有一定的促進(jìn)作用。因此，對比NDVI與氣溫相關(guān)性和偏相關(guān)分布圖能夠發(fā)現(xiàn)，氣溫與經(jīng)濟(jì)作物正相關(guān)分布區(qū)域并無明顯的面積變化。該區(qū)域內(nèi)氣溫對針、闊葉林和灌叢植被生長的正影響是很小的。具體分析如下：溫度的升高會加速闊葉林，針葉林和灌叢植被的蒸騰作用從而限制了植被的生長，所以氣溫與該地區(qū)森林植被的生長還有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

4 結(jié)論

本文利用1982-2006年內(nèi)蒙古自治區(qū)的NOAA/AVHRR NDVI數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)赝跉庀筚Y料，研究了該地區(qū)氣候因子對植被指數(shù)變化的影響。

4.1內(nèi)蒙古自治區(qū)多年氣溫變化趨勢為：中部氣溫增加而西南、東北方氣溫減小。其中高溫地區(qū)主要分布在內(nèi)蒙古西南部的大片沙漠地帶。NDVI的整體變化趨勢則較為穩(wěn)定，只有在內(nèi)蒙古的西部的部分地區(qū)出現(xiàn)了NDVI減小的現(xiàn)象，而在呼倫貝爾盟的新巴爾虎左旗和新巴爾虎右旗以及烏蘭浩特市和通遼市內(nèi)則出現(xiàn)植被指數(shù)明顯增加的現(xiàn)象。

4.2氣候因子對內(nèi)蒙古自治區(qū)植被指數(shù)NDVI的影響從整體分布上看，氣溫對植被生長的影響較為顯著。氣溫因子與植被指數(shù)NDVI呈現(xiàn)出明顯正相關(guān)的地區(qū)主要分布在內(nèi)蒙古高原北、中和西南部的草原地區(qū)以及河套平原、通遼市及其旗縣內(nèi)的經(jīng)濟(jì)作物種植區(qū)。結(jié)合偏相關(guān)分析方法和內(nèi)蒙古植被類型分布圖綜合得出，氣溫與草原植被、水稻和耐寒經(jīng)濟(jì)作物呈顯著的正相關(guān)。通過偏相關(guān)性分析和植被覆蓋狀況亦可得出，氣溫與該類型植被則呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系。

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