陳軍紀(jì)， 楊更強(qiáng)， 曹秋梅， 劉 彬， 王 蕾， 尹林克,①

(1. 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所， 新疆 烏魯木齊 830011； 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)， 北京 100049；3. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830052； 4. 新疆師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830054)

安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南、北部植被指數(shù)和水熱因子變化及相關(guān)性分析

陳軍紀(jì)1,2， 楊更強(qiáng)1,2， 曹秋梅1,3， 劉 彬1,4， 王 蕾1， 尹林克1,①

(1. 中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所， 新疆 烏魯木齊 830011； 2. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)， 北京 100049；3. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830052； 4. 新疆師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830054)

根據(jù)安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部和北部2000年、2003年、2006年、2009年和2012年的MODIS影像數(shù)據(jù)和相關(guān)氣象數(shù)據(jù)，對(duì)該保護(hù)區(qū)荒漠植被的歸一化植被指數(shù)(NDVI)和比值植被指數(shù)(RVI)及水熱因子(七月份均溫、年均溫和年均降水量)進(jìn)行比較和相關(guān)性分析。結(jié)果表明：在2000年至2012年，該保護(hù)區(qū)南部植被的NDVI和RVI指數(shù)均隨著時(shí)間推移持續(xù)升高；北部植被的NDVI指數(shù)在2003年達(dá)到最高值、2006年明顯下降、之后持續(xù)升高但均低于2003年水平，而RVI指數(shù)則總體呈逐漸升高的趨勢(shì)。該保護(hù)區(qū)南部和北部的七月份均溫和年均溫均在2003年最低、之后逐漸升高，其年均降水量變化趨勢(shì)與北部NDVI指數(shù)的變化趨勢(shì)一致。相關(guān)性分析結(jié)果表明：該保護(hù)區(qū)南部和北部植被的NDVI和RVI指數(shù)間存在極顯著正相關(guān)；南部植被的NDVI和RVI指數(shù)均與年均溫、七月份均溫和年均降水量呈顯著或極顯著正相關(guān)；北部植被的NDVI指數(shù)僅與年均降水量呈顯著正相關(guān)，其RVI指數(shù)與七月份均溫和年均溫呈極顯著正相關(guān)。與該保護(hù)區(qū)南部相比，北部植被的NDVI和RVI指數(shù)均較低，年均溫和年均降水量也較低，但七月份均溫卻較高。綜合分析結(jié)果顯示：與同期的水熱因子變化相比，安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部和北部植被的NDVI指數(shù)雖然具有較明顯的時(shí)滯效應(yīng)，但仍然能夠較好地反映植被的生長(zhǎng)狀況；而它們的植被RVI指數(shù)變化不明顯，不適用于該保護(hù)區(qū)荒漠植被的影像研究?？傮w來(lái)看，該保護(hù)區(qū)的荒漠植被的生長(zhǎng)緩慢但生長(zhǎng)狀況良好。

安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)； 歸一化植被指數(shù)(NDVI)； 比值植被指數(shù)(RVI)； 時(shí)滯效應(yīng)； 水熱因子； 相關(guān)性分析

植被是人類與動(dòng)物獲取物質(zhì)和能量的源泉，也是調(diào)節(jié)水熱等氣候條件的重要因子；植被的生長(zhǎng)狀況可以反映其生長(zhǎng)環(huán)境和氣候特點(diǎn)，以及隨時(shí)間變化的演變規(guī)律[1]。植被指數(shù)是植物生長(zhǎng)狀況的指示因子之一，對(duì)植物的光合作用和長(zhǎng)勢(shì)變化反映靈敏。歸一化植被指數(shù)(normalized difference vegetation index,NDVI)和比值植被指數(shù)(ratio vegetation index,RVI)是2種最常用的植被指數(shù)，其中，NDVI指數(shù)與植被蓋度呈正相關(guān)[2-3]，但在植被高密度覆蓋區(qū)域其靈敏度下降；而RVI指數(shù)則與葉綠素濃度等指標(biāo)具有較強(qiáng)的相關(guān)性[4]，適用于反映高蓋度植被的生長(zhǎng)狀況，可用于估算和監(jiān)測(cè)綠色植物的生物量。植被指數(shù)還與區(qū)域氣候變化密切相關(guān)。Ichii等[5]的研究結(jié)果顯示北半球中高緯度地區(qū)春季和夏季的植被NDVI值隨溫度升高而增大，與溫度呈顯著正相關(guān)；Nemani等[6]認(rèn)為年降水量越大、植被指數(shù)越高，二者具有明顯的相關(guān)性。因此，對(duì)區(qū)域植被指數(shù)進(jìn)行分析有助于深入研究區(qū)域內(nèi)的植被結(jié)構(gòu)和功能與區(qū)域氣候和水熱狀況之間的關(guān)系。

氣候變化可導(dǎo)致中高緯度地區(qū)的植被活動(dòng)發(fā)生明顯變化，全球氣候變暖致使位于北半球中高緯度地區(qū)的植被活動(dòng)增強(qiáng)[7]。中國(guó)西北地區(qū)地處中高緯度，屬于干旱與半干旱區(qū)，其荒漠植被對(duì)氣候變化尤為敏感，因此對(duì)其進(jìn)行植被與水熱條件的關(guān)系研究十分重要。劉憲鋒等[8]發(fā)現(xiàn)1982年至2006年間新疆、青海和甘肅等地的植被變化較氣溫和降水量變化滯后，認(rèn)為植被的這種大尺度變化與全球氣候變化密不可分，并從全球氣候變化的角度闡釋了干旱區(qū)植被蓋度對(duì)氣候因子的綜合響應(yīng)程度。但是，目前對(duì)中高緯度地區(qū)局部小區(qū)域植被指數(shù)與氣候尤其是水熱條件變化的關(guān)系尚缺乏系統(tǒng)的研究。

為了解中國(guó)中高緯度小區(qū)域植被變化與水熱條件的對(duì)應(yīng)關(guān)系，作者依據(jù)安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的植被MODIS影像數(shù)據(jù)圖，對(duì)該保護(hù)區(qū)植被的NDVI和RVI指數(shù)進(jìn)行分析，并結(jié)合該區(qū)域的氣溫和降水資料，對(duì)該保護(hù)區(qū)植被動(dòng)態(tài)變化與水熱條件的相關(guān)性進(jìn)行分析，以期為研究和預(yù)測(cè)該區(qū)域荒漠植被的未來(lái)時(shí)空變化提供參考信息，同時(shí)為該保護(hù)區(qū)植被的管理與保護(hù)、發(fā)展與規(guī)劃以及可持續(xù)經(jīng)營(yíng)等提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是中國(guó)惟一一個(gè)以保護(hù)極旱荒漠生態(tài)系統(tǒng)及其生物多樣性為主的多功能綜合性國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。該保護(hù)區(qū)位于甘肅省境內(nèi)，由2個(gè)部分構(gòu)成，其中一部分位于瓜州縣南部(以下稱保護(hù)區(qū)南部)，另一部分位于瓜州縣北部(以下稱保護(hù)區(qū)北部)。區(qū)內(nèi)的年降水量較小，但蒸發(fā)量較大，風(fēng)沙日數(shù)相對(duì)較多；冬季寒冷、夏季酷熱，年均溫6 ℃～11 ℃；年均降水量40～150 mm，主要集中在夏季，占全年降水量的70%。

該保護(hù)區(qū)位于青藏高原和蒙新荒漠的結(jié)合部，其荒漠生態(tài)系統(tǒng)在整個(gè)古地中海區(qū)域中具有一定的典型性和代表性，植物區(qū)系主要成分為亞洲中部成分，均以灌木、半灌木荒漠種類為主；植被建群種有泡泡刺(NitrariasphaerocarpaMaxim.)、紅砂〔Reaumuriasoongarica(Pall.) Maxim.〕、裸果木(GymnocarposprzewalskiiMaxim.)、膜果麻黃(EphedraprzewalskiiStapf)、合頭草(SympegmaregeliiBunge)及珍珠豬毛菜(SalsolapasserinaBunge)等[9]。

1.2 研究方法

根據(jù)2012年5月至9月該保護(hù)區(qū)南部和北部植物生長(zhǎng)狀況的調(diào)查結(jié)果和保護(hù)區(qū)科研開(kāi)發(fā)科提供的各年份的植物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)報(bào)告，每年7月份該保護(hù)區(qū)南部和北部的植物生長(zhǎng)狀況均最好，且南部的植被覆蓋度大于北部，因此選取每年7月份的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

研究涉及的2000年7月、2003年7月、2006年7月、2009年7月和2012年7月的安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的MODIS數(shù)據(jù)均來(lái)源于MODIS官方網(wǎng)站(http:∥modis.gsfc.nasa.gov/)，空間分辨率為250 m；氣溫和降水量數(shù)據(jù)由瓜州氣象局提供，包括上述5個(gè)年份的七月份均溫、年均溫和年均降水量。利用MRT軟件的轉(zhuǎn)換和提取工具獲取NDVI和RVI指數(shù)的數(shù)值，再運(yùn)用SPSS 19.0和EXCEL 2013軟件進(jìn)行相關(guān)性分析；對(duì)NDVI指數(shù)與七月份均溫、年均溫和年均降水量進(jìn)行單因素方差分析和雙變量相關(guān)分析，并采用顯著性檢驗(yàn)分析NDVI指數(shù)與上述水熱因子的相關(guān)變化特征。

2 結(jié)果和分析

2.1 保護(hù)區(qū)南部和北部的植被指數(shù)以及水熱因子的動(dòng)態(tài)變化

2.1.1 保護(hù)區(qū)南部的植被NDVI和RVI指數(shù)以及氣溫和降水量的變化 2000年至2012年安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被的NDVI和RVI指數(shù)及氣溫和降水量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果顯示：2000年至2012年期間，安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被的NDVI和RVI指數(shù)一直持續(xù)增加，并且2009年和2012年的NDVI和RVI指數(shù)均顯著(P<0.05)高于2000年；七月份均溫和年均氣溫總體呈逐漸升高的趨勢(shì)，2個(gè)指標(biāo)數(shù)值均在2003年顯著低于2000年和2006年，并且均在2012年達(dá)到最高值；年均降水量無(wú)明顯的變化規(guī)律，其中，2006年的年均降水量最低(顯著低于其他年份)，而2003年和2012年的年均降水量均較高。

表 1 2000年至2012年安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被NDVI和RVI指數(shù)及氣溫和降水量的變化1)

Table 1 Changes inNDVIandRVIindexes of vegetation, air temperature and precipitation in the south of Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve from 2000 to 20121)

年份YearNDVIRVIT7/℃Ta/℃Pa/mm20000．0958±0．0019b0．9081±0．0913b27．64±0．75b9．52±0．95b148．32±1．29a20030．1110±0．0039b0．9476±0．0312ab26．42±0．84c8．24±1．01c154．40±1．24a20060．1211±0．0049ab0．9589±0．0621a29．32±0．78a9．22±0．91b108．34±1．33b20090．1292±0．0047a0．9995±0．0514a29．82±0．89a9．92±0．97a146．22±1．31a20120．1321±0．0053a1．0858±0．0431a30．14±0．88a10．34±1．08a149．24±1．28a

1)T7: 七月份均溫 Mean temperature of July; Ta: 年均溫 Annual mean temperature； Pa: 年均降水量 Annual mean precipitation. 同列中不同的小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference (P<0.05).

從2個(gè)植被指數(shù)的變化幅度來(lái)看，2012年安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被的NDVI指數(shù)較2000年增加37.89%，RVI指數(shù)增加19.57%，說(shuō)明該保護(hù)區(qū)南部的植被蓋度增加明顯，但從具體數(shù)值來(lái)看南部植被的總體蓋度仍較低。另外，安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部的年均降水量在2006年較2000年降低27.03%，但NDVI指數(shù)增加26.45%，說(shuō)明南部植被的變化出現(xiàn)時(shí)滯現(xiàn)象。

2.1.2 保護(hù)區(qū)北部的植被NDVI和RVI指數(shù)以及氣溫和降水量的變化 2000年至2012年安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)北部植被的NDVI和RVI指數(shù)及氣溫和降水量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)北部植被的NDVI指數(shù)在2003年顯著升至最高值，在2006年又明顯下降，之后逐漸升高，但并未超過(guò)2003年水平，并且2003年的NDVI指數(shù)較2000年增加12.84%；RVI指數(shù)大體呈逐漸升高的趨勢(shì)，且其在2006年和2012年的增幅均低于同年NDVI指數(shù)的增幅；七月份均溫和年均溫均在2003年顯著降低，之后持續(xù)增加，并在2012年達(dá)到最大值；而年均降水量則在2003年顯著增加，但在2006年卻顯著下降。

表 2 2000年至2012年安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)北部植被NDVI和RVI指數(shù)及氣溫和降水量的變化1)

Table 2 Changes inNDVIandRVIindexes of vegetation, air temperature and precipitation in the north of Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve from 2000 to 20121)

年份YearNDVIRVIT7/℃Ta/℃Pa/mm20000．0545±0．0083b0．8932±0．0673b32．14±0．81b5．12±0．93b79．25±1．31c20030．0614±0．0074a0．8806±0．0412b30．94±0．73c4．64±0．89c102．34±1．27a20060．0550±0．0096ab0．9035±0．0694b33．72±0．77b5．54±0．83ab54．42±1．23d20090．0597±0．0043a0．9552±0．0723ab34．34±0．85a5．62±0．97ab78．26±1．19c20120．0604±0．0052a1．0983±0．0481a34．52±0．87a6．12±0．93a95．24±1．25b

1)T7: 七月份均溫 Mean temperature of July; Ta: 年均溫 Annual mean temperature； Pa: 年均降水量 Annual mean precipitation. 同列中不同的小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05) Different small letters in the same column indicate the significant difference (P<0.05).

2.2 保護(hù)區(qū)南部和北部的植被指數(shù)與水熱因子的相關(guān)性分析

2.2.1 保護(hù)區(qū)南部植被NDVI和RVI指數(shù)與氣溫和降水量的相關(guān)性 安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被NDVI和RVI指數(shù)與氣溫和降水量的相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表3。結(jié)果表明：安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部的年均降水量與七月份均溫和年均溫的相關(guān)性均不顯著，但七月份均溫與年均溫呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)為0.980；NDVI和RVI指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為1.000；NDVI和RVI指數(shù)與七月份均溫和年均降水量均呈極顯著正相關(guān)、與年均溫呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，并且二者與七月份均溫、年均溫和年均降水量的相關(guān)系數(shù)完全一致，分別為0.900、0.700和0.910。

表 3 安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被NDVI和RVI指數(shù)與氣溫和降水量的相關(guān)系數(shù)1)

Table 3 Correlation coefficient ofNDVIandRVIindexes of vegetation with air temperature and precipitation in the south of Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve1)

因子Factor各因子間的相關(guān)系數(shù) CorrelationcoefficientamongfactorsNDVIRVIT7TaPaNDVI1．000RVI1．000??1．000T70．900??0．900??1．000Ta0．700?0．700?0．980??1．000Pa0．910??0．910??-0．300-0．1001．000

1)T7: 七月份均溫 Mean temperature of July; Ta: 年均溫 Annual mean temperature； Pa: 年均降水量 Annual mean precipitation. **:P<0.01; *:P<0.05.

2.2.2 保護(hù)區(qū)北部植被NDVI和RVI指數(shù)與氣溫和降水量間的相關(guān)性 安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被NDVI和RVI指數(shù)與氣溫和降水量的相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表4。結(jié)果表明：安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)七月份均溫與年均溫呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.997，而年均降水量與七月份均溫和年均溫的相關(guān)性均不顯著；NDVI和RVI指數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為1.000；NDVI指數(shù)與年均降水量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.700，但與七月份均溫和年均溫的相關(guān)性均不顯著；RVI指數(shù)與3個(gè)水熱因子的相關(guān)性則恰好相反，表現(xiàn)為與年均降水量的相關(guān)性不顯著，但與七月均溫和年均溫均呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.991和0.900。

表 4 安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)北部植被NDVI和RVI指數(shù)與氣溫和降水量的相關(guān)系數(shù)1)

Table 4 Correlation coefficient ofNDVIandRVIindexes of vegetation with air temperature and precipitation in the north of Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve1)

因子Factor各因子間的相關(guān)系數(shù) CorrelationcoefficientamongfactorsNDVIRVIT7TaPaNDVI1．000RVI1．000??1．000T70．0010．991??1．000Ta0．0010．900??0．997??1．000Pa0．700?0．300-0．300-0．3001．000

1)T7: 七月份均溫 Mean temperature of July; Ta: 年均溫 Annual mean temperature； Pa: 年均降水量 Annual mean precipitation. **:P<0.01; *:P<0.05.

3 討論和結(jié)論

相關(guān)研究結(jié)果表明：基于水熱因子的影響，小區(qū)域氣候因子和植被特征存在較大差異[10-11]，并且區(qū)域植被的NDVI指數(shù)對(duì)氣溫和降水量有累積滯后效應(yīng)[12]。對(duì)于植被覆蓋度較低的干旱荒漠區(qū)，NDVI指數(shù)是基于植被影像研究的最優(yōu)選擇[13]。隨著氣溫和降水量的波動(dòng)變化，NDVI指數(shù)與月均溫和降水量均有較強(qiáng)的相關(guān)性，尤其是與月均溫的相關(guān)性最強(qiáng)，并且NDVI指數(shù)隨季節(jié)變化差異明顯，尤其是在夏季變化顯著[12,14]。在安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，氣溫與保護(hù)區(qū)南部植被的NDVI指數(shù)有較強(qiáng)的相關(guān)性，且植被生長(zhǎng)變化較年均降水量的變化相對(duì)滯后，說(shuō)明在荒漠地區(qū)氣溫更易對(duì)植被的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。

上述研究結(jié)果表明：2000年至2012年安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南、北部植被的NDVI和RVI指數(shù)總體上均呈增加趨勢(shì)，且南部的植被NDVI指數(shù)的漲幅大于北部。隨著氣溫和降水量的波動(dòng)變化，該保護(hù)區(qū)南、北部的植被NDVI指數(shù)變化的滯后效應(yīng)明顯，與氣溫和降水量的變化相比，植被對(duì)氣候的響應(yīng)具有一定的時(shí)效性。對(duì)植被的NDVI和RVI指數(shù)進(jìn)行比較，可見(jiàn)2000年至2012年間NDVI指數(shù)變化能較好地反映安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)荒漠植被的生長(zhǎng)狀況，有助于荒漠生態(tài)系統(tǒng)演替和生態(tài)學(xué)過(guò)程的進(jìn)一步研究；而RVI指數(shù)變化不明顯，不適用于干旱荒漠的植被影像研究。

與安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)南部植被相比，該保護(hù)區(qū)北部的植被覆蓋度較低、地表裸露面積大，且七月份均溫較高、年均降水量和年均溫均較低，植被的NDVI指數(shù)及其變幅均較低，而RVI指數(shù)的變化也不明顯，進(jìn)一步說(shuō)明在植被覆蓋度較小的荒漠地區(qū)，RVI指數(shù)的變化不能夠準(zhǔn)確反映植被生長(zhǎng)狀況的變化。總體上看，安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的荒漠植被生長(zhǎng)緩慢、變幅較小且相對(duì)穩(wěn)定，植被生長(zhǎng)狀況良好，并且隨時(shí)間推移植被覆蓋度穩(wěn)步增加，說(shuō)明該保護(hù)區(qū)植被生態(tài)系統(tǒng)的抗干擾力逐漸增強(qiáng)。

[1] CHEN X Q, HU B, YU R. Spatial and temporal variation of phenological growing season and climate change impacts in temperate eastern China[J]. Global Change Biology, 2005, 11: 1118-1130.

[2] 李麗娜, 楊聯(lián)安. 陜西省近年NDVI變化及其與氣候因子相關(guān)性分析[J]. 陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2008(S1): 123-125.

[3] 龔建周, 夏北成. 基于遙感影像的廣州市植被覆蓋度內(nèi)部結(jié)構(gòu)與時(shí)空變化[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào), 2006, 15(4): 25-29.

[4] 顧萬(wàn)花, 馬蔚純, 周立國(guó), 等. 基于RVI分區(qū)的淀山湖藍(lán)藻暴發(fā)期葉綠素a的遙感估測(cè)[J]. 環(huán)境科學(xué)研究, 2011, 24(6): 666-672.

[5] ICHIIK，KAWABATAA,YAMAGUCHIY. Global correlation analysis forNDVIand climatic variables andNDVItrends: 1982-1990[J]. InternationalJournalofRemoteSensing,2010, 23: 3873-3878.

[6] NEMANI R R, KEELING C D, HASHIMOTO H, et al. Climate-driven increases in global terrestrial net primary production from 1982 to 1999[J]. Science, 2003, 300: 1560-1563.

[7] ZHOU L M， TUCKER C J， KAUFMANN R K, et al. Variations in northern vegetation activity inferred from satellite data of vegetation index during 1981 to 1999[J]. Journal of Geophysical Research, 2001, 106: 20069-20083.

[8] 劉憲鋒, 任志遠(yuǎn). 西北地區(qū)植被覆蓋變化及其與氣候因子的關(guān)系[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 45(10): 1954-1963.

[9] 劉迺發(fā), 楊增武. 甘肅安西極旱荒漠國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)二期綜合科學(xué)考察[M]. 甘肅: 蘭州大學(xué)出版社, 2006: 15-38.

[10] 郝成元, 朱宗澤, 吳紹洪. 哀牢山東、西兩側(cè)植被NDVI指數(shù)和植被類型與主要環(huán)境因子的相關(guān)性分析[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報(bào), 2009, 18(2): 68-72.

[11] 朱文彬, 呂愛(ài)鋒, 賈紹鳳. 基于NDVI的柴達(dá)木盆地植被空間分異規(guī)律及影響因素[J]. 干旱區(qū)研究, 2010, 27(5): 691-698.

[12] 趙玉萍, 張憲洲, 王景升, 等. 1982年至2003年藏北高原草地生態(tài)系統(tǒng)NDVI與氣候因子的相關(guān)分析[J]. 資源科學(xué), 2009, 31(11): 1988-1998.

[13] 郭玉川, 何 英, 李 霞. 基于MODIS的干旱區(qū)植被覆蓋度反演及植被指數(shù)優(yōu)選[J]. 國(guó)土資源遙感, 2011(2): 115-118.

[14] 羅 玲, 王宗明, 宋開(kāi)山, 等. 1982～2003年中國(guó)東北地區(qū)不同類型植被NDVI與氣候因子的關(guān)系研究[J]. 西北植物學(xué)報(bào), 2009, 29(4): 800-808.

(責(zé)任編輯： 佟金鳳)

Analyses on changes in vegetation indexes and hydrothermic factors and their correlations in the south and north of Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve

CHEN Junji1,2, YANG Gengqiang1,2, CAO Qiumei1,3, LIU Bin1,4, WANG Lei1, YIN Linke1,①

(1. Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences, Urumqi 830011, China； 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. College of Grassland and Environment Sciences, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China; 4.School of Life Sciences, Xinjiang Normal University, Urumqi 830054, China),J.PlantResour. &Environ., 2015, 24(3): 94-98

According to MODIS image data and related meteorological data in the south and north of Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve in 2000, 2003, 2006, 2009 and 2012, comparison and correlation analysis on normalized difference vegetation index (NDVI) and ratio vegetation index (RVI) of desert vegetation and hydrothermic factors including mean temperature of July, annual mean temperature and annual mean precipitation of the reserve were done. The results show that from 2000 to 2012,NDVIandRVIindexes of vegetation in the south of the reserve increase gradually as time goes on.NDVIindex of vegetation in the north reaches the highest value in 2003, decreases obviously in 2006, then increases continuously but all are lower than the level in 2003, whileRVIindex basically appears the trend of increasing gradually. Mean temperature of July and annual mean temperature in the south and north of the reserve all are the lowest in 2003, then increase gradually, change trend of their annual mean precipitation is consistent with that ofNDVIindex in the north. The result of correlation analysis shows that there are extremely significantly positive correlation betweenNDVIandRVIindexes of vegetation in the south and north of the reserve. Both ofNDVIandRVIindexes of vegetation in the south have a significantly or extremely significantly positive correlation with annual mean temperature, mean temperature of July and annual mean precipitation.NDVIindex of vegetation in the north only has a significantly positive correlation with annual mean precipitation, whileRVIindex has an extremely significantly positive correlation with mean temperature of July and annual mean temperature. Compared with the south of the reserve,NDVIandRVIindexes of vegetation in the north are lower, annual mean temperature and annual mean precipitation are also lower, but mean temperature of July is higher. The comprehensive analysis result indicates that compared with change of hydrothermic factors during the same period, althoughNDVIindex of vegetation in the south and north of Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve has an obviously time-lag effect, but it still can reflect well the vegetation growth status, while the change in theirRVIindex of vegetation is not obvious, so it is not suitable for image research of the reserve desert vegetation. Overall, the reserve desert vegetation grows slowly but its growth status is better.

Anxi Extra-Arid Desert National Nature Reserve; normalized difference vegetation index (NDVI); ratio vegetation index (RVI); time-lag effect; hydrothermic factor; correlation analysis

2014-12-29

2013年甘肅省環(huán)境保護(hù)科技計(jì)劃項(xiàng)目(GSEP-2013-12)

陳軍紀(jì)(1987—)，男，甘肅白銀人，碩士研究生，主要從事植物資源保護(hù)利用方面的研究。

①通信作者 E-mail： yinlk@ms.xjb.ac.cn

Q948.11； X37

A

1674-7895(2015)03-0094-05

10.3969/j.issn.1674-7895.2015.03.12