馬 超，蔡盼麗

(1.河南理工大學(xué)測(cè)繪與國土信息工程學(xué)院，焦作 454000；2.礦山空間信息國家測(cè)繪與地理信息局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，焦作 454000；3.中國科學(xué)院大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，北京 100190)

0 引言

20世紀(jì)90年代，國際地圈—生物圈計(jì)劃(international geosphere-biosphere program，IGBP)和全球環(huán)境變化中的人文領(lǐng)域計(jì)劃(international human dimensions programme，IHDP)聯(lián)合提出“土地利用和土地覆被變化(land use and cover change，LUCC)”這一核心研究領(lǐng)域[1-2]，使土地利用變化研究成為目前全球變化研究的前沿和熱點(diǎn)。區(qū)域變化過程(process)、格局(pattern)與驅(qū)動(dòng)力(driver)的對(duì)比研究被認(rèn)為是揭示全球與區(qū)域尺度土地利用/覆蓋時(shí)空變化規(guī)律的有效方法[3-5]。21世紀(jì)以來，隨著3S技術(shù)的迅速發(fā)展，我國LUCC時(shí)空變化研究增溫增速，如劉紀(jì)遠(yuǎn)等[6]依據(jù)5 a土地利用變化區(qū)域分異的顯著特征，從自然地理、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國家宏觀政策因素綜合考慮，揭示了21世紀(jì)初土地利用變化的空間格局與驅(qū)動(dòng)因素；佟光臣等[7]采用1986年、1996年、2002年和2013年的4期土地利用/覆被數(shù)據(jù)從土地利用類型結(jié)構(gòu)、變化速度、轉(zhuǎn)化關(guān)系和景觀格局等方面分析了南京市近30 a間土地利用/覆被和景觀格局的時(shí)空變化及其驅(qū)動(dòng)因素。但LUCC驅(qū)動(dòng)力的研究仍顯不足，主要體現(xiàn)在：①研究目標(biāo)較為單一，主要研究集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快、快速城鎮(zhèn)化區(qū)域[8]，如京津冀地區(qū)[9]、三江平原[10]、長江三角洲地區(qū)[11-12]、黃河三角洲區(qū)域[13]和新疆烏魯木齊[14-15]等地區(qū)；②研究方法有局限性，對(duì)于土地利用變化與驅(qū)動(dòng)因素的研究方法集中在主成分分析法、轉(zhuǎn)化矩陣等，受主觀因素的影響大，缺乏客觀性對(duì)比；③研究?jī)?nèi)容較為有限，通常從面積變化反映土地利用變化，考慮經(jīng)濟(jì)、政策、市場(chǎng)等人為因素及自然因素對(duì)土地利用變化的影響不充分。

山東省徂徠山—蓮花山地區(qū)外受泰岳山脈環(huán)繞，內(nèi)為兩座中型工業(yè)化城市及所屬人口密度極高的鄉(xiāng)村所包圍，受到自然隔絕與人類活動(dòng)的雙重影響，人地關(guān)系緊張，生態(tài)格局演化劇烈，生態(tài)結(jié)構(gòu)退化嚴(yán)重。該區(qū)域的生態(tài)自然演變與人類改造行為交織，自然生境與人類活動(dòng)時(shí)空交錯(cuò)，人地關(guān)系促成了內(nèi)陸自然保護(hù)區(qū)典型的島嶼型生境，而目前對(duì)于該區(qū)域的研究?jī)H限于文化考古[16-17]、動(dòng)植物分布[18-20]、地質(zhì)構(gòu)造[21-22]和旅游開發(fā)[23-24]等。土地利用是生態(tài)環(huán)境變化的重要組成部分，該區(qū)域土地利用與驅(qū)動(dòng)因素分析研究，將對(duì)自然保護(hù)、旅游開發(fā)和民生改善具有現(xiàn)實(shí)意義。

本文利用(1982—2016年)35 a間的遙感數(shù)據(jù)和(1982—2012年)31 a的氣象數(shù)據(jù)，通過一系列預(yù)處理，獲得該區(qū)域的裸地、水體、建筑用地、耕地、林地信息，時(shí)間序列歸一化植被指數(shù)(normalized difference vegetation index，NDVI)和歸一化建筑指數(shù)(normalized difference barren index，NDBI)，分析區(qū)域內(nèi)建筑用地、耕地、林地的幾何變化與NDVI和NDBI的時(shí)空變化特征，區(qū)域內(nèi)的氣候變化以及“氣候—土地利用—生態(tài)指數(shù)”之間的相關(guān)性，辨識(shí)該區(qū)域引起景觀格局與土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因素，為內(nèi)陸封閉生境的生態(tài)環(huán)境變化及可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

山東省徂徠山—蓮花山地區(qū)，屬暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，年均氣溫11～14 ℃，年均降水量在550～950 mm之間。徂徠山(圖1)位于山東省泰安市東南20 km，E117°13′50″，N36°02′24.8″；核心區(qū)占地253.368 km2，主峰太平頂海拔1 028 m。蓮花山位于山東泰沂山脈中段，E117°39′49″，N36°01′44″；南北兼跨新泰、萊蕪2市，核心區(qū)占地354.398 km2，主峰海拔999 m。兩山相對(duì)高度雖然不大，但是坡度較陡，坡度大部分在25°～35°之間，個(gè)別地方在45°以上，核心區(qū)不適于耕種。

圖1 徂徠山—蓮花山地區(qū)所處的地理位置Fig.1 The geographical location of the Culai-Lianhua area

1.2 數(shù)據(jù)源

研究采用Landsat 3/5 MSS/TM及Landsat 8 OLI(1982—2016年)數(shù)據(jù)。根據(jù)研究區(qū)8月份的植被指數(shù)達(dá)到最大值的特點(diǎn)，以7月27日—10月03日間、云量<10%作為下載閾值，每隔2～3 a下載一期，共獲得16期遙感影像，空間分辨率30 m(表1)。各期數(shù)據(jù)均進(jìn)行了土地利用分類。

表1 遙感影像列表(1982—2016年)Tab.1 List of remote sensing images (1982—2016)

氣象數(shù)據(jù)來自國家氣象中心網(wǎng)站。選取濟(jì)南、泰山、淄川、沂源和泰安5個(gè)站點(diǎn)的31 a(1982—2012 年)數(shù)據(jù)進(jìn)行了克里金插值。數(shù)字高程模型(digital elevation model，DEM)數(shù)據(jù)采用空間分辨率為30 m的ASTER GDEM。

2 研究方法

2.1 流域分析

徂徠山—蓮花山地區(qū)(圖2)由牟汶河、柴汶河(匯成大汶河)和苗莊河圍限，利用ASTER GDEM進(jìn)行流域分析，獲得該區(qū)域的分水嶺、匯水線和等高線，上述3條河流的匯水線勾勒出一個(gè)完整的研究區(qū)邊界。

圖2 徂徠山—蓮花山區(qū)域范圍圖Fig.2 The total area of the Culai-Lianhua basin

2.2 NDVI計(jì)算

經(jīng)輻射定標(biāo)、大氣校正和波段運(yùn)算后獲得研究區(qū)1988—2016年的NDVI值(1982年NDVI數(shù)據(jù)異常，未采用)。對(duì)其進(jìn)行密度分級(jí)(圖3)，獲得該區(qū)域時(shí)間序列上的植被覆蓋空間變化趨勢(shì)圖。

(a)1982-09-15 (b)1988-08-04 (c)1993-09-09 (d)1998-09-01

(e)2003-09-15 (f)2009-08-30 (g)2014-07-27 (h)2016-09-02

圖3 研究區(qū)時(shí)間序列NDVI密度分級(jí)圖

Fig.3TimeseriesNDVIdensitysegmentationmapping

2.3 人類活動(dòng)環(huán)境要素獲取

在對(duì)原始影像進(jìn)行預(yù)處理后，采用IGBP GLCC V2.0全球土地覆蓋分類體系對(duì)徂徠山—蓮花山地區(qū)進(jìn)行監(jiān)督分類，將研究區(qū)分為裸地、湖泊、建筑用地、耕地、林地和未分類6種土地利用類型(圖4)。

(a)1982-09-15 (b)1985-07-27 (c)1987-10-05 (d)1988-08-04

(e)1991-09-30 (f)1993-09-09 (g)1998-09-01 (h)2001-09-09

(i)2003-09-09 (j)2004-10-03 (k)2006-08-22 (l)2009-08-30

(m)2011-09-21 (n)2013-09-16 (o)2014-07-27 (p)2016-09-02

圖4 1982—2016年研究區(qū)土地利用狀況圖

Fig.4TimeseriesofLUCCthematicmappingduring1982—2016

可以看出建筑用地面積呈上升趨勢(shì)，耕地面積呈先上升后下降趨勢(shì)，林地呈先減少后增長的趨勢(shì)。據(jù)此可以對(duì)氣候要素(降水、氣溫)和人類活動(dòng)要素(NDBI、建筑用地、耕地和林地面積)以及生態(tài)指標(biāo)(NDVI值)進(jìn)行相關(guān)性分析，探討研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化的相關(guān)因素及主要驅(qū)動(dòng)力。

2.4 氣候變化分析

在ArcGIS的支持下，對(duì)研究區(qū)40 km范圍內(nèi)的5個(gè)站點(diǎn)31 a的年平均降水量和氣溫進(jìn)行克里金插值[25]，獲得徂徠山—蓮花山地區(qū)的平均氣溫和平均降水變化趨勢(shì)圖(圖5)。可以看到：

(a)氣溫變化趨勢(shì) (b)降水變化趨勢(shì)

圖5 1982—2012年徂徠山—蓮花山氣溫和降水變化趨勢(shì)

Fig.5Thetrendoftemperatureandprecipitationinthestudyareaduring1982—2012

1)研究區(qū)年均氣溫如圖5(a)所示，介于10.6～12.7 ℃之間，總體呈上升趨勢(shì)。31 a間出現(xiàn)2個(gè)高值，即12.7 ℃(1998年)和13.2 ℃(2007年)；出現(xiàn)3個(gè)相對(duì)低值，即10.9℃(1984年)和10.6℃(1993和2011年)。對(duì)其進(jìn)行滑動(dòng)平均，氣溫變化可以分為3個(gè)階段：第一階段(1982—1993年間)氣溫變化起伏較小，平均溫度為11.52 ℃(圖5(a)中的t1值)；第二階段(1994—2003年間)氣溫波動(dòng)增強(qiáng)，平均氣溫為11.98 ℃(圖5(a)中的t2值)；第三階段(2004—2012年)氣溫變化最為劇烈，最高氣溫13.2 ℃(2007年)和最低氣溫10.6℃(2011年)，平均溫度為11.74 ℃(圖5(a)中的t3值)。總體來說，氣溫變化劇烈，整體呈上升趨勢(shì)，與全球變化的事實(shí)吻合[26]。

2)研究區(qū)年均降水趨勢(shì)如圖5(b)所示，在波動(dòng)中上升，以10 a為一周期進(jìn)行比較，有3期相對(duì)低值，即1989年的424.5 mm、1992年的606.752 mm和2002年的504.1 mm；有4期相對(duì)高值，即1990年(1 138.5 mm)、1994年(1 022.5 mm)、2003年(1 094.1 mm)和2004年(1 153.4 mm)。對(duì)其進(jìn)行滑動(dòng)平均，降水變化也分為3個(gè)階段：1982—1991年間平均值為744.3 mm(圖5(b)中的p1值)；1992—2001年間平均值為788.0 mm(圖5(b)中的p2值)，2002—2012年間平均值為833.4 mm(圖5(b)中的p3值)。

當(dāng)然，氣候的變化由多種因素所引起，并非簡(jiǎn)單的線性變化。在2007年第四次和2013年第五次IPCC評(píng)估報(bào)告[27]中指出：人類活動(dòng)是近50年影響氣候變化的主要因素。在全球氣溫變化總體上升的趨勢(shì)下，區(qū)域的氣候變化有不同的變化。1982—2012的31 a間，研究區(qū)氣溫在起伏波動(dòng)中呈上升趨勢(shì)，增速為+0.046 ℃/10 a；降水量呈緩慢上升趨勢(shì)，速度為+43.0 mm/10 a。

3 結(jié)果與分析

3.1 人文因素變化分析

通過對(duì)監(jiān)督分類結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲取了1982—2016年間以5 a為間隔的耕地、林地和建筑用地面積變化信息，如圖6所示。

(a)耕地面積變化 (b)林地面積變化 (c)建筑用地面積變化

圖6 1982—2016年間徂徠山—蓮花山土地利用變化

Fig.6TrendoftheLUCCinCulai-Lianhuabasinduring1982—2016

由圖6可知：①耕地面積(圖6(a))先增后降。除2016年外，整體呈波動(dòng)性變化，無明顯的突變現(xiàn)象。造成這種狀況的原因較多，影像時(shí)相差異會(huì)產(chǎn)生誤差，另外與國家提倡保護(hù)環(huán)境、退耕還林等土地政策不無關(guān)系。②林地面積(圖6(b))呈先降后增的變化趨勢(shì)，在2004年達(dá)到最低水平，2005年之后林地面積呈快速上升趨勢(shì)，特別是2016年林地面積有較大躍升。主要原因之一為針對(duì)環(huán)境資源環(huán)境壓力逐漸加大，國務(wù)院提出落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的政策，決心扭轉(zhuǎn)“重經(jīng)濟(jì)，輕環(huán)境”的傾向，堅(jiān)持“環(huán)境優(yōu)先，保護(hù)優(yōu)先”。林地面積的變化與耕地面積變化的趨勢(shì)相反，呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。③建筑用地面積(圖6(c))上升趨勢(shì)顯著。除1998年短暫下降外，建筑用地面積均持續(xù)上升，2003年面積是1982年的2倍，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快是建筑用地面積的增加的一個(gè)主要因素。這一發(fā)現(xiàn)與采用NDBI的研究結(jié)果具有一致性。整體來看，建筑用地面積增長顯著，耕地與林地面積此消彼長，可以發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)導(dǎo)致的土地利用變化顯著。

為驗(yàn)證上述結(jié)論的可靠性，與國家基礎(chǔ)地理信息中心的最新研究成果GlobeLand30(glc30.tianditu.com)進(jìn)行了對(duì)比，如圖7所示。該區(qū)域2010年相對(duì)于2000年耕地面積減少了1.6%，林地面積增加了1.9%，居民地面積增加了5.8%；雖然成像的季節(jié)不同，仍與監(jiān)督分類獲得的2001年、2011年結(jié)果趨勢(shì)一致。相比于2001年，2011年耕地減少了9.3%，林地增加了15.7%，居民地及建筑用地增加了20.5%。

(a)Global Land 30_2000 (b)Global Land 30_2010

圖7 2000，2010年徂徠山-蓮花山地區(qū)GlobeLand30產(chǎn)品

Fig.7GlobeLand30productsinCulaiLianhuaareain2000and2010

NDBI可準(zhǔn)確反映建筑用地信息，其數(shù)值越大建筑用地比例越高，建筑密度越高。對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列處理得到了區(qū)域NDBI均值的變化信息。為了更準(zhǔn)確地進(jìn)行分析比較，本文分別對(duì)核心區(qū)、核心區(qū)周圍地段進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如圖8所示。

(a)核心區(qū)NDBI均值變化 (b)核心區(qū)周圍NDBI均值變化

圖8 1988—2016年徂徠山—蓮花山NDBI均值變化

Fig.8VariationtrendofNDBIinCulai-Lianhuabasinduring1988—2016

在核心區(qū)內(nèi)(圖8(a))，海拔較高、坡度較大，NDBI均值波動(dòng)較小，整體呈下降趨勢(shì)。有3期相對(duì)高值，為1998年(-0.183)，2003年(-0.151)，2016年(-0.192)，1期相對(duì)低值2014年(-0.254)，在29 a(1988—2016年)內(nèi)核心區(qū)的NDBI均值降速為-0.014/10 a。在核心區(qū)周圍地段(圖8(b))，地勢(shì)較為平坦，NDBI均值變化幅度較大，整體呈上升趨勢(shì)。峰值出現(xiàn)在2003年(-0.144)，2016年(-0.181)，谷值出現(xiàn)在1993年(-0.203)，2014年(-0.254)，NDBI均值增速為0.003 5/10 a。

3.2 植被NDVI年均值變化

植被指數(shù)是反映生態(tài)環(huán)境變化的一個(gè)重要指標(biāo)，為對(duì)研究區(qū)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的分析比較，也將研究區(qū)分為核心區(qū)、核心區(qū)周圍地段2個(gè)分區(qū)，分別提取2個(gè)區(qū)域的NDVI均值變化，如圖9所示。

(a)核心區(qū)NDVI均值變化 (b)核心區(qū)周圍NDVI均值變化

圖9 1988—2016年徂徠山—蓮花山NDVI均值變化趨勢(shì)

Fig.9VariationtrendofNDVIinCulai-Lianhuabasinduring1988—2016

核心區(qū)內(nèi)(圖9(a))地勢(shì)較高，坡度較大，不適于耕種，NDVI均值(0.61～0.69)處于較高水平。在1993年(0.661)、2009年(0.684)出現(xiàn)極大值，核心區(qū)NDVI整體呈上升趨勢(shì)，增速為0.006 9/10 a；核心區(qū)周圍地段(圖9(b))人類活動(dòng)頻繁，1988—2016年NDVI呈下降趨勢(shì)，2003年出現(xiàn)的低值(0.547)對(duì)應(yīng)于NDBI的高值，可能與人類活動(dòng)有關(guān)，該區(qū)域NDVI均值呈下降趨勢(shì)，下降速度為0.018/10 a。

3.3 NDVI生態(tài)剖面分析

在NDVI影像中，沿南北兩個(gè)方向分別對(duì)徂徠山、蓮花山做剖面，得到徂徠山—蓮花山區(qū)域時(shí)間序列NDVI剖面圖，如圖10—11所示。穿過徂徠山區(qū)域的NDVI南北剖面(圖10)變化較為劇烈。結(jié)合遙感影像，剖面兩端為耕地，且中間分布著較多居民地，NDVI值變化較大；中部NDVI值較高區(qū)域(224～542像元)為林地，整體呈耕地—林地—耕地的結(jié)構(gòu)變化，林地—耕地之間為生態(tài)交錯(cuò)區(qū)。對(duì)蓮花山也做南北剖面，獲得了NDVI變化圖(圖11)。該圖中，NDVI剖面兩側(cè)為耕地；剖面中部區(qū)域(244～628像元，684～830像元)為林地；在187～243像元和831～879像元處NDVI值有較大變化，因該區(qū)域存在裸地和建筑用地，原有的水域遭到了分割破壞；629～683像元處，植被恢復(fù)成效顯著。

圖10 1988—2016年間徂徠山NDVI影像南北剖面圖Fig.10 North-south section of NDVI in Culai basin during 1988—2016

圖11 1988—2016年蓮花山NDVI影像南北剖面圖Fig.11 North-south section of NDVI in Lianhua basin during 1988—2016

對(duì)比時(shí)間序列徂徠山—蓮花山兩條NDVI南北剖面，林區(qū)部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好，耕地及建筑用地部分穩(wěn)定性差，交錯(cuò)區(qū)變化較為劇烈。土地利用類型較少，植被覆蓋度較高，耕地分布在林地邊緣，建筑用地分布在耕地邊緣，形成了耕地包圍林地，居民地與耕地交錯(cuò)分布的空間格局。

3.4 NDVI結(jié)構(gòu)變化分析

根據(jù)研究區(qū)地表覆被類型，將NDVI影像分割為6個(gè)層級(jí)，小于0的為水體，0～0.2之間為裸地，0.2～0.4之間為稀疏草地，0.4～0.6之間為草地及濕地，0.6～0.8之間為灌叢及林地，0.8～1.0之間為優(yōu)質(zhì)林地，結(jié)果如圖12所示。將密度分割統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行百分比制圖(圖12(a))，可以看到：整個(gè)研究區(qū)灌叢及林地(0.6

(a)總體狀況 (b)核心區(qū)

圖12 1988—2016年徂徠山—蓮花山NDVI密度分割百分比

Fig.12ThepercentageofNDVIdensitydivisioninCulai-Lianhuabasinduring1988—2016

4 討論與結(jié)論

4.1 討論

徂徠山—蓮花山地區(qū)受自然環(huán)境演變和人類活動(dòng)的雙重影響，其生態(tài)環(huán)境的變化可通過遙感植被指數(shù)及景觀格局的變化做出評(píng)價(jià)。

1)自然環(huán)境演變是漫長的，影響該區(qū)1982—2012年的31 a間自然演變的主要因素是氣候變化。徂徠山—蓮花山地區(qū)表現(xiàn)為暖濕化特征；氣溫呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，增速為+0.046 ℃/10 a，降水量呈緩慢上升趨勢(shì)，速度為+43.0 mm/10 a。年均氣溫、降水變化起伏較大，與耕地、林地、建筑用地面積變化無顯著的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2)遙感指數(shù)能較好地反映該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境的變化。1988—2016年的29 a間核心區(qū)和核心區(qū)周圍地段NDVI均值在2003年為相對(duì)低值，在2009年達(dá)到相對(duì)高值。同時(shí)2003年NDBI為相對(duì)高值，在2014年為相對(duì)低值。29 a間研究區(qū)核心區(qū)NDVI均值整體上升，NDBI均值下降，核心區(qū)周圍NDVI均值下降，NDBI均值上升，NDVI與NDBI呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，人類活動(dòng)影響著區(qū)域植被指數(shù)的變化。

3)21世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)加強(qiáng)，保護(hù)環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，林地和建筑用地面積顯著增加，人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度加深，建筑用地面積的迅速增加，增加了耕地轉(zhuǎn)化為建筑用地和林地的速率，灌叢、林地和草地向稀疏草地轉(zhuǎn)變，人類活動(dòng)已觸發(fā)了生態(tài)格局的轉(zhuǎn)變。

4)把1982—2016 年的35 a間獲得的人文與自然要素：NDVI均值、NDBI均值導(dǎo)入SPSS?，兩兩做相關(guān)性分析，可得到Pearson相關(guān)系數(shù)陣如圖13所示。圖中**表示在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)；C表示核心區(qū)(core area)；A表示核心區(qū)周圍地段(around the core area)。

圖13 人文與自然要素相關(guān)性矩陣Fig.13 The correlation matrix between humanity and natural elements

PCNDVI-CNDBI=-0.946(在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，樣本數(shù)n=7，缺1982年數(shù)據(jù)(下同))；PANDVI-ANDBI=-0.955(在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，n=7)；PCNDBI-ANDVI=-0.930(在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，n=7)；PCNDVI-ANDBI=0.988(在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，n=7)；PCNDBI-ANDBI=0.953(在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，n=7)；PCNDVI-ANDVI=0.988(在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)，n=7)。另外，P林地面積—耕地面積=-0.787(在0.05(雙側(cè))上顯著相關(guān)，n=8，含1982年數(shù)據(jù))。

分析研究區(qū)NDVI與NDBI變化得知，核心區(qū)NDVI與核心區(qū)NDBI呈負(fù)相關(guān)；核心區(qū)周圍NDVI與核心區(qū)周圍NDBI呈負(fù)相關(guān)，整個(gè)研究區(qū)出現(xiàn)明顯的生態(tài)界限。

分析時(shí)間序列的林地面積變化的影響因素可以看出，在1982—2016年的35 a間，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人類活動(dòng)加強(qiáng)，旅游開發(fā)行業(yè)發(fā)展，退耕還林政策的實(shí)施，林地面積受耕地面積變化的影響，兩者呈明顯負(fù)相關(guān)，與氣候因素不顯著相關(guān)，土地政策大于氣候變化對(duì)LUCC的影響，人類活動(dòng)已成為生態(tài)環(huán)境變化的主要影響因素。

4.2 結(jié)論

1)徂徠山—蓮花山地區(qū)降水量對(duì)全球氣候變化響應(yīng)敏感，1982—2012年的31 a間平均氣溫增速為+0.046 ℃/10 a，降水量呈緩慢上升趨勢(shì)，速度為+43.0 mm/10 a。該區(qū)域NDVI均值、林地面積與氣候變化因素不顯著相關(guān)，即土地覆被、土地利用面積變化與氣候變化因素不顯著相關(guān)。

2)1982—2016年的35 a間徂徠山—蓮花山地區(qū)人類活動(dòng)顯著增加，建筑用地面積增加迅速，增速為6.253 km2/a、受退耕還林政策的影響，耕地面積下降，林地面積增加，部分耕地轉(zhuǎn)為建筑用地和林地，且林地面積與耕地面積呈明顯負(fù)相關(guān)關(guān)系，人類活動(dòng)已成為影響土地利用變化的主要因素。

3)徂徠山-蓮花山核心區(qū)與核心區(qū)周圍出現(xiàn)了明顯的生態(tài)界限，1988—2016年的29 a間核心區(qū)NDVI增速為0.006 9/10 a，NDBI均值降速-0.014/10 a；核心區(qū)周圍NDVI降速為-0.018/10 a，NDBI均值增速為0.003 5/10 a。形成了建筑用地、耕地包圍林地，林地中分散著耕地和居民地的格局。

4)隨著徂徠山—蓮花山地區(qū)被開辟為風(fēng)景區(qū)，旅游業(yè)發(fā)展迅速，游客的增多帶來了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境受到了顯著影響；雖然退耕還林政策改善了交錯(cuò)區(qū)的生態(tài)狀況，仍形成了明顯的生態(tài)界限，不利于該區(qū)生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

5)本文的不足之處在于數(shù)據(jù)不充分造成了某些指標(biāo)波動(dòng)性較大；由于云量的影響，部分年份的NDVI沒能計(jì)算；研究區(qū)相同時(shí)相的數(shù)據(jù)難以獲得，部分?jǐn)?shù)據(jù)成像時(shí)間差距較大，如1988和2013年2期數(shù)據(jù)獲取時(shí)間差了53 d，對(duì)植被覆蓋度的統(tǒng)計(jì)影響較顯著。

志謝：本文系對(duì)蔡盼麗本科畢業(yè)論文的提煉，該畢業(yè)論文曾獲評(píng)河南理工大學(xué)校級(jí)優(yōu)秀論文(指導(dǎo)教師：馬超，mac@hpu.edu.cn)。感謝張文豪同學(xué)(同濟(jì)大學(xué)2019級(jí)研究生)對(duì)本文的英文摘要提供的潤色。