蘇俊磊, 羅為群, 王廣哲, 楊奇勇, 周永華, 黃 靜, 蔣忠誠(chéng)

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 巖溶地質(zhì)研究所/自然資源部巖溶生態(tài)系統(tǒng)與石漠化治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣西 桂林 541004;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京), 北京 100083; 3.廣西師范學(xué)院, 南寧 530001)

植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體[1]，是全球氣候變化的敏感指示器[2-3]，不僅影響著地球—大氣系統(tǒng)之間的能量平衡，還在氣候、水文和生物地球化學(xué)循環(huán)過(guò)程中起著重要橋梁作用[4]。植被覆蓋變化在一定程度上能夠反映區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的演化狀況，與氣候變化和人類活動(dòng)密切相關(guān)[5-6]。因此，研究某一區(qū)域的植被覆蓋時(shí)空變化對(duì)評(píng)價(jià)該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的演化和過(guò)程具有很好的指示意義[7]。植被指數(shù)是反映地表植被覆蓋度與植被生長(zhǎng)狀況的重要指數(shù)，常用于區(qū)域乃至全球植被狀態(tài)研究[8]。目前，較常見(jiàn)的植被指數(shù)主要有比值植被指數(shù)(RVI)、調(diào)整土壤亮度的植被指數(shù)(SAVI)、差值植被指數(shù)(DVI)、歸一化植被指數(shù)(NDVI)、增強(qiáng)型植被指數(shù)(EVI)等，其中NDVI和EVI在多領(lǐng)域研究中得到廣泛應(yīng)用。然而，NDVI本身存在易飽和、處理大氣干擾能力有限、自動(dòng)忽略土壤背景干擾、MVC算法不能保證最佳像元等諸多不足[9-10]。因此，有關(guān)學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，即全面的大氣校正和去云處理、以及殘留的氣溶膠和土壤背景干擾校正，從而解決了基于比值的植被指數(shù)飽和問(wèn)題[9,11-13]，由此提出了增強(qiáng)型植被指數(shù)EVI。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)在濕潤(rùn)條件下的高植被覆蓋區(qū)，EVI指數(shù)比NDVI指數(shù)更能準(zhǔn)確地反映植被的生長(zhǎng)變化[9,14-15]。也有學(xué)者通過(guò)利用EVI指數(shù)和NDVI指數(shù)對(duì)湖南省2005年植被覆蓋月季變化情況進(jìn)行對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)MODIS-EVI能更好地反映植被覆蓋變化特征[16]。

廣西西江流域作為西南地區(qū)重要的水源涵養(yǎng)區(qū)，巖溶面積分布廣泛，災(zāi)害頻繁，是全球氣候變化的敏感區(qū)域之一[17]。由于受自然因素和人類活動(dòng)的共同影響，該流域內(nèi)生態(tài)環(huán)境變得十分脆弱，這迫切需要快速且準(zhǔn)確地動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。近年來(lái)，已有大量關(guān)于利用MODIS-NDVI數(shù)據(jù)研究廣西地區(qū)植被變化的報(bào)道[18-20]。然而，關(guān)于利用MODIS-EVI對(duì)廣西植被時(shí)空變化及演變趨勢(shì)的研究較少，特別是對(duì)區(qū)內(nèi)巖溶區(qū)與非巖溶區(qū)植被變化差異的對(duì)比研究更為罕見(jiàn)。因此，本文基于廣西西江流域MODIS-EVI數(shù)據(jù)對(duì)比分析該區(qū)2007—2016年植被時(shí)空變化特征及其與氣候因子和海拔的關(guān)系，旨在為該區(qū)植被監(jiān)測(cè)和分區(qū)、石漠化綜合治理以及生態(tài)工程實(shí)施效果與評(píng)價(jià)等提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

西江作為華南地區(qū)最長(zhǎng)的河流，是廣西壯族自治區(qū)和廣東省的重要水系。西江流域在廣西區(qū)內(nèi)的經(jīng)緯度范圍分別為21°58′—26°33′ N，104°26′—112°04′ E，區(qū)內(nèi)河長(zhǎng)869 km，主要支流有南盤(pán)江、紅水河、黔潯江、郁江、柳江、桂江、賀江、漓江等。流域總面積達(dá)3.05萬(wàn)km2，其中廣西區(qū)內(nèi)流域集雨面積2.17萬(wàn)km2，占總流域集水面積的85.68%。廣西西江流域跨越北回歸線，屬于典型亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫在16.5～23.1℃，年降雨量為1 080～2 760 mm[21]，日照充足、降雨充沛。地貌以山地、丘陵、峰叢洼地、峰林平原和谷地為主，地勢(shì)北高南低(圖1)，植被類型主要為森林、灌木林、灌叢林、草叢等。巖溶面積分布廣泛，約占研究區(qū)總面積的31%，集中分布于桂西南、桂西北、桂中、桂東北等，地層巖性以石灰?guī)r和白云巖為主，石漠化問(wèn)題突出，災(zāi)害頻發(fā)。

圖1 研究區(qū)海拔變化和巖溶分布

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本文中MODIS-EVI數(shù)據(jù)源于美國(guó)國(guó)家航空航天局NASA(http:∥ladsweb.nascom.nasa.gov/data/search.html/)提供的Terra衛(wèi)星MOD13A3數(shù)據(jù)(格式為EOS-HDF)、地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)(http:∥www.gscloud.cn)提供的DEM 數(shù)據(jù)、中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所提供的1∶100萬(wàn)巖溶分布數(shù)據(jù)以及中國(guó)氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)(http:∥data.cma.cn/)提供的氣象數(shù)據(jù)。其中MODIS-EVI數(shù)據(jù)為三級(jí)網(wǎng)格陸地植被數(shù)據(jù)，屬于30 d合成產(chǎn)品，空間分辨率為1 km；DEM數(shù)據(jù)為數(shù)字高程數(shù)據(jù)，空間分辨率為30 m；而氣象數(shù)據(jù)則包括研究區(qū)內(nèi)25個(gè)標(biāo)準(zhǔn)站點(diǎn)的月平均氣溫和月累積降雨量。本文首先選擇廣西西江流域行政區(qū)劃矢量圖作為掩膜，對(duì)2007—2016年內(nèi)各月的MODIS-EVI數(shù)據(jù)進(jìn)行裁剪，從而生成廣西西江流域研究區(qū)植被月EVI圖像，然后考慮到廣西地區(qū)氣候、水文及自然資源等特征，選擇植被生長(zhǎng)旺季(每年4—10月)的平均EVI作為研究區(qū)年均EVI值，而選擇各年同1月份的EVI求平均值作為研究區(qū)1—12月的月均EVI值[10,22-23]；而區(qū)內(nèi)巖溶區(qū)和非巖溶區(qū)的EVI圖像則是以研究區(qū)1∶100萬(wàn)巖溶分布矢量圖為掩膜，通過(guò)裁剪工具得到的，EVI值與研究區(qū)EVI值求法一致。

2.2 研究方法

2.2.1 植被指數(shù)動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)分析 一元線性回歸分析法可模擬每個(gè)像元的變化趨勢(shì)，還能反映不同時(shí)間段內(nèi)植被變化的空間特征[24-26]。利用該方法模擬研究區(qū)內(nèi)每個(gè)像元的EVI在2007—2016年的空間變化趨勢(shì)，本文以年時(shí)間單位t為自變量，以年平均EVI和時(shí)間序列為因變量建立一元線性回歸方程，計(jì)算公式如下[24]：

(1)

2.2.2 植被指數(shù)波動(dòng)分析 標(biāo)準(zhǔn)差是衡量各項(xiàng)數(shù)據(jù)偏離平均值或中間值的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，反映了數(shù)據(jù)的離散程度。利用標(biāo)準(zhǔn)差分析研究區(qū)近10 a來(lái)的EVI均值，若標(biāo)準(zhǔn)差越大，則表明研究區(qū)在該時(shí)間段內(nèi)植被指數(shù)EVI年際波動(dòng)越大，即植被覆蓋變化越大。標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算，見(jiàn)式(2)[27]：

(2)

3 結(jié)果與分析

3.1 植被覆蓋時(shí)間變化特征

3.1.1 周期變化 廣西西江流域植被類型主要為常綠闊葉林，盡管該類型植被變化較小，但同樣遵循物候新陳交替的自然規(guī)律，即月EVI指數(shù)呈周期變化。由2007—2016年月EVI變化特征(圖2A)可知，EVI指數(shù)呈周期性變化，每年7月或8月份EVI指數(shù)高，1月或2月份EVI指數(shù)低。除2012年1月EVI值為10 a內(nèi)最低值外，近10 a EVI值呈現(xiàn)緩慢增加的趨勢(shì)，且每年的最高值與最低值的差值呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢(shì)。從圖2B可看出，近10 a研究區(qū)1—12月的平均EVI指數(shù)呈“先升高后降低”的態(tài)勢(shì)：1—3月EVI值較小，4月以后隨著氣溫上升和降雨增加，植被生長(zhǎng)茂盛，EVI值也迅速增大，到7月或8月份達(dá)到最高值，9月以后植物開(kāi)始落葉、農(nóng)作物開(kāi)始成熟，植被覆蓋逐漸降低，EVI值也減小至次年1月或2月份的最低值。巖溶區(qū)和非巖溶區(qū)月均EVI變化趨勢(shì)與研究區(qū)基本保持一致，EVI大小表現(xiàn)為：非巖溶區(qū)>研究區(qū)>巖溶區(qū)。

圖2 研究區(qū)2007-2016年內(nèi)EVI月際變化特征

3.1.2 年際變化 由圖3可知，2007—2016年內(nèi)研究區(qū)年均EVI值均在0.4以上，總體呈上升趨勢(shì)(p<0.001)：2011年EVI均值最小(0.45)，2016年EVI均值最大(0.49)。具體來(lái)看年均EVI變化趨勢(shì)大致可分為2個(gè)階段：(1) 2007—2011年波動(dòng)階段，期間年均EVI整體上呈下降態(tài)勢(shì)，其原因可能是該時(shí)間段內(nèi)出現(xiàn)多次嚴(yán)重自然災(zāi)害，導(dǎo)致植被與農(nóng)作物遭到嚴(yán)重破壞，進(jìn)而使得植被覆蓋度降低。(2) 2011—2016年期間年均EVI增加階段，這可能與廣西地區(qū)推進(jìn)綠化造林工程、石漠化治理工程等植被保護(hù)措施有著較大的關(guān)系。巖溶區(qū)和非巖溶區(qū)年均EVI變化趨勢(shì)、變化速率與研究區(qū)基本一致，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，除2014年外，非巖溶區(qū)年均EVI均高于巖溶區(qū)。

3.2 植被覆蓋空間變化特征

3.2.1 植被指數(shù)空間差異分析 由表1和圖4可看出，研究區(qū)EVI均值主要介于0.4～0.6，空間分布差異顯著。其中EVI>0.5的高值區(qū)主要集中在研究區(qū)西北部，零星分布于中—東部和西南部等地區(qū)；EVI值介于0.4～0.5的區(qū)域幾乎覆蓋了整個(gè)研究區(qū)；EVI值介于0.3～0.4的區(qū)域主要沿著南盤(pán)江、右江、紅水河、郁江、漓江等水系分布；而EVI<0.3的低值區(qū)主要分布于南寧、柳州、桂林等城市中心地帶，受人類活動(dòng)干擾強(qiáng)度較大。巖溶區(qū)與非巖溶區(qū)EVI值均以大于0.4為主，對(duì)于EVI>0.5的高值區(qū)而言，非巖溶區(qū)所占比明顯高于巖溶區(qū)?？傮w來(lái)看，2007—2016年廣西西江流域植被EVI均值整體較高，植被生長(zhǎng)狀況較良好，非巖溶區(qū)EVI均值稍高于巖溶區(qū)。

圖3 研究區(qū)2007-2016年EVI年際變化特征

圖4 研究區(qū)2007-2016年EVI均值空間分布特征

3.2.2 植被指數(shù)空間分布動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì) 利用一元回歸模型對(duì)近10 a廣西西江流域植被變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，參考邱海軍和靖娟利植被變化趨勢(shì)劃分標(biāo)準(zhǔn)[28,29]，將研究區(qū)植被變化趨勢(shì)劃分為嚴(yán)重退化、中度退化、基本不變、中度改善以及顯著改善5個(gè)等級(jí)(圖5)，并在GIS中統(tǒng)計(jì)各等級(jí)面積比例(表2)。由圖5和表2可知，2007—2016年研究區(qū)植被覆蓋總體得到改善，僅局部地區(qū)仍在退化。EVI呈中度改善和顯著改善的區(qū)域占總面積的50.74%，主要分布于研究區(qū)中部及東北部等地區(qū)；EVI呈中度退化和嚴(yán)重退化的區(qū)域較小，零星分布于水系和南寧、百色及桂林等市轄區(qū)，明顯受到城市化發(fā)展的影響；其他地區(qū)植被EVI呈基本不變趨勢(shì)，占比47.66%，廣泛分布于研究區(qū)西部、北部及東南部等地區(qū)。巖溶區(qū)與非巖溶區(qū)EVI主要以基本不變、中度改善為主，巖溶區(qū)呈中度改善和顯著改善的區(qū)域占比明顯高于非巖溶區(qū)，以上現(xiàn)象表明近10 a來(lái)研究區(qū)內(nèi)巖溶石漠化治理、綠化造林等一系列生態(tài)保護(hù)工程的實(shí)施取得了較顯著的成效。

表2 2007-2016年廣西西江流域EVI變化趨勢(shì)

圖5 研究區(qū)2007-2016年EVI變化的空間分布

3.2.3 植被指數(shù)空間分布波動(dòng)特征 從數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析角度，按照標(biāo)準(zhǔn)差與均值中的最小值作為等級(jí)劃分間隔的標(biāo)準(zhǔn)[30-31]，將研究區(qū)EVI標(biāo)準(zhǔn)差劃分5個(gè)等級(jí)，分別為低、較低、中、較高和高(圖6)，并在GIS中統(tǒng)計(jì)各個(gè)等級(jí)所占面積比例(表3)。

2007—2016年研究區(qū)EVI標(biāo)準(zhǔn)差介于0.005～0.126之間，空間波動(dòng)幅度較大，地域分異明顯(圖6)，以較低波動(dòng)為主，中等、低波動(dòng)次之，高、較高波動(dòng)少?？臻g分布波動(dòng)特征為：(1) 低波動(dòng)區(qū)零散分布于研究區(qū)的西部及東北部，占比約為14.17%，該地區(qū)主要為人類活動(dòng)干擾小且海拔較高的山地、丘陵地帶。(2) 較低波動(dòng)區(qū)廣泛分布于研究區(qū)西部、北部及東南部等地區(qū)，占比約為74.35%，與EVI呈基本不變的區(qū)域基本相吻合。(3) 中等波動(dòng)區(qū)與EVI呈中度退化、中度改善的地區(qū)相一致，占比約為10.93%。(4) 較高—高波動(dòng)區(qū)占比小，零星分布于城市化快速發(fā)展的地區(qū)，人類活動(dòng)影響大，EVI波動(dòng)明顯。由此可見(jiàn)，植被覆蓋變化趨勢(shì)越明顯，EVI空間波動(dòng)性越大。

表3 2007-2016年廣西西江流域EVI波動(dòng)特征

圖6 研究區(qū)2007-2016年EVI波動(dòng)性空間分布

3.3 EVI與氣候因子的關(guān)系

由于植被指數(shù)對(duì)氣候因子的響應(yīng)往往存在不同程度的滯后效應(yīng)[32-35]，所以本文對(duì)廣西西江流域2007—2016年植被月EVI與月平均氣溫和月累積降雨量進(jìn)行偏相關(guān)分析。

從研究區(qū)植被EVI與氣候因子的相關(guān)分析可看出(表4)，研究區(qū)2007—2016年植被月EVI與月平均氣溫、月累積降雨量均呈顯著正相關(guān)關(guān)系，且與月平均氣溫的相關(guān)性明顯高于月累積降雨量，相關(guān)系數(shù)值均在前1個(gè)月達(dá)到最大，結(jié)果表明研究區(qū)植被生長(zhǎng)受氣溫的影響明顯大于降雨，這可能是由于研究區(qū)位于熱帶及亞熱帶地區(qū)，降雨充沛，水分相對(duì)于植被十分充足，利于減少植被對(duì)水分的依賴性，因此植被生長(zhǎng)對(duì)氣溫的需求要高于降雨。就前1個(gè)月的相關(guān)系數(shù)值來(lái)看，非巖溶區(qū)EVI與月平均氣溫、月累積降雨量的相關(guān)性略高于巖溶區(qū)。

3.4 EVI與海拔的變化關(guān)系

本文參照廣西地區(qū)植被類型垂直地帶分布及其與高程的關(guān)系[36]，將研究區(qū)海拔變化劃分為4個(gè)等級(jí)：低海拔(<700 m)、中—低海拔(700～1 000 m)、中—高海拔(1 000～1 300 m)和高海拔(>1 300 m)(表5)。其中小于700 m的區(qū)域占研究區(qū)總面積的36.98%，700～1 000 m的區(qū)域占13.42%，1 000～1 300 m和大于1 300 m的區(qū)域分別占13.42%，36.18%。通過(guò)表5中EVI與海拔之間的變化關(guān)系不難發(fā)現(xiàn)，隨著海拔的升高，EVI呈中度改善和顯著改善的區(qū)域面積均減少，呈基本不變的區(qū)域面積明顯增加，而呈中度退化和嚴(yán)重退化的區(qū)域面積變化不大；在同一海拔變化范圍內(nèi)，EVI呈改善的區(qū)域面積明顯大于呈退化的區(qū)域面積。

表4 研究區(qū)2007-2016年月EVI與月平均氣溫、

注：**表示在置信度(雙測(cè))為0.01時(shí)，相關(guān)性是顯著的。

研究區(qū)EVI均值與海拔的變化關(guān)系顯示(圖7)，EVI隨著海拔上升呈先增大后減小的趨勢(shì)，具體表現(xiàn)為：0～600 m，EVI隨著海拔的升高而迅速增大；600～2 200 m，EVI隨著海拔的上升而緩慢減小，但仍然高于低海拔(<200 m)地區(qū)的EVI。巖溶區(qū)、非巖溶區(qū)與全區(qū)的EVI隨海拔高度變化而變化的趨勢(shì)基本一致。

表5 不同海拔高度下EVI變化程度所占面積比例

圖7 不同海拔高度下EVI均值變化特征

4 討 論

研究區(qū)植被時(shí)空變化特征受到自然因素與人為因素的共同影響[35]。在時(shí)間上，一方面，研究區(qū)月EVI呈周期性變化(圖2A)，在每年1—2月份最低，7—8月份最高(圖2B)，明顯受到季節(jié)性氣候等自然因素的控制；除2012年1月EVI為10 a內(nèi)最低值外，相同月份的EVI總體上呈逐年增加的趨勢(shì)(圖2A)，這可能與廣西地區(qū)實(shí)施綠化造林等植被保護(hù)措施，導(dǎo)致植被覆蓋增加有關(guān)。另一方面，研究區(qū)EVI年際變化總體呈上升趨勢(shì)，但存在明顯的波動(dòng)(圖3)，巖溶區(qū)和非巖溶區(qū)EVI變化趨勢(shì)、變化速率與研究區(qū)基本一致，這與王永鋒等[37]和楊紹鍔等[38]的研究結(jié)果一致。2008年，國(guó)家啟動(dòng)實(shí)施巖溶地區(qū)石漠化綜合治理試點(diǎn)工程，其主要目標(biāo)是恢復(fù)植被，改善生態(tài)環(huán)境。10 a來(lái)，廣西地區(qū)通過(guò)封山育林、人工造林、退耕還林、公益林管護(hù)、補(bǔ)植補(bǔ)種和發(fā)展沼氣能源等舉措取得了顯著成效。然而，在此期間，廣西曾遭遇多次重大自然災(zāi)害，造成植被受到不同程度的破壞，從而導(dǎo)致年際EVI呈波動(dòng)變化。2008年初，我國(guó)南方發(fā)生大范圍的低溫、雨雪、冰凍等自然災(zāi)害，其中廣西成為受災(zāi)最為嚴(yán)重的地區(qū)之一，植被與農(nóng)作物嚴(yán)重受損，因此EVI處于明顯較低水平。伴隨巖溶地區(qū)石漠化綜合治理工程的啟動(dòng)實(shí)施，2009年研究區(qū)植被EVI緩慢增加。然而，2010年我國(guó)西南五省市(云南、貴州、廣西、四川及重慶)地區(qū)發(fā)生百年一遇的特大旱災(zāi)，氣溫高、降水少、水資源極其缺乏，導(dǎo)致植被及農(nóng)作物嚴(yán)重受損。2011年我國(guó)西南地區(qū)又遭遇持續(xù)性夏秋連旱災(zāi)害。因此，研究區(qū)2010—2011年植被EVI持續(xù)降低。2011年末，我國(guó)加大對(duì)西南巖溶地區(qū)石漠化治理的力度，并擴(kuò)大石漠化治理的地區(qū)范圍，據(jù)2012年全國(guó)第二次石漠化監(jiān)測(cè)顯示，西南巖溶地區(qū)生態(tài)狀況改善的面積為408萬(wàn)hm2，其中廣西石漠化減少面積最多，為45.3萬(wàn)hm2。同時(shí)廣西地區(qū)又全力推進(jìn)“綠滿八桂”造林綠化工程建設(shè)，據(jù)國(guó)家林業(yè)局統(tǒng)計(jì)，截至到2012年底，廣西區(qū)完成城鎮(zhèn)綠化2006萬(wàn)m2，山上造林26.83萬(wàn)hm2，義務(wù)植樹(shù)9 766.2萬(wàn)株等，全區(qū)森林覆蓋率達(dá)58%。因此，在短暫的一年內(nèi)研究區(qū)植被EVI迅速上升。2012—2016年植被EVI基本上呈緩慢上升的趨勢(shì)，可能原因有兩點(diǎn)：一是導(dǎo)致植被破壞的重大自然災(zāi)害基本沒(méi)有發(fā)生；二是廣西區(qū)各級(jí)政府和部門(mén)繼續(xù)推進(jìn)區(qū)內(nèi)巖溶地區(qū)石漠化治理工程(2006—2015年)及“綠滿八桂”工程(2011—2016年)等生態(tài)保護(hù)工程，并取得了顯著成效。

在空間上，近10 a研究區(qū)植被覆蓋具有明顯的空間差異。大部分植被EVI介于0.4～0.6(表1和圖4)，以基本不變和中度改善為主(表2和圖5)，這些區(qū)域主要分布于相對(duì)高海拔或人為活動(dòng)破壞小的地區(qū)，這是由于高海拔地區(qū)適合封山育林、人工造林、退耕還林等石漠化治理措施的實(shí)施，而相對(duì)偏僻的低海拔地區(qū)，如峰叢洼(谷)地，以農(nóng)作物種植為主，在一定程度上增加了植被覆蓋度；巖溶區(qū)呈中度改善和顯著改善的區(qū)域占比明顯高于非巖溶區(qū)(表2和圖5)，這與近10 a來(lái)巖溶地區(qū)實(shí)施石漠化治理工程(一期、二期等)等工程有關(guān)。少部分植被EVI小于0.4(表1和圖4)，呈退化或嚴(yán)重退化(表2和圖5)，主要分布于水系或城市中心地帶等低海拔地區(qū)，受到自然條件的約束和城鎮(zhèn)化發(fā)展的明顯影響。

另外，氣候因子(氣溫和降雨)是影響植被覆蓋變化的重要因素之一，研究區(qū)植被EVI與月平均氣溫和月累積降雨量均具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，但其對(duì)氣溫和降雨的響應(yīng)存在一定的滯后效應(yīng)，滯后時(shí)間均約為1個(gè)月(表4)，這與前人的研究結(jié)論稍有不同。楊紹鍔等[38]和王永鋒等[37]認(rèn)為廣西地區(qū)植被NDVI對(duì)氣溫的最大響應(yīng)滯后時(shí)間約為1～2個(gè)月，而對(duì)降水變化的最大響應(yīng)滯后時(shí)間約2～3個(gè)月。造成結(jié)論不同的原因可能是前人是運(yùn)用NVDI變化和氣候因子變化的趨勢(shì)進(jìn)行疊加分析，而本文是通過(guò)月EVI與月平均氣溫、月累積降雨量的偏相關(guān)系數(shù)來(lái)確定響應(yīng)時(shí)間。

5 結(jié) 論

(1) 2007—2016年廣西西江流域月EVI呈周期性變化，每年7—8月最高，1—2月最低，明顯受季節(jié)性氣候等自然因素控制。EVI年際變化總體呈波動(dòng)上升的趨勢(shì)，這與廣西發(fā)生重大自然災(zāi)害及實(shí)施一系列植被保護(hù)措施有關(guān)。巖溶區(qū)與非巖溶區(qū)EVI變化趨勢(shì)與全區(qū)基本一致。

(2) 近10 a，研究區(qū)EVI具有明顯的空間分布差異，大部分地區(qū)EVI介于0.4～0.6，非巖溶區(qū)EVI高于巖溶區(qū)，變化程度以基本不變和中度改善為主，空間波動(dòng)性較??；少部分地區(qū)EVI小于0.4或大于0.6，變化程度分別是退化—嚴(yán)重退化或顯著改善，空間波動(dòng)性較大。EVI高值(>0.4)主要分布于高海拔或人為破壞小的地區(qū)，與封山育林、人工造林等治理措施有關(guān)；EVI低值(≤0.4)主要分布于水系發(fā)達(dá)或城市中心地帶等低海拔地區(qū)，受自然條件和城鎮(zhèn)化發(fā)展的約束。

(3) 研究區(qū)EVI與氣溫和降雨呈顯著正相關(guān)，且與氣溫的相關(guān)性明顯高于降雨，相關(guān)系數(shù)值均在前1個(gè)月達(dá)到最大。就前1個(gè)月的相關(guān)系數(shù)值來(lái)看，非巖溶區(qū)EVI與氣溫、降雨的相關(guān)性略高于巖溶區(qū)。