丁文榮

(云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 昆明 650500)

?

滇東南喀斯特地區(qū)植被覆蓋變化及其影響因素

丁文榮

(云南師范大學(xué) 旅游與地理科學(xué)學(xué)院, 昆明 650500)

利用MODIS NDVI數(shù)據(jù)資料集、標(biāo)準(zhǔn)氣象站點(diǎn)的氣候數(shù)據(jù)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，輔以疊置分析、空間統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)分析等方法，探討了滇東南喀斯特地區(qū)植被覆蓋的時(shí)空變化特征及其與氣候因子、人類活動(dòng)的關(guān)系。結(jié)果表明：滇東南喀斯特地區(qū)植被4月上旬進(jìn)入生長季而9月中旬結(jié)束，2001—2010年植被覆蓋呈現(xiàn)出上升的趨勢，NDVI增加速率為0.03/10 a；滇東南喀斯特地區(qū)植被覆蓋呈增加和減少趨勢的面積分別占總面積的70.03%和29.97%，植被NDVI減少最為突出的區(qū)域主要集中在人口聚集的城鎮(zhèn)周圍及河流沿線，而增加的區(qū)域主要集中在高海拔山區(qū)；氣候影響因素中的水分類因素即平均相對濕度、最小相對濕度和降水是滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI年內(nèi)變化主要的影響因素，其影響有2個(gè)月左右的滯后期，溫度類氣候因子的滯后期為3個(gè)月左右，其他類型的氣候因子滯后期約為2個(gè)月；滇東南喀斯特地區(qū)實(shí)施的退耕還林工程，極大地提升了植被覆蓋度，而城鎮(zhèn)化過程則使得城鎮(zhèn)周邊的極低、低植被覆蓋度區(qū)面積增加。

植被覆蓋; 時(shí)空變化; 氣候因子; 退耕還林; 滇東南喀斯特地區(qū)

植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分，是生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng)中樞，也是對人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)有重要貢獻(xiàn)的資源。植被覆蓋度指示了植被的茂密程度及植物進(jìn)行光合作用面積的大小，是反映地表植被生長態(tài)勢的重要指標(biāo)和描述生態(tài)系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境變化有著重要指示作用[1]。其中，植被指數(shù)是對地表植被覆蓋度和生長情況的一種反映，通過植被指數(shù)可以評價(jià)植被覆蓋、生長狀況和生物量等。在眾多的植被指數(shù)中，歸一化植被指數(shù)(Normal Difference Vegetation Index,NDVI)是目前最為常用的表征植被狀況的指標(biāo)，能夠在較大時(shí)空尺度上客觀反映研究區(qū)植被覆蓋信息。自20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)外眾多學(xué)者就基于NDVI數(shù)據(jù)研究了植被覆蓋空間變化特征及其與氣候、人類活動(dòng)的關(guān)系，得到了很多有意義的成果[2]。發(fā)現(xiàn)北半球植被活動(dòng)呈現(xiàn)增強(qiáng)趨勢，中緯度地區(qū)尤為明顯[3-5]。此外，還發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)對植被覆蓋有多重影響，既可以通過植被恢復(fù)和水土保持等措施促進(jìn)植被覆蓋的增加，也會(huì)通過毀林開荒等活動(dòng)導(dǎo)致植被覆蓋的降低[6-7]。

滇東南喀斯特地區(qū)人口眾多、地形條件復(fù)雜、生態(tài)環(huán)境脆弱，是云南省巖溶地貌最發(fā)育的地區(qū)，集中了云南省喀斯特地貌的43.71%以上。長期以來，當(dāng)?shù)厝罕娨揽繗Я謿Р荨⒍钙麻_荒來解決日益增長的物質(zhì)需求量，未能正確處理好發(fā)展生產(chǎn)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境、開發(fā)利用資源與保護(hù)增值資源之間的關(guān)系，導(dǎo)致森林覆蓋減少、生態(tài)平衡被破壞、生態(tài)狀況逐步惡化和水土流失日趨嚴(yán)重等后果。形成了越墾越窮、越窮越墾的惡性循環(huán)，“缺糧，缺水，缺柴”成為了該區(qū)貧困的普遍特征。1999年，我國啟動(dòng)退耕還林工程，滇東南喀斯特地區(qū)也于2002年全面啟動(dòng)了退耕還林工程。但是，在這一時(shí)期滇東南喀斯特地區(qū)的植被覆蓋發(fā)生了怎樣的變化？植被變化在時(shí)空上有什么特征？這種變化的主要影響因素是什么？這些問題到目前為止仍未弄清楚。基于此背景，本文基于ArcGIS 10.2空間分析平臺(tái)，輔以疊置分析、空間統(tǒng)計(jì)分析和相關(guān)分析等，研究該區(qū)植被覆蓋的時(shí)間空間分布格局和變化特征，并探討了其影響因素，及時(shí)為該區(qū)生態(tài)保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供決策依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

滇東南喀斯特地區(qū)包括文山壯族苗族自治州和紅河哈尼族彝族自治州，位于101°48′—106°52′E和22°31′—24°47′N(圖1)，面積約6.51萬km2，占云南省國土面積的17.2%。地勢北高南低，起伏和緩，大部分地區(qū)海拔在1 200～1 800 m，最高處紅河州金平縣西南部西隆山海拔為3 019.3 m，最低處在河口縣紅河與南溪河匯合處，海拔僅76.4 m，這也是云南海拔最低點(diǎn)。地貌以中山山地、溶蝕丘陵地貌、斷陷溶蝕盆地、喀斯特各類微地貌和溶蝕河谷為主。年平均降水量1 211.6 mm，降雨日數(shù)為152 d，干濕季分明，5—10月為雨季，雨量占全年雨量的82%；11月至次年4月為干季，雨量占年雨量的18%。年平均氣溫18.8℃，最熱月(7月)平均溫度16.5～27.5℃，最冷月(1月)平均溫度5.5～14.5℃，全年無霜期356 d，日照時(shí)數(shù)2 228.9 h，≥10℃積溫5 000～7 600℃。全年盛行偏東南風(fēng)，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候，隨海拔高低，兼有中亞熱帶、北亞熱帶、南亞熱帶和溫帶氣候。土壤類型以黃壤、黃棕壤為主，植被類型多樣，多為次生植被和人工植被。河流分屬珠江、紅河兩大水系。

圖1 滇東南喀斯特地區(qū)與氣象站點(diǎn)分布

2 數(shù)據(jù)與方法

本研究所用數(shù)據(jù)主要包括MODIS NDVI植被數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等。其中NDVI數(shù)據(jù)為NASA MODIS陸地產(chǎn)品組根據(jù)統(tǒng)計(jì)算法開發(fā)的MODIS植被指數(shù)產(chǎn)品MOD13Q1(http:∥ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html)，其時(shí)間跨度為2001年1月1日至2010年12月31日，時(shí)間分辨率為1日，空間分辨率為1 000 m。對所獲得的MOD13 Q1遙感數(shù)據(jù)集，采用ArcGIS 10.2進(jìn)行子集提取、圖像鑲嵌、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、投影轉(zhuǎn)換及質(zhì)量檢驗(yàn)等預(yù)處理后，采用最大值合成MVC(Maximum Value Composites)法[8]對MODIS NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，獲得質(zhì)量可靠的植被NDVI旬和年時(shí)間尺度數(shù)據(jù)集。MVC法計(jì)算公式如下：

NDVImi=max(NDVIij)

(1)

式中：NDVImi代表第i個(gè)10 d周期的NDVI最大化合成值；NDVIij代表第i個(gè)10 d周期內(nèi)第j天的NDVI值。

氣象數(shù)據(jù)為2001年1月1日至2010年12月31日滇東南喀斯特地區(qū)內(nèi)21個(gè)站點(diǎn)資料(圖1)，該數(shù)據(jù)源于云南省氣象局資料中心和中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http:∥cdc.nmic.cn/home.do)，經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制，包括連續(xù)性檢驗(yàn)、極值檢驗(yàn)和時(shí)間一致性檢驗(yàn)。對收集到氣候資料，采用泰森多邊形法[9]將不同站點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為研究區(qū)的面值氣象數(shù)據(jù)。

此外，使用相關(guān)分析時(shí)[2]，基于IBM SPSS Statistics V19.0軟件完成。

3 滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI變化特征

3.1 植被NDVI時(shí)間變化

植被覆蓋度可由遙感影像反演的NDVI充分反映，植被覆蓋度愈好，NDVI值愈大[10]。統(tǒng)計(jì)表明，2001—2010年滇東南喀斯特地區(qū)NDVI的旬平均值為0.62。從圖2A中可以看出，就逐旬來看，滇東南喀斯特地區(qū)NDVI值變化非常明顯，呈單峰型，波動(dòng)于0.54～0.73，3月下旬為一年中的最低值0.54，而9月份中旬達(dá)最高值0.73。3月份下旬達(dá)到最低值后，逐步開始回升，4月上旬進(jìn)入生長季，5月、6月份緩慢上升，7月、8月升速最快，9月份中旬達(dá)到峰值后生長季結(jié)束，10月后開始下降，并一直持續(xù)到第二年3月份。

從年際來看，最大化年值NDVI數(shù)據(jù)散點(diǎn)圖中能清晰的看出，研究時(shí)段內(nèi)年均植被NDVI波動(dòng)于0.55～0.60，2005年0.55為最低值，而2006年0.60則為最高值(圖2B)。2001—2010年植被NDVI呈現(xiàn)出上升的趨勢，速率為0.03/10 a，表明滇東南喀斯特地區(qū)植被蓋度整體朝增加的方向發(fā)展，生態(tài)環(huán)境有所改善。

為探討滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI年際變化特征，參考甘春英等的研究結(jié)果[10]，將滇東南喀斯特地區(qū)NDVI值劃分為五級(jí)，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：NDVI<0.10時(shí)為極低植被覆蓋度，0.10≤NDVI<0.30時(shí)為低植被覆蓋度，0.30≤NDVI<0.50時(shí)為中植被覆蓋度，0.50≤NDVI<0.70時(shí)為中高植被覆蓋度和NDVI≥0.70%時(shí)為高植被覆蓋度。2001年和2010年各級(jí)別植被NDVI變化狀況見表1。從表1中可以看出，滇東南喀斯特地區(qū)植被覆蓋面積最大的分別是中植被覆蓋度區(qū)和中高植被覆蓋度區(qū)，2001年兩者分別占滇東南喀斯特地區(qū)總面積的24.78%和70.99%，而2010年兩者則分別占17.47%和76.36%。

圖2 滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI變化

表1 2001-2010年滇東南喀斯特地區(qū)NDVI變化序列

km2

年份極低植被覆蓋度低植被覆蓋度中植被覆蓋度中高植被覆蓋度高植被覆蓋度2001年15.28/0.02125.04/0.1916130.86/24.7846213.05/70.992615.77/4.022010年5.23/0.01139.11/0.2111373.74/17.4749707.31/76.363874.61/5.95變化狀況-10.0514.07-4757.123494.261258.84

注：表中/后數(shù)字為該植被覆蓋度面積占當(dāng)年滇東南喀斯特地區(qū)總面積的比例(%)。

此外，從表1中也可以看出，自2001—2010年，滇東南喀斯特地區(qū)各級(jí)別植被NDVI變化存在很大差異。除了極低植被覆蓋度區(qū)和中植被覆蓋度區(qū)面積呈現(xiàn)出減少趨勢外，其他等級(jí)植被覆蓋度區(qū)面積都呈現(xiàn)出增加的趨勢。其中，極低植被覆蓋度區(qū)面積減少了10.05 km2，中植被覆蓋度區(qū)面積減少4 757.12 km2，而低植被覆蓋度區(qū)面積、中高植被覆蓋度區(qū)面積和高植被覆蓋區(qū)面積則分別增加了14.07，3 494.26，1 258.84 km2?？梢?，中植被覆蓋度區(qū)面積的減少主要是由于中高植被覆蓋區(qū)和高植被覆蓋區(qū)面積的增加。

3.2 植被NDVI空間變化

采用空間疊置分析方法，計(jì)算了滇東南喀斯特地區(qū)2001—2010年的植被NDVI變化情況(附圖7)。從圖中可以看出，植被NDVI急劇減少即減少大于0.20以上的區(qū)域主要集中在城鎮(zhèn)周邊，其中個(gè)舊市、開遠(yuǎn)市、蒙自市、石屏縣及文山市首府所在地周邊最為突出。此外，植被NDVI減少的區(qū)域還體現(xiàn)出沿著河流一線的特點(diǎn)，如元江干流及其支流藤條江、南溪河和盤龍江，南盤江干流及其支流甸溪河與清水江，郁江上游西洋江和瀘江上游普梅河等。從圖3中還可以看出，滇東南喀斯特地區(qū)植被主要為增加為主，增加最為顯著的區(qū)域主要集中在高海拔山區(qū)，如元江西岸的哀牢山、屏邊縣大圍山、文山市薄竹山、馬關(guān)縣古林箐及彌勒市金頂山等山區(qū)。

從滇東南喀斯特地區(qū)NDVI變化情況的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看(表2)，自2001—2010年：NDVI值減少0.2以上的區(qū)域及減少0.2至0.1的區(qū)域兩者面積僅占滇東南喀斯特地區(qū)的0.69%，約447.49 km2；NDVI值增加0.1至0.2的區(qū)域及增加0.2以上的區(qū)域兩者面積也有限，相當(dāng)于滇東南喀斯特地區(qū)的4.20%，面積2 730.36 km2；NDVI值減少為0.1以內(nèi)和增加0.1以內(nèi)的區(qū)域是最為突出的，前者約占滇東南喀斯特地區(qū)總面積的29.29%，即19 065.87 km2，而后者約占滇東南喀斯特地區(qū)總面積的65.83%，即42 856.29 km2。整體而言，滇東南喀斯特地區(qū)植被覆蓋呈增加和減少趨勢的面積分別占總面積的70.03%和29.97%。

表2 2001-2010年滇東南喀斯特地區(qū)NDVI變化序列

變化情況Δ<-0.2-0.2≤Δ<-0.1-0.1≤Δ<00≤Δ<+0.1+0.1≤Δ<+0.2Δ>+0.2面積/km229.35418.1419065.8742856.292713.4716.89百分比/%0.050.6429.2965.834.170.03

注：表中Δ代表NDVI變化值，′-′表示減少而′+′表示增加。

4 滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI變化的驅(qū)動(dòng)因素

植被NDVI的時(shí)空變化影響要素是多方面的，可以概括為自然方面和人為影響方面。短時(shí)間尺度上自然因素特別是氣溫與降水變化往往是導(dǎo)致植被NDVI變化的主控因子，而長時(shí)間尺度上土地利用轉(zhuǎn)型和漸變均有利于促進(jìn)植被蓋度恢復(fù)，對植被恢復(fù)的貢獻(xiàn)更突出[11]。

4.1 氣候因子與植被NDVI變化

已有研究表明，氣候?qū)χ脖桓采w的影響主要表現(xiàn)為對植被生長期年內(nèi)韻律的控制方面[1,4]。基于此，利用2001—2010年滇東南喀斯特地區(qū)逐旬NDVI值序列計(jì)算與同旬降水量、平均相對濕度、最小相對濕度、平均水汽壓、平均氣溫、日最低氣溫、日最高氣溫、日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速和平均氣壓10個(gè)氣候因子的相關(guān)性(表3)。結(jié)果表明，滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI與同期各氣候因子的相關(guān)性從大到小排序?yàn)椋浩骄鄬穸?平均水汽壓>最小相對濕度>平均氣溫>最低氣溫>降水>最高氣溫>平均氣壓>日照時(shí)數(shù)>風(fēng)速?？梢钥闯觯瑥难畷r(shí)間尺度來看，當(dāng)前植被NDVI是各氣候要素綜合作用的結(jié)果，但與單個(gè)氣候要素的相關(guān)系數(shù)都較小。

表3 2001-2010年滇東南喀斯特地區(qū)旬NDVI序列與同期及前1-9旬氣候因子相關(guān)系數(shù)

注：**指通過0.01顯著性檢驗(yàn)，*為通過0.05顯著性檢驗(yàn)。P為20～20時(shí)降水量，Rmean為平均相對濕度，Rmin為最小相對濕度，V為平均水汽壓，Tmean為平均氣溫，Tmin為日最低氣溫，Tmax為日最高氣溫，S為日照時(shí)數(shù)，W為平均風(fēng)速，Pv為平均氣壓。

植被生長對氣候因子的響應(yīng)存在一定的滯后效應(yīng)[4,6]，為分析這種滯后效應(yīng)，本研究計(jì)算了滇東南喀斯特地區(qū)植被旬NDVI值與前1—9旬期氣候因子的相關(guān)系數(shù)，相關(guān)系數(shù)最大值表明相關(guān)性最強(qiáng)(表3)。其中，若相關(guān)系數(shù)最大值所對應(yīng)的當(dāng)前旬，表明無滯后，反之即表示為滯后，相關(guān)系數(shù)最大值對應(yīng)旬即為滯后的旬?dāng)?shù)。從表3中可以看出，就水分類氣候因子，對于NDVI而言，除了平均相對濕度滯后為1旬外，平均水汽壓、最小相對濕度和降水量的滯后期為4旬和6旬，即約有2個(gè)月左右的滯后期。對于溫度類氣候因子，最低氣溫滯后期為6旬，平均氣溫和最高氣溫滯后期均為7旬，即約有3個(gè)月左右的滯后期。就其他類型的氣候因子而言，NDVI對平均氣壓沒有滯后期，而對平均風(fēng)速和日照時(shí)數(shù)的滯后期的分別為1旬和4旬。

4.2 人類活動(dòng)與植被NDVI變化

人類活動(dòng)影響日益劇烈的今天，植被覆蓋變化深刻地記錄了人類活動(dòng)的烙印[12]。人類活動(dòng)對植被的影響分為正面效應(yīng)(如退耕還林還草等生態(tài)工程)和負(fù)面效應(yīng)(如城市擴(kuò)展、人為森林破壞等)，退耕還林還草工程對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和改善起到了巨大作用[13-14]。滇東南喀斯特地區(qū)于2002年全面啟動(dòng)實(shí)施國家退耕還林工程以來，工程建設(shè)進(jìn)展順利，取得了顯著效益，為改善生態(tài)狀況、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和農(nóng)民增收做出了突出貢獻(xiàn)[15]。由于這些工程的實(shí)施，使滇東南喀斯特地區(qū)總退耕還林面積達(dá)622.70 km2，荒山荒地造林及封山育林面積分別達(dá)1 466.07，340.02 km2(表4)，植被覆蓋呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢，表明生態(tài)工程的實(shí)施有效改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境，極大地提升了滇東南喀斯特地區(qū)的植被整體覆蓋程度。

表4 滇東南喀斯特地區(qū)退耕還林現(xiàn)狀 km2

另一方面，城市擴(kuò)展往往導(dǎo)致城市周邊植被遭到破壞，引起植被覆蓋下降。如本區(qū)正在打造的“個(gè)開蒙”城市群，由個(gè)舊市、開遠(yuǎn)市、蒙自市3個(gè)相距半徑不到30 km的市組成，自2002年以來至2012年，以老城區(qū)為核心并以年平均增長率10%的速度迅速擴(kuò)展，致使城市群范圍內(nèi)植被覆蓋整體呈現(xiàn)出減少的趨勢，這在文山市、彌勒縣和瀘西縣等首府駐地也有所體現(xiàn)。此外，本區(qū)作為云南省的生態(tài)脆弱區(qū)，工程性缺水較為嚴(yán)重，“地下水滾滾流、地表水貴如油”是區(qū)內(nèi)的真實(shí)寫照，農(nóng)業(yè)的發(fā)展尤其的灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要沿著河流走向，從而導(dǎo)致植被蓋度降低還呈現(xiàn)出沿河流走向的特征，這在甸溪河注入南盤江的竹園鎮(zhèn)一帶最為突出。該鎮(zhèn)氣候?yàn)閬啛釒夂颍昶骄鶜鉁?9.4℃，無霜期340 d，降雨量953.7 mm，光熱資源充足，土壤肥沃。1998全鎮(zhèn)蔬菜種植面積不足10.1 km2，2002年達(dá)到14.02 km2，2008年達(dá)25.6 km2，2011年更是高達(dá)32.67 km2，是1998年的3倍以上，使該片區(qū)成為研究區(qū)植被覆蓋減少最為突出的區(qū)域(附圖7)。

5 結(jié) 論

(1) 滇東南喀斯特地區(qū)年內(nèi)植被NDVI旬值波動(dòng)于0.54～0.73，而年均植被NDVI波動(dòng)于0.55～0.60。2001—2010年滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI整體呈現(xiàn)出上升的趨勢，速率為0.03/10 a。其中，植被覆蓋呈增加和減少趨勢的面積分別占總面積的70.03%和29.97%。此外，滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI減少最為突出的區(qū)域主要集中在城鎮(zhèn)周圍及河流沿線，增加的區(qū)域主要集中在高海拔山區(qū)。

(2) 氣候影響因素中的水分類因素即平均相對濕度是對滇東南喀斯特地區(qū)植被NDVI年內(nèi)變化主要的影響因素。植被NDVI對水分類因子中的降水量和最小相對濕度的滯后期為2個(gè)月左右，而平均相對濕度只有1旬即10 d左右的滯后期。溫度類氣候因子的滯后期均為3個(gè)月左右。對于其他類型的氣候因子而言，與植被覆蓋之間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的關(guān)系。

(3) 滇東南喀斯特地區(qū)于2002年啟動(dòng)實(shí)施國家退耕還林工程，由于這些工程的實(shí)施，使該區(qū)總退耕還林面積達(dá)622.70 km2，荒山荒地造林及封山育林面積分別達(dá)1 466.07，340.02 km2，極大地提升了滇東南喀斯特地區(qū)的植被整體覆蓋程度，使中高植被覆蓋度和高植被覆蓋度區(qū)面積增加。而城鎮(zhèn)化過程及農(nóng)業(yè)活動(dòng)則使得城鎮(zhèn)周邊和河流沿線的植被覆蓋呈現(xiàn)出降低的趨勢。

[1] 穆少杰,李建龍,陳奕兆,等.2001—2010年內(nèi)蒙古植被覆蓋度時(shí)空變化特征[J].地理學(xué)報(bào),2012,67(9):1255-1268.

[2] 趙舒怡,宮兆寧,劉旭穎.2001—2013年華北地區(qū)植被覆蓋度與干旱條件的相關(guān)分析[J].地理學(xué)報(bào),2015,70(5):717-729.

[3] Nemani R, Keeling C D, Hashimoto H. Climate-driven increases in global terrestrial net primary production from 1982 to 1999 [J]. Science, 2003,300(5625):1560-1563.

[4] Melillo J M, McGuire A D, Kicklighter D W, et al. Global climate change and terrestrial net primary production[J]. Nature, 1993,363(6426):234-40.

[5] Myneni R B, Keeling C D, Tucker C J, et al. Increased plant growth in the northern high latitudes from 1981 to 1991. Nature, 1997,386(6626):698-702.

[6] 崔林麗,史軍,楊引明,等.中國東部植被NDVI對氣溫和降水的旬響應(yīng)特征[J].地理學(xué)報(bào),2009,64(7):850-860.

[7] 侯光雷,張洪巖,郭聃,等.長白山區(qū)植被生長季NDVI時(shí)空變化及其對氣候因子敏感性[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2012,31(3):285-292.

[8] Holben B N. Characteristics of maximum-value composite images from temporal AVHRR data [J]. International Journal of Remote Sensing, 1986,7(11):1417-1434.

[9] 朱求安,張萬昌,趙登忠.基于PRISM和泰森多邊形的地形要素日降水量空間插值研究[J].地理科學(xué),2005,25(2):233-238.[10] 甘春英,王兮之,李保生,等.連江流域近18年來植被覆蓋度變化分析[J].地理科學(xué),2011,31(8):1019-1024.

[11] 楊勝天,周旭,劉曉燕,等.黃河中游多沙粗沙區(qū)(渭河段)土地利用對植被蓋度的影響[J].地理學(xué)報(bào),2014,69(1):31-41.

[12] 劉憲鋒,任志遠(yuǎn),林志慧,等.2000—2011年三江源區(qū)植被覆蓋時(shí)空變化特征[J].地理學(xué)報(bào),2013,68(7):897-908.

[13] 李雙雙,延軍平,萬佳.近10年陜甘寧黃土高原區(qū)植被覆蓋時(shí)空變化特征[J].地理學(xué)報(bào),2012,67(7):960-970.

[14] 劉憲鋒,潘耀忠,朱秀芳,等.2000—2014年秦巴山區(qū)植被覆蓋時(shí)空變化特征及其歸因[J].地理學(xué)報(bào),2015,70(5):705-716.

[15] 張博勝,姜錦云,楊子生.中國退耕還林工程驅(qū)動(dòng)下的滇東南喀斯特山區(qū)近8年土地利用變化研究:以文山縣為例[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(22):338-343.

Temporal and Spatial Evolution Characteristics of Vegetation NDVI and Its Driving Factors in Karst Area of Southeast Yunnan, China

DING Wenrong

(1.CollegeofTourismandGeographyScience,YunnanNormalUniversity,Kunming650500,China)

Based on the MODIS NDVI(Normal Difference Vegetation Index, NDVI) data sets, climate data from standard meteorological stations and socio-economic statistical data, overlay analysis, spatial statistical analysis methods and correlation analysis were employed to study the characteristics of temporal and spatial variation of vegetation NDVI, and the relationship between NDVI, climatic factors and human activity in Karst area of southeast Yunnan. The results show that growing season in Karst area of southeast Yunnan starts from early May and ends around mid-term September, vegetation NDVI presented a rising trend from 2001 to 2010, the rate was 0.03/10 a, the vegetation coverage area demonstrated an increasing trend. With respect to the change in vegetation coverage in Karst area of southeast Yunnan, the areas of increase and decrease of vegetation coverage were 70.03%， 29.97% of the total area of Karst area of southeast Yunnan, respectively. The most prominent areas of vegetation NDVI decrease are mainly around the cities and towns which have a large population, and the increased areas mainly concentrated in the high-altitude areas. The average relative humidity, minimum relative humidity and precipitation are the main factors affecting annual change of the vegetation NDVI, their impaction has about two months lag phase, the temperature factor has about for three months lag phase, and the other types of climatic factors have about two months period of lag phase. The implementation of returning land for farming to forestry plays a key role in the enhancement of the vegetation coverage in Karst area of southeast Yunnan, while the process of urbanization leads to vegetation degradation.

vegetation NDVI; temporal and spatial variation; climatic factors; returning land for farming to forestry; Karst area of southeast Yunnan

2015-11-27

2015-12-16

國家自然科學(xué)基金(41101099；41261044);云南省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2015Z056)

丁文榮(1979—),男,云南昆明人,博士,副教授,主要從事水文水資源方面的研究工作。E-mail:dingwenrong@163.com

TP79

A

1005-3409(2016)06-0227-05