江苏省植被NDVI动态变化及其与气候因子的关系

摘要

植被是陆地生态系统的重要组成部分，在气候调节、生物多样性维持、水土保持、水源涵养等方面具有重要作用。明确植被变化特征并探讨其与气候变化之间的关系，可以为应对全球变化提供理论依据，在全球变化研究中具有重要意义。研究区域植被覆盖与气候因子之间的关系，可以丰富全球变化的区域响应研究，同时对于了解区域生态环境变化趋势，进而制定合理的生态环境保护政策和措施具有一定的参考价值。
　　归一化植被指数(NDVI)可以很好地反映植被生长状况。本文利用2001-2010年MODIS/NDVI数据集、2002-2010年江苏省及其周边31个气象站点的气温、降雨、相对湿度和日照时数等数据，运用均值法、一元线性回归趋势分析法、空间插值以及相关性分析等方法，从区域整体和栅格水平上分析了江苏省10年间植被NDVI的时空动态变化特征及其与气温、降雨、相对湿度和日照时数等气候因子的关系。本文的主要研究结果如下:
　　(1)江苏省植被NDVI月均值的年内变化呈双峰形式，双峰时段分别为4-5月和7-9月。年均值的年际变化中，植被NDVI年平均值在2001-2010年间呈上升趋势，且上升趋势达到极显著水平(P＜0.01)，平均上升速率为0.005/a。月均值的年际变化中，5月和10月NDVI上升趋势达到极显著水平(P＜0.01)，3月NDVI上升趋势达到显著水平(P＜0.05)。
　　(2)江苏省NDVI平均值空间分布及其变化趋势区域差异明显。从多年平均值的空间分布来看，部分丘陵山区多年平均NDVI最高，江淮平原及黄淮平原次之，其他地区稍低。从NDVI年均值的年际变化趋势来看，江苏北部地区植被覆盖有所改善，中南部地区基本不变;从NDVI月均值的年际变化来看，5月和10月NDVI变化趋势达到显著水平(P＜0.05)地区所占面积比例较高，分别为39.03％和38.30％。
　　(3)气温、降雨、相对湿度以及日照时数对植被NDVI的月际变化均有显著影响，其中气温对NDVI月际变化的影响最大。总体上看，NDVI月际变化与气温的相关性最高，降雨其次，与相对湿度和日照时数的相关性稍低。江苏省NDVI整体上对降雨的响应存在滞后效应和累积效应，且滞后期和累积期均为1个月;对相对湿度和日照时数的响应存在累积效应，累积期为2个月;对气温的响应无累积效应和滞后效应。
　　(4)江苏省整体年均NDVI在年际变化上对气候的响应并不强烈。年均NDVI与气温、降雨、相对湿度及日照时数等气候因子的相关系数分别为0.282、-0.142、-0.369、-0.004，均未达到显著性水平(P＞0.05)。
　　(5)5月、8月和10月植被NDVI受气候因子的影响较大，其中8月NDVI与气候因子的关系最为密切。8月份NDVI与气温、降雨、相对湿度及日照时数等气候因子之间均存在显著的相关关系(P＜0.05)，5月和10月NDVI与气温及日照时数均存在显著相关关系(P＜0.05)。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 研究目标和主要研究内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 技术路线

第二章 研究区概况和研究方法

2．1 研究区概况

2．1．1 地理位置

2．1．2 地形地貌

2．1．3 气候

2．1．4 水系水文

2．1．5 土壤与植被

2．1．6 土地利用

2．2 数据来源和预处理

2．2．1 NDVI数据来源及预处理

2．2．2 气象数据来源及预处理

2．3 研究方法

2．3．1 均值法

2．3．2 克里金插值法

2．3．3 一元线性回归趋势分析法

2．3．4 相关性分析

2．3．5 显著性检验

第三章 江苏省植被时空分布及变化趋势

3．1 江苏省NDVI整体变化特征

3．1．1 NDVI年内变化

3．1．2 NDVI年际变化

3．1．3 不同月份NDVI年际变化

3．2 NDVI空间分布及其变化趋势

3．2．1 NDVI多年均值空间分布

3．2．2 年平均NDVI空间变化趋势

3．2．3 各月NDVI年际空间变化趋势

第四章 植被NDVI变化与气候因子的关系

4．1 江苏省2002-2010年气候变化特征

4．1．1 气温

4．1．2 降雨

4．1．3 相对湿度

4．1．4 日照时数

4．2 NDVI月际变化与气候因子的关系

4．3 NDVI年际变化与气候因子的关系

4．3．1 区域NDVI年均值年际变化与气候因子关系

4．3．2 年均NDVI年际变化与气候因子相关性分布

4．3．3 区域各月NDVI年际变化与气候因子的关系

4．3．4 典型月份NDVI年际变化与气候因子相关性分布

第五章 结论

5．1 研究结论

5．2 创新点与不足

5．2．1 创新点

5．2．2 不足

5．3 研究展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢