青藏高原典型草地NDVI时空演变的季节差异及其气候驱动

摘要

基于全球库存建模和制图研究(GIMMS)第三代归一化植被指数(NDVI3g)产品和气象数据,利用一元线性回归模型、偏相关分析和显著性T检验,分析了1982—2015年青藏高原高寒草甸和高寒草原春、夏、秋季NDVI时空演变的差异特征及其与气候因子的关系。研究表明:(1)高寒草甸春、夏、秋季NDVI整体均无明显变化趋势,高寒草原春季和夏季NDVI均显著增加,变化速率均为0.0002/a(P<0.05),而秋季NDVI变化趋势不明显。(2)空间上,高寒草甸春季NDVI显著增加面积占比31.95%,集中分布在祁连山区和三江源区,夏季NDVI显著增加的面积占比32.12%,主要分布在祁连山区、三江源地区和一江两河流域;秋季NDVI显著增加的比例为24.59%,集中分布于祁连山区和一江两河流域。高寒草原春、夏、秋季NDVI显著增加的区域均集中分布于西藏自治区北部和柴达木盆地南缘地区,分别占比44.20%、43.09%和37.99%。(3)高寒草甸春季和秋季NDVI均与气温显著正相关,偏相关系数达0.41(P<0.05)和0.23(P<0.05),夏季NDVI与气温、降水量和太阳辐射均呈显著相关性,偏相关系数分别为0.35(P<0.01)、0.56(P<0.01)和-0.57(P<0.01);高寒草原春季NDVI与气温和降水量均呈显著正相关,且与降水量偏相关系数较高,为0.31(P<0.05),夏季NDVI与气温、降水量和太阳辐射均呈显著相关性,与降水量偏相关系数最高,为0.46(P<0.01),秋季NDVI与太阳辐射显著正相关。(4)空间上高寒草甸春季和秋季NDVI与气温呈正相关的像元分别占比76.50%和67.86%,集中于祁连山区和三江源区,夏季NDVI与降水量呈正相关的像元占比58.42%,与太阳辐射呈负相关的像元占比53.69%,均集中分布于祁连山区、三江源区和一江两河流域。高寒草原春季和夏季NDVI与降水量呈正相关的像元分别占比63.02%和67.62%,集中分布在西藏自治区西部和柴达木盆地南缘。研究可为保护青藏高原草地资源、管理高寒生态系统植被碳库以及推动青藏高原长效生态增汇提供科学依据。