长三角地区不同下垫面NDVI的变化趋势及其与气候要素的相关性分析

长三角地区不同下垫面NDVI的变化趋势及其与气候要素的相关
性分析
当前,全球气候变化与陆地生态系统研究已经成为全球变化学科中最复杂、最具活力的研究领域。

温度和降水等气候因子决定着地表植被类型及其分布,植被类型决定着陆地生态系统,而促成地球陆地生态系统演变的驱动力会随时空尺度的不同而发生变化。

气候条件虽然是决定大范围植被分布的因子,但其影响的大小却与所考虑的时间与空间有关。

本项研究利用2003～2013年MOD13A2产品数据中的NDVI相关数据,分析了长三角区域植被指数近11年的分布特征及土地利用类型的时空变化趋势,并讨论了不同土地覆盖类型与气候要素之间的关系。

主要研究结论如下：(1)近11年长三角区域植被覆盖的空间分布特征为：南部林地NDVI年平均值高于北部耕地NDVI年平均值；中部长江两岸及太湖流域由于城镇分布密集,NDVI年平均值处于最低水平。

研究区域内NDVI年平均值整体呈现较缓的上升趋势,分区域的特点为：南部林区变化不大,变化范围集中在
-0.005/10a～0.005/10a之间;西北部种植区有较明显的上升
(0.03/lOa-0.04/l0a),东北部沿海一带种植区下降较明显(0.008/10a～
0.012/lOa),城市区域的NDVI呈现老城区明显上升(0.002/1Oa～0.01/1Oa),而新城区下降(-0.01/10a～-0.04/10a)的特征。

(2)建设用地和林地面积的年平均增长率分别达到3.35%(R2=0.93)和
1.35%(R2=0.76),均表现为极显著的增加趋势；耕地大幅减少,变化率为
-1.45%(R2=0.88)；水体面积的变化不显著。

(3)利用1984-2013年温度、降水和日照逐月平均资料,分析长三角地区气候变化的时空间变化特征,结果表明研究
区域的平均气温呈现极显著上升趋势,增长率为0.56℃/10a,各区域增长幅度有所差异；年降水量变化不大,但季降水量变化差异大,主要呈现夏季降水增多(13.7mm/a),春季降水减少(-10.5mm/a)的趋势；整个区域日照时数呈现明显下降趋势,但研究区域中南、北部的线性趋势存在显著差异。

(4)利用相关分析法研究长三角地区不同下垫面类型的NDVI值与气候要素之间关系,发现利用简单相关与偏相关分析法分析所得结果存在很大差异。

偏相关分析法由于在计算单个气象要素与NDVI的相关性时,剔除了其它气象要素的线性影响,使得计算出的相关系数更能准确地反映该气候要素与NDVI之间真实关系。

相关分析结果表明,月尺度上,各土地覆盖类型的NDVI与气温的相关性最好,且NDVI对气候要素的响应存在不同时长的滞后；季尺度上,上一年冬季的NDVI 对当年春季气候、当年春季的NDVI对当年夏季气候存在显著影响。