馬國(guó)濤 龔曉麗 景博
摘要? ? 植被變化主要受氣候和人類活動(dòng)(生態(tài)建設(shè))2個(gè)因素影響,降水是制約植被生長(zhǎng)的主要?dú)夂蛞蜃?。本文利用區(qū)域氣象站、國(guó)家氣象觀測(cè)站、新布設(shè)的林草觀測(cè)氣象站資料以及衛(wèi)星遙感資料,對(duì)近30年固原市氣候變化、植被覆蓋變化情況進(jìn)行了定量評(píng)估。結(jié)果顯示,固原市年平均氣溫隨年份遞增呈現(xiàn)上升趨勢(shì);降水量年際波動(dòng)較大,且近10年增幅明顯;年積溫與年平均氣溫變化相吻合,隨年份遞增呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。自2013年以后固原市森林覆蓋率呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng),尤其是2010年以來(lái)增長(zhǎng)加快。2002—2016年植被指數(shù)年均增長(zhǎng)約1.18%,2013年和2018年植被指數(shù)達(dá)到近年來(lái)最高值。通過對(duì)氣候及植被指數(shù)等數(shù)據(jù)的分析表明,固原市區(qū)域氣候變化的趨勢(shì)對(duì)林草生長(zhǎng)、植被恢復(fù)等十分有利,生態(tài)環(huán)境進(jìn)入良性循環(huán)期。
關(guān)鍵詞? ? 氣候;降水量;植被指數(shù);寧夏固原
中圖分類號(hào)? ? P462.3? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A
文章編號(hào)? ?1007-5739(2019)14-0189-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID)
植被覆蓋率是一個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境狀況的重要標(biāo)志。植被變化主要受氣候和人類活動(dòng)2個(gè)因素影響,溫度和降水是制約植被生長(zhǎng)的主要?dú)夂蛞蜃?。氣候變化決定了一個(gè)地區(qū)植被類型和分布[1],在生態(tài)系統(tǒng)研究中,氣候-植被的相關(guān)性具有十分重要的意義。
本文利用固原市境內(nèi)的區(qū)域氣象站、國(guó)家氣象觀測(cè)站、新布設(shè)的林草觀測(cè)氣象站資A被覆蓋變化情況進(jìn)行了定量評(píng)估,并對(duì)二者間的關(guān)系做了初步探究。
1? ? 固原市氣候特征
固原地處西北地區(qū)東部的半干旱、半濕潤(rùn)過渡帶,是典型的大陸性氣候,也是氣候變化的異常敏感區(qū),在過渡帶上表現(xiàn)出獨(dú)特的生態(tài)脆弱性,具有氣候冷涼、降水時(shí)空分布差異大、干旱與冰雹等災(zāi)害性天氣多發(fā)的氣候特征[2]。全市年降水量在397~631 mm之間,400 mm降水等值線將原州區(qū)、西吉縣大部、彭陽(yáng)縣大部劃歸半干旱區(qū),將隆德縣、涇源縣、六盤山劃歸半濕潤(rùn)區(qū),見圖1(a)。全年平均氣溫6~8 ℃,見圖1(b);年日照時(shí)數(shù)2 262.7~2 552.5 h,年蒸發(fā)量1 268.5~1 471.1 mm。
2? ? 1988—2018年固原市氣候變化概述
2.1? ? 平均氣溫變化
溫度是決定一個(gè)地區(qū)動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因素,也是該區(qū)動(dòng)植物群落分布的重要依據(jù)[3-4]。1988—2018年全市年平均氣溫隨年份遞增呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中,1988—1998年年平均氣溫為5.9 ℃;1998—2008年年平均氣溫為7.0 ℃,增幅為1.1 ℃/10 a;2009—2018年年平均氣溫為7.4 ℃,增幅為0.4 ℃/10 a(圖2)。
2.2? ? 年平均降水量變化
年降水決定了植被的覆蓋類型[5],1988—2018年全市年平均降水量波動(dòng)較大,近10年呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)。其中全市1988—1998年年平均降水量為495.2 mm;1999—2008年年平均降水量為462.6 mm;2009—2018年年平均降水量為526.0 mm,增幅達(dá)13.7%(圖3)。
2.3? ? 平均積溫變化
1988—2018年全市≥0 ℃年積溫2 638.5~3 250.2 ℃,積溫與年平均氣溫變化相吻合,隨年份遞增呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中,1988—1998年年積溫為2 812.3 ℃;1998—2008年年積溫達(dá)3 013.0 ℃,增幅達(dá)7%;2009—2018年年積溫達(dá)3 069.3 ℃,增幅達(dá)2%(圖4)。
3? ? 氣候變化促進(jìn)固原市植被明顯恢復(fù)
遙感歸一化植被指數(shù)(NDVI)對(duì)綠色植被十分敏感,與植被覆蓋度成顯著正相關(guān)關(guān)系,歸一化植被指數(shù)的大小能夠表征區(qū)域植被的優(yōu)劣[6-7]。植被指數(shù)變化百分率可反映一定時(shí)間尺度內(nèi)區(qū)域植被指數(shù)的變化程度,正值表示植被增長(zhǎng),負(fù)值則表示植被退化[8-9]。
通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)對(duì)固原市2002—2018年植被變化進(jìn)行分析,2002—2018年植被指數(shù)隨年降水量變化明顯,其中2010年以后,植被指數(shù)波動(dòng)上升趨勢(shì)明顯,年均增長(zhǎng)約為1.18%。2013年和2018年植被指數(shù)達(dá)到近年最高值,近5年植被指數(shù)穩(wěn)定維持在0.6,呈相對(duì)較好的狀態(tài)。由圖5可知,固原市植被指數(shù)與降水成顯著正相關(guān),對(duì)其變化響應(yīng)較強(qiáng)。固原市生態(tài)環(huán)境進(jìn)入一個(gè)良性循環(huán)的快速恢復(fù)期。2008年干旱年份和2013年濕潤(rùn)年份衛(wèi)星遙感最大歸一化指數(shù)對(duì)比如圖6所示。
4? ? 結(jié)論
1988—2018年固原市年平均氣溫隨年份遞增呈現(xiàn)上升趨勢(shì),1998—2008年年增幅明顯;年降水量年際波動(dòng)較大,且近10年增幅明顯;年積溫與年平均氣溫變化相吻合,隨年份遞增呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。自2013年以后固原市森林覆蓋率呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)。2002—2016年植被指數(shù)年均增長(zhǎng)約1.18%,2013年和2018年植被指數(shù)達(dá)到近年來(lái)最高值。分析可知,固原市區(qū)域氣候變化,對(duì)林草生長(zhǎng)、植被恢復(fù)等十分有利,生態(tài)環(huán)境進(jìn)入良性循環(huán)期。
5? ? 參考文獻(xiàn)
[1] 楊秀海,扎西央宗,卓嘎,等.西藏那曲地區(qū)植被覆蓋狀況與氣象條件分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2008(2):102-109.
[2] 馮建明.寧夏預(yù)報(bào)員手冊(cè)[M].北京:氣象出版社,2012.
[3] 穆彪,劉博,李建成.盤州市紅豆杉保護(hù)區(qū)氣候生態(tài)特征及分析[J].氣候變化研究快報(bào),2018,7(3):153-162.
[4] 李冰,孫秀恒,董寶磊,等.1955—2014年本溪地區(qū)氣溫變化分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2017(2):199-200.
[5] 郭渠,陳佳,李瑞,等.重慶地區(qū)短歷時(shí)強(qiáng)降水氣候特征[J].干旱氣象,2018,36(6):944-953.
[6] 孟晗,黃遠(yuǎn)程,史曉亮.黃土高原地區(qū)2001—2015年植被覆蓋變化及氣候影響因子[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2019,34(1):211-217.
[7] 衛(wèi)宇婷.山西省1986—2015年植被覆蓋變化分析及其對(duì)氣候因子的響應(yīng)[D].晉中:山西農(nóng)業(yè)大學(xué),2018.
[8] 魏學(xué).近18年內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)植被覆蓋度與氣候因子的關(guān)系[J].畜牧與飼料科學(xué),2018,39(4):59-62.
[9] 宋志偉,王志偉.植物生長(zhǎng)環(huán)境[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2007.