基于Landsat的新疆罗布泊地区植被覆盖度时空变化及其与气候因子的关系

发布时间：2020-04-02 00:32

【摘要】：新疆地处大陆板块腹地,属干旱、半干旱气候区,是西北地区生态环境的重要屏障。区域内生态环境恶劣,气候干旱,植被覆盖度低。罗布泊地区位于塔里木盆地东部,新疆巴音郭楞蒙古自治州境内,西邻塔克拉玛干沙漠、库鲁克塔格沙漠,东南与库木塔格沙漠相连。罗布泊地区降水稀少,极其干旱,人类只在少数绿洲地区活动。1972年,美国第一颗陆地卫星发射后,从传回的影像发现我国罗布泊已经干涸,呈现出一个“大耳朵”形态。罗布泊湖水干涸后,植物属种迅速减少。本文以1988~2017年为研究时段,以新疆罗布泊地区为研究区域,以年为研究尺度,利用若羌气象站点数据和美国陆地卫星数据,采用均值法、回归分析法、趋势分析法、相关性分析法等方法,揭示了新疆罗布泊地区植被覆盖度时空变化及其与气候因子的响应。结果表明:(1)1988~2017年,罗布泊地区NDVI的年际变化为:区域平均NDVI值的线性变化趋势为-0.006/30a,表明罗布泊地区自上世纪80年代以来NDVI呈微弱下降的趋势。罗布泊地区在1988~2017年间NDVI整体波动不明显,最大值在1989年为0.5815,最小值在2011年为0.4650。将研究区分为罗布泊湖盆地区、阿奇克谷地、塔里木河流域、若羌县城及周边地区等四个区域研究发现:1988~2017年,NDVI均值若羌县城及周边地区阿奇克谷地塔里木河流域罗布泊湖盆地区。罗布泊湖盆地区、阿奇克谷地和塔里木河流域区近30年NDVI值均呈现下降趋势,若羌县城及周边地区近30年NDVI值呈微弱上升趋势。(2)罗布泊地区植被覆盖的空间分布规律是:中高等植被覆盖区均集中于若羌县、米兰镇和铁干里克镇,是整个研究区人类活动最集中的地区,植被覆盖度较好,NDVI值达到最大。河流流经的地区和阿奇克谷地植被覆盖度也高于其他地区。受人为活动因素明显影响地区的NDVI值大于受自然因素影响为主的地区,水分条件好的地区NDVI值较高。(3)1988~2017年,罗布泊地区NDVI值变化趋势的空间特征为:植被覆盖呈轻微减少趋势的区域为塔克拉玛干沙漠与塔里木河流域交界地区、车尔臣河改道前流域范围、若羌县城中心地区和米兰镇中心地区;植被覆盖呈轻微增加的区域为若羌县城、米兰镇、瓦石峡镇、车尔臣河流域、铁干里克镇和塔里木河流域。整体研究区植被覆盖度保持相对稳定的状态。(4)罗布泊地区,研究时段内6~9月份降水量范围为3mm~1046mm。2005年出现降水量最大值为1046mm;2001年降水量最小为3mm。30年间降水量趋势线呈明显的上升趋势,倾向率为35.90mm/30a。罗布泊地区6~9月气温范围在24.04℃~26.00℃之间波动。气温倾向率为0.1℃/30a,研究区气候近30年来呈变暖趋势。(5)罗布泊地区年均NDVI与年降水量相关系数为0.370(P0.05),表明植被年均NDVI值与年降水量存在一定的正相关性,降水量越多,植被的生长状况越好。年平均气温与年均NDVI之间的相关系数为-0.406(P0.05),呈较显著负相关,表明研究区气温越高,植被覆盖度越差。在不考虑气温情况下,降水和NDVI的偏相关性系数是0.448,P为0.015,P0.05通过显著性检验。在降水变量控制情况下,气温与NDVI的偏相关性系数是-0.476,P为0.009,通过P0.05的显著性检验,气温与NDVI呈现较显著负相关。偏相关分析与相关分析结果一致。
【图文】：

2 研究区环境概况2.1 地理位置新疆维吾尔自治区位于我国西北部，深居内陆远离海洋，，新疆全区面积166.49×104km2。本文的研究区为罗布泊地区，位于塔里木盆地东部,北部库鲁克塔格山,东与甘肃毗邻,阿尔金山在其南缘，西部有两大沙漠，即塔克拉玛干沙漠和库鲁克塔格沙漠，东部与河西走廊相连，东南部为库姆塔格沙漠。该地区的地理坐标位置为东经 87.3°～93.1°、北纬 37.5°～41.1°之间。研究范围包括已经干涸的罗布泊湖盆、阿奇克谷地、小河墓地、孔雀河、塔里木河、台特玛湖、若羌县城等。研究区域面积 11.81×104km2（图 2.1）。

利用陆地卫星影像计算罗布泊地区 1988～2017 年平均 NDVI 的值，分析其年间变化和距平变化。结果如图 4.1 和图 4.2 所示。图4.1和图4.2中R指的是相关系数，表示两个变量变化的共同趋势有多少；而 R 的平方代表决定系数。它能够说明一个变量可以解释另一个变量发生变化的比例。由图 4.1 可知，30 年来罗布泊地区 NDVI 的线性变化趋向为-0.006/30a，表图 4.1 罗布泊地区年平均 NDVI 变化趋势图 4.2 罗布泊地区年平均 NDVI 距平趋势
【学位授予单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P461

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本文编号：2611180