陕西彬长矿区NDVI3g（1982-2013）变化趋势及气候响应

马雯思^1,2,3，马超^1,4，刘玮玮¹

1. 河南理工大学测绘与国土信息工程学院2. 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室3. 中国科学院大学4. 河南理工大学矿山空间信息国家测绘与地理信息局重点实验室

摘 要：过去30 a,全球归一化差值植被指数(NDVI)呈增加趋势,植被返青期(SOS)提前,枯黄期(EOS)滞后,生长期(LOS)延长。作为人类经济活动最密集的工矿区,其生态环境问题是环境与发展的焦点问题之一,在全球变化的背景下,研究矿区及周边地区NDVI趋势,能很好地反映区域尺度上非自然生态区植被变化及对全球变化的响应。基于GIMMS AVHRR NDVI3g长时间序列遥感影像,利用IDL编程、线性回归、趋势拟合提取研究区1982—2013年植被覆盖的物候信息,分析矿区、缓冲区(10 km,20 km)及生态校验区月度、季度、年际变化情况,推算出植被SOS,EOS与LOS长度变化趋势,并结合气象观测记录分析气候驱动因子(降水、气温)与NDVI变化相关性。时序相关性分析表明:32 a彬长矿区年均NDVI总量随时间序列缓慢升高,32 a增长百分比达13. 31%;生态校验区NDVI总量随时间序列升高趋势明显,32 a增长百分比达19. 45%;受人类活动影响,矿区NDVI阶段增长百分比明显低于生态校验区。空间相关性分析表明:彬长矿区NDVI原始基底值高于校验区,植被SOS提前6±3 d,EOS滞后5±3 d,LOS延长11±3 d;生态校验区植被SOS提前3±3d,EOS滞后3±3 d,LOS延长6±3 d;矿区植被LOS延长天数高于生态校验区5 d。气候相关性分析表明:彬长矿区处于半湿润气候区,植被对气温变化的响应高于降水,植被生长对降水有2～3 a的滞后性,NDVI的增加与该区气温升高、降水减少的共同作用有关。研究认为,采矿活动使得矿区及其周边地区植被活动放缓,年均NDVI增长率明显低于生态校验区;在全球变化作用下,植被LOS延长的基础上,人类活动使得矿区植被LOS被再度延长。

关键词：GIMMS AVHRR NDVI3g;彬长矿区;生态校验区;采矿活动;气候变化;生长期;