謝勝金, 劉永和, 姚風(fēng)欣

(1.河南理工大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院, 河南 焦作454000; 2.南京師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 南京 210023)

植被能夠較直觀地反映地區(qū)的生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，在陸地生態(tài)系統(tǒng)中起到紐帶作用，溝通著大氣循環(huán)圈、水文循環(huán)圈以及土壤圈，對(duì)于維持生態(tài)平衡起到重要的作用[1-3]。歸一化植被指數(shù)(NDVI)[4]用于衡量地表植被的覆蓋和植被生長(zhǎng)狀況的度量參數(shù)，能夠較精準(zhǔn)反映地表植被覆蓋度和生長(zhǎng)狀況及其動(dòng)態(tài)變化過程，在地理學(xué)等領(lǐng)域被廣泛使用[5-7]。影響NDVI最主要的因素有兩大類：氣候因素和人類活動(dòng)因素[8-11]。孫艷玲等分別從年、季、月3個(gè)時(shí)間尺度上分析影響華北平原植被變化的影響因素，在對(duì)華北平原1982—2006年植被的時(shí)空變化特征的分析中得到基于氣候作用的影響下，人類活動(dòng)對(duì)區(qū)域NDVI的變化也起到了重要作用[12]。王永財(cái)?shù)确治隽撕：恿饔虿煌耐恋仡愋拖轮脖桓采w度在空間區(qū)域上對(duì)于氣候因子驅(qū)動(dòng)分析[5]。李軍媛等通過對(duì)陜西省1982—2006年植被生長(zhǎng)變化的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)氣溫上升有利于植被的改善，月降水量小于100 mm時(shí)植被生長(zhǎng)得到顯著改善，大于100 mm無明顯的改善[13]。劉綠柳等通過流域尺度和柵格尺度分別分析黃河流域植被NDVI與氣溫、降水關(guān)系的時(shí)空變化[14]。張清雨等分析了內(nèi)蒙古近30 a生長(zhǎng)期的NDVI與降水顯著性相關(guān)，與溫度的相關(guān)性較小[15]。Zhao等對(duì)西北部的內(nèi)陸干旱地區(qū)的植被變化進(jìn)行分析，NDVI的變化與生長(zhǎng)期時(shí)的降水量和蒸散發(fā)高度相關(guān)，與溫度無關(guān)[16]。上述的文獻(xiàn)都論證氣候和人類活動(dòng)等因子在不同的地理?xiàng)l件下對(duì)植被的生長(zhǎng)都有一定的響應(yīng)作用。

北京市城市綠化覆蓋率從1998年的35.60%增至2015年的59.0%(2016北京市統(tǒng)計(jì)年鑒表)，但城市擴(kuò)張過程勢(shì)必對(duì)植被的分布有強(qiáng)烈的影響。同時(shí)，過去幾十年，氣候變暖導(dǎo)致了我國(guó)北方干旱化過程[17-18]，也會(huì)影響到北京地區(qū)山區(qū)的自然植被變化。習(xí)近平總書記在十九大報(bào)告中提出，必須樹立和踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念，而研究北京地區(qū)植被變化有助于了解該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀況。有關(guān)北京市植被覆蓋變化過程，已有一些學(xué)者做了部分研究，如胡云峰等研究北京市的綠化建設(shè)存在明顯的時(shí)空差異，空間上中心城區(qū)綠化建設(shè)成果緩慢，城市邊緣和遠(yuǎn)郊建設(shè)成果顯著，時(shí)間上2005—2010年植被改善明顯[19]。孫曉鵬等通過研究2008年前后北京市的NDVI變化，發(fā)現(xiàn)植被顯著性變化主要集中在低海拔、小坡度人類活動(dòng)密集區(qū)[20]。崔娟敏等在1992—2013年分3個(gè)時(shí)間段對(duì)北京市山區(qū)的高海拔區(qū)和山前平原對(duì)比分析植被變化情況，結(jié)果表明主要影響因素是人類的活動(dòng)[21]。賈寶全等基于北京市TM衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同區(qū)域的植被差值指數(shù)，表明北京市的燕山山區(qū)北部、五環(huán)以內(nèi)和五環(huán)至六環(huán)之間區(qū)域植被顯著性退化[1]。

目前，針對(duì)北京市植被時(shí)空變化的研究較少，在賈寶全對(duì)北京市研究一文中提出從植被變化的驅(qū)動(dòng)力來看，不能明確植被變化與氣候變化間的直接關(guān)聯(lián)性，僅僅總結(jié)人為因素對(duì)植被的影響[1]。孫曉鵬和崔敏娟以及胡云峰等人基于植被空間分布的研究，并沒有對(duì)影響植被變化的氣候因素進(jìn)行進(jìn)一步的分析。本研究相對(duì)于之前已有的研究，樣本時(shí)間序列更長(zhǎng)，且在年尺度上進(jìn)一步分析季尺度植被的時(shí)空變化及其氣候影響因素，能夠更加精確掌握在季節(jié)尺度上植被變化。目前，針對(duì)植被覆蓋度變化與氣候因子的相關(guān)性分析，主要有兩種較常用的分析方法，如重心模型[22-23]和偏相關(guān)及復(fù)相關(guān)分析法[5]，重心模型側(cè)重于軌跡分析而偏相關(guān)及復(fù)相關(guān)側(cè)重于空間分析。本文在植被空間變化分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步通過偏相關(guān)及復(fù)相關(guān)分析影響植被變化的氣候因子，補(bǔ)缺北京市植被變化對(duì)于氣候因子響應(yīng)的過程。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

圖1 北京市DEM示意圖

1.2 數(shù)據(jù)的來源

遙感數(shù)據(jù)來源于中國(guó)科學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn)，所用的NDVI空間分布數(shù)據(jù)集是基于連續(xù)時(shí)間序列的SPOT/VEGETATION NDVI衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，采用最大值合成法生成的1998年以來植被指數(shù)數(shù)據(jù)集?？臻g氣溫和降水?dāng)?shù)據(jù)同樣來源于中國(guó)科學(xué)院資源與環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http:∥www.resdc.cn)，數(shù)據(jù)發(fā)布的時(shí)間序列1998—2015年，氣溫和降水的空間數(shù)據(jù)集是基于中國(guó)2 400多個(gè)氣象站點(diǎn)的逐日觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過空間插值生成；氣候要素的插值主要是運(yùn)用澳大利亞的ANUSPLIN插值軟件。通過運(yùn)用ArcGIS軟件掩膜提取出北京市逐年年平均氣溫與降水的空間柵格數(shù)據(jù)集。

1.3 研究方法

1.3.1 NDVI趨勢(shì)分析 NDVI趨勢(shì)分析法是以時(shí)間為序列,利用回歸斜率分析植被的空間變化特征[9,11,19,24-26]。本文采用該模型分析1998—2015年，北京市的植被指數(shù)NDVI的變化情況。公式如下:

(1)

式中：n為研究時(shí)段年數(shù)；Slope表示年際變化率；xk表示第k年的NDVI值(k=1,2,3,…，18)；k表示不同年份數(shù)。

1.3.2 偏相關(guān)分析 地理要素之間的相關(guān)分析是為了揭示要素間相互關(guān)系的緊密程度。在多要素系統(tǒng)中，研究某一要素對(duì)另一要素的影響程度，可先不考慮其他要素的影響，用偏相關(guān)來表示兩要素之間的緊密程度，度量偏相關(guān)程度的統(tǒng)計(jì)量稱為偏相關(guān)系數(shù)[27]。為了計(jì)算偏相關(guān)系數(shù)，首先需要計(jì)算相關(guān)系數(shù)[5]。計(jì)算公式如下：

(2)

式中：rxy為變量x和y之間的相關(guān)系數(shù)；n表示樣本個(gè)數(shù)；

偏相關(guān)計(jì)算公式如下：

(3)

式中：rxy.z為變量z固定后變量x和y的偏相關(guān)系數(shù)，即xy相關(guān)中剔除了z的影響；最終還需要對(duì)偏相關(guān)系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，一般采用t檢驗(yàn)法，其統(tǒng)計(jì)量公式為：

(4)

式中：rxy.z為偏相關(guān)系數(shù)；n為樣本數(shù)；m為自由度個(gè)數(shù)。

“我是一個(gè)技術(shù)工人，應(yīng)該在相應(yīng)的崗位上發(fā)揮所長(zhǎng)?，F(xiàn)在讓我到保潔崗位當(dāng)個(gè)清潔工，工資還降低一半，我不能接受這樣的安排?！背射J問：“這次談話是通知，還是協(xié)商？如果是通知，我不接受公司的安排。如果是協(xié)商，我不同意公司的建議?！背射J認(rèn)為，雙方這次協(xié)商未就崗位調(diào)整達(dá)成一致，所以，他就繼續(xù)在原崗位上班。

1.3.3 復(fù)相關(guān)分析 研究幾個(gè)要素與某一個(gè)要素的相關(guān)關(guān)系即用復(fù)相關(guān)分析法。設(shè)x為因變量，y，z為自變量，將x與y，z之間的復(fù)相關(guān)系數(shù)記為rx.yz其計(jì)算公式為：

(5)

復(fù)相關(guān)的顯著性檢驗(yàn)，采用F檢驗(yàn)法，其統(tǒng)計(jì)量計(jì)算公式：

(6)

式中：rx.yz為負(fù)相關(guān)系數(shù)；n為樣本數(shù)；k為自變量個(gè)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

北京市的地形總體分布為西北高，東南低。北京的西部(太行山余脈)、北部(燕山山脈)以及東北部是高山地區(qū)，NDVI值比較大；東南部主要是平原為主，NDVI值較低，其中北京市中心城區(qū)的NDVI值最低(圖2A)。山區(qū)植被指數(shù)比平原的略高，這與胡云峰的結(jié)果一致[19]。

圖2 北京市1998-2015年NDVI年均值和NDVI的變化率

北京市1998—2015年植被的空間變化率可以看出，大致分為圈層分布；山區(qū)海拔較高植被覆蓋相對(duì)穩(wěn)定，植被顯著性下降主要分布在海拔較低的平原區(qū)[28]。北京市中心城區(qū)以及密云水庫附近地區(qū)的植被變化率呈顯著性上升趨勢(shì)，中心城區(qū)周邊的平原區(qū)顯著性下降趨勢(shì)，山區(qū)地區(qū)大部分區(qū)域植被呈現(xiàn)輕微增長(zhǎng)趨勢(shì)；相反，山區(qū)中延慶縣地區(qū)有大面積的植被呈現(xiàn)顯著性下降趨勢(shì)(圖2B)。密云水庫的植被變化率顯著性上升是由于2004年之后采用跨流域調(diào)水、節(jié)流等方案保護(hù)密云水庫周圍的生態(tài)環(huán)境[29-30]。延慶縣屬于小盆地地形，中部植被顯著性下降的區(qū)域主要是平原區(qū)，平原區(qū)交通比較發(fā)達(dá)，以及人口多造成植被生長(zhǎng)受到一定的影響。北京市中心城區(qū)的植被顯著性上升以及中心城區(qū)周邊植被顯著性下降可以從兩個(gè)方面來解釋，一是從人類活動(dòng)的因素分析可能是由于北京市中心城區(qū)的生態(tài)環(huán)境治理力度近年來進(jìn)一步加強(qiáng)，尤其是工業(yè)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)向城區(qū)周邊遷移，給NDVI的變化帶來顯著改善，符合孫曉鷗對(duì)北京中心城區(qū)周邊的研究[20]，企業(yè)外遷迅速擴(kuò)展平原地區(qū)發(fā)展符合劉濤[31]等研究的北京市制造業(yè)分布的圈層結(jié)構(gòu)演變。空間變化率顯著性上升的面積在不斷的擴(kuò)大，反映出近年來北京市環(huán)境生態(tài)的治理取得一定的成效。另一方面是氣候?qū)τ诒本┦兄行某菂^(qū)植被具積極地響應(yīng)關(guān)系，下文中進(jìn)一步分析植被生長(zhǎng)的氣候因子驅(qū)動(dòng)力的空間分布。

2.1 年際空間植被變化的氣候因子驅(qū)動(dòng)力分析

氣候的變化被普遍認(rèn)為是影響地表植被變化的重要的因素之一。已有的許多研究表明氣候因子與植被指數(shù)(NDVI)之間相關(guān)程度較為緊密。本文通過對(duì)北京市近18 a的NDVI值與年平均氣溫和降水進(jìn)行空間相關(guān)性分析(圖3)，可以看出在北京市僅有8.82%的地區(qū)植被與氣溫的顯著性相關(guān)(p<0.05)，分布在平原區(qū)氣溫與NDVI呈正相關(guān)以及在山區(qū)氣溫與NDVI呈負(fù)相關(guān)性(如圖3A)。年降水量與NDVI的相關(guān)關(guān)系，15.86%地區(qū)的植被與降水通過顯著性檢驗(yàn)(p<0.05)且呈正相關(guān)(如圖3B)，主要分布在北京城區(qū)、密云縣與平谷區(qū)交界位置、房山區(qū)以及大興區(qū)，北京市的西北地區(qū)大面積的降水并不顯著可能是由于該區(qū)域降水較少，沒有明顯的降水變化趨勢(shì)響應(yīng)NDVI的植被變化。

圖3 1998-2015年北京市年均NDVI與平均氣溫和年降水的相關(guān)性

氣候是影響植被分布最重要的因子，氣候因子往往作用在大的空間尺度的基礎(chǔ)上分析植被的變化，而人類的活動(dòng)對(duì)可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)區(qū)域的植被產(chǎn)生直接的干擾。針對(duì)區(qū)域影響植被的覆蓋因素進(jìn)行分析，采用偏相關(guān)和復(fù)相關(guān)分析法，計(jì)算方法參照前文的研究方法，采用的t檢驗(yàn)和F檢驗(yàn)均通過p<0.05水平的顯著性檢驗(yàn)，分區(qū)準(zhǔn)則如表1所示[5]。

表1 北京市植被覆蓋驅(qū)動(dòng)力因子分區(qū)準(zhǔn)則

注：rnt.p代表NDVI與氣溫的偏相關(guān)系數(shù)；rnp.t代表NDVI與降水的偏相關(guān)系數(shù)；Rnt，p代表氣溫與降水對(duì)NDVI的復(fù)相關(guān)系數(shù)。

針對(duì)北京市植被覆蓋變化驅(qū)動(dòng)因子的分析(圖4)，氣溫驅(qū)動(dòng)因子主要分布于圍繞北京市中心城區(qū)的平原區(qū)域，如：昌平區(qū)、順義區(qū)、通州區(qū)、大興區(qū)和房山區(qū)等區(qū)域，占北京市面積的8.6%；降水驅(qū)動(dòng)因子主要呈較集中分布于中心城區(qū)較為集中，以及山區(qū)部分呈小塊狀分布，占北京市面積的15.5%；氣溫和降水的驅(qū)動(dòng)因子共同作用的區(qū)域，呈點(diǎn)狀分布，主要分布在山區(qū)，占北京市面積的22.2%；圖中白色區(qū)域是未通過顯著性檢驗(yàn)區(qū)域，說明氣溫和降水因子不是該區(qū)域植被變化的主要驅(qū)動(dòng)力。從氣候因子分析，說明北京市城區(qū)的植被變化主要是受到降水驅(qū)動(dòng)力，平原區(qū)域的植被變化主要是對(duì)氣溫驅(qū)動(dòng)更敏感，山區(qū)主要是受氣溫與降水共同作用驅(qū)動(dòng)的影響。

2.2 北京市植被覆蓋年際變化特征與氣候要素變化的關(guān)系

1998—2015年北京市地區(qū)的逐年NDVI總體上呈上升趨勢(shì)(SLOPE=0.001 6)(圖5A)。北京市地區(qū)逐年平均氣溫和逐年降水量總體上呈上升趨勢(shì)(圖5B，5C)，降水年際上升趨勢(shì)相比氣溫的年際上升趨勢(shì)較明顯，有利于植被的生長(zhǎng)。北京市城區(qū)NDVI在2006—2008年呈顯著增加趨勢(shì)，2008—2012年NDVI變化趨勢(shì)下降，2008年峰值的出現(xiàn)可能是與北京市奧運(yùn)會(huì)的籌備相關(guān)，2008年之后的城市綠化建設(shè)有所放緩趨勢(shì)，這與胡云峰的結(jié)論一致[19]。

圖4 1998-2015年北京市植被覆蓋變化氣候因子驅(qū)動(dòng)力

圖5 1998-2015年北京市逐年NDVI、年平均氣溫和年降水量

通過1998—2015年對(duì)年均NDVI值分別與逐年降水和氣溫的相關(guān)分析可以看出(表2)，北京市的NDVI與年降水量的成顯著性正相關(guān)，與氣溫的相關(guān)性并不顯著。這表明了北京市植被的變化與氣溫相比受降水的響應(yīng)更顯著。氣候要素變化在時(shí)間上具有分配不均勻的特點(diǎn)，僅從年際變化角度分析植被變化不能充分地說明植被受哪個(gè)氣候因子的影響更大，因此進(jìn)一步細(xì)化分析季尺度下植被的時(shí)空變化與氣候因子的關(guān)系具有重要的研究?jī)r(jià)值。

表2 北京市植被年NDVI與年平均降水與氣溫的相關(guān)系數(shù)

注：*為在0.05水平顯著，**表示在0.01水平顯著。

2.3 植被季節(jié)變化與氣候要素的變化關(guān)系

2.3.1 北京市NDVI季節(jié)空間變化特征 北京市1998—2015年不同季節(jié)的年均NDVI空間分布特征(附圖2A—C)。由于華北平原地區(qū)冬季植被處于休眠期，植被變化不明顯，僅分析春、夏和秋季植被覆蓋的空間分布及變化特征。對(duì)比分析揭示了NDVI的季節(jié)性差異較為明顯，NDVI植被指數(shù)夏季生長(zhǎng)狀況優(yōu)于秋季，春季的植被生長(zhǎng)狀況最差。

北京市1998-2015年不同季節(jié)的NDVI空間變化特征如下(附圖2D-F)。春季植被的顯著性增長(zhǎng)區(qū)域主要分布在山區(qū)以及中心城區(qū)呈散點(diǎn)狀；夏季北京市植被顯著性增長(zhǎng)區(qū)域較少，主要分布在中心城區(qū)以及密云縣密云水庫附近；在密云水庫的區(qū)域秋季植被顯著性增長(zhǎng)的面積大于夏季。綜上分析，山區(qū)的植被顯著性變化最為顯著的季節(jié)是秋季。3個(gè)季節(jié)中顯著性減少區(qū)域主要分布在北京市中心城區(qū)周邊，植被覆蓋顯著性減少區(qū)域面積最大的季節(jié)是春季占總面積的7.9%，其次是夏季占總面積的3.9%。中心城區(qū)的植被變化在3個(gè)季節(jié)中都出現(xiàn)散點(diǎn)狀顯著性增長(zhǎng)趨勢(shì)，最主要的原因可能是由于人類活動(dòng)因素[32]。

2.3.2 植被的季節(jié)變化和氣候因子的季節(jié)性 前人針對(duì)華北平原年內(nèi)的NDVI做了季節(jié)變化趨勢(shì)的快慢的對(duì)比分析。在此基礎(chǔ)上，本文研究了北京市1998—2015年NDVI季節(jié)性變化特征(表3)。1998—2015年北京市地區(qū)春、夏和秋季植被變化呈增加趨勢(shì)，其中秋季植被增長(zhǎng)趨勢(shì)最為顯著，其次是夏季的增長(zhǎng)趨勢(shì)大于春季。夏季的植被變化趨勢(shì)與全年植被變化趨勢(shì)相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.97，且顯著(p<0.001)。當(dāng)相關(guān)系數(shù)值越小，即植被季節(jié)性變化更為顯著。

2.3.3 氣候因子的季節(jié)變化 根據(jù)1998—2015年氣候因子在不同季節(jié)的變化趨勢(shì)分析(表4)。從降水因素分析，北京市近18 a來秋季的降水增加趨勢(shì)最大，達(dá)到1.17 mm/a；夏季和秋季降水變化趨勢(shì)與全年的降水變化趨勢(shì)相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.87，0.41，且分別通過p<0.01和p<0.05的顯著性檢驗(yàn)。從氣溫因素分析，18 a來秋季的氣溫增加趨勢(shì)最大，達(dá)到0.19 ℃/a，夏季的氣溫變化趨勢(shì)與降水趨勢(shì)相反為-0.08 ℃/a。秋季的氣溫變化趨勢(shì)與全年的氣溫變化趨勢(shì)較為一致，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.50且通過p<0.01的顯著性檢驗(yàn)。綜上可得出，夏季氣溫呈下降趨勢(shì)而降水呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，與全年氣候的相關(guān)性均通過顯著性檢驗(yàn)，氣候干濕趨勢(shì)顯著；秋季氣溫和降水都呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，與全年的氣候因素的相關(guān)性較顯著，氣候暖濕趨勢(shì)顯著。

表3 北京市1998-2015年不同季節(jié)年際NDVI變化率及季節(jié)植被與全年植被相關(guān)系數(shù)

注：*為在0.05水平顯著，**表示在0.01水平顯著。

表4 北京市1998-2015年不同季節(jié)氣溫和降水的變化率和與全年氣候因素的相關(guān)系數(shù)

注：*為在0.05水平顯著，**表示在0.01水平顯著。

2.3.4 氣候因素對(duì)于不同季節(jié)植被的影響作用 由于年際氣溫或降水具有不均一性，僅從年際氣候變化來分析植被是受氣溫或降水的影響較大，不具有代表性，所以進(jìn)一步分析季節(jié)氣候變化趨勢(shì)對(duì)于NDVI的影響具有較大的意義。各季NDVI與氣溫和降水分別進(jìn)行相關(guān)分析(表5)可知，不同季節(jié)植被對(duì)于氣候要素的變化的響應(yīng)不同。從NDVI與氣溫的關(guān)系分析，春季和秋季植被的生長(zhǎng)與氣溫的關(guān)系較緊密，呈負(fù)相關(guān)且顯著；夏季植被生長(zhǎng)與氣溫相關(guān)性較差不顯著。從NDVI與年均降水的關(guān)系分析，春、夏植被生長(zhǎng)與降水都呈現(xiàn)顯著性正相關(guān)，秋季呈負(fù)相關(guān)。春季的NDVI與氣溫和降水的都顯著相關(guān)，說明春季降水的增加或氣溫的降低有利于植被的生長(zhǎng)。整體分析得出，北京市植被的生長(zhǎng)在不同季節(jié)對(duì)水熱條件變化的敏感性不同，春、秋季的NDVI對(duì)于氣溫的敏感性高于降水；夏季植被的生長(zhǎng)對(duì)于降水的敏感性高于氣溫。

表5 1998-2015年北京市不同季節(jié)植被NDVI與氣溫和降水的相關(guān)系數(shù)

注：*為在0.05水平顯著，**表示在0.01水平顯著。

2.4 逐月NDVI與氣候要素的相關(guān)性與時(shí)滯性分析

已有研究表明，植被變化對(duì)氣候因素的響應(yīng)具有一定的時(shí)滯性[12,33-36]，本文采取對(duì)北京市(3—11月)內(nèi)逐月的NDVI與同期以及提前1—2月的氣候因子的響應(yīng)進(jìn)行分析(表6)。從氣溫的變化來分析，5月份的NDVI與同期以及提前1—2月的氣溫呈負(fù)相關(guān)性都較為顯著，表明3—5月份的氣溫的上升對(duì)5月份植被的生長(zhǎng)起到阻礙作用；8月NDVI與提前兩個(gè)月的氣溫呈正相關(guān)最大值，且通過(p<0.01)，表明6月份的氣溫對(duì)8月份的植被生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用。提前兩月的氣溫與NDVI相關(guān)系數(shù)更緊密，且5月、8月、9月份都通過顯著性檢驗(yàn)，可以說明提前兩個(gè)月的氣溫對(duì)當(dāng)月植被的生長(zhǎng)變化關(guān)系具有更密切。從降水的變化來分析，同期的降水與NDVI的相關(guān)性均不顯著；當(dāng)月NDVI與提前一個(gè)月降水的相關(guān)系性分析中，7月、9月、10月均通過(p<0.05)；當(dāng)月NDVI與提前兩個(gè)月的降水的相關(guān)性分析中，僅有6月、8月份顯著。當(dāng)月NDVI與同期以及提前1—2月的從降水的變化來分析，提前一個(gè)月的降水相關(guān)系數(shù)較大的月份較多，且較顯著?？傮w分析，當(dāng)月NDVI與提前兩個(gè)月氣溫以及提前一個(gè)月的降水關(guān)系更密切，因此植被的生長(zhǎng)對(duì)于氣溫和降水的響應(yīng)均具有一定滯后性。

表6 北京市植被逐月NDVI與氣候因子的相關(guān)性

注：*為在0.05水平顯著，**表示在0.01水平顯著。

3 結(jié) 論

(1) 空間上，近18 a來北京市植被空間分布呈現(xiàn)山區(qū)的NDVI大于平原區(qū)，中心城區(qū)植被指數(shù)最低；北京市植被的空間變化率總體上呈上升趨勢(shì)，說明近18 a北京市的植被覆蓋得到改善。1998—2015年北京市中心城區(qū)植被的空間變化率顯著性上升和圍繞中心城區(qū)的平原區(qū)植被的空間變化率顯著性下降，主要是由于工業(yè)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)向城區(qū)周邊遷移以及加大了對(duì)中心城區(qū)生態(tài)環(huán)境的治理力度，其次通過氣候因子的相關(guān)性分析，氣候因子對(duì)植被生長(zhǎng)也具有一定的響應(yīng)作用。

(2) 時(shí)間上，從北京市植被年際變化來看，植被變化對(duì)于降水的響應(yīng)較氣溫更密切；季節(jié)變化上，北京市植被對(duì)于氣候(水、熱)變化的敏感性不同[12]，春、夏季的植被生長(zhǎng)對(duì)于氣溫的敏感性高于降水，夏季的植被生長(zhǎng)對(duì)于降水的敏感性高于氣溫。月變化上看，NDVI 對(duì)于氣溫和降水的響應(yīng)均存在一定的滯后性分別為2個(gè)月份和1個(gè)月份。

(3) 采用偏相關(guān)和復(fù)相關(guān)分析法分析北京市的氣候驅(qū)動(dòng)因子，結(jié)果表明中心城區(qū)主要受到降水驅(qū)動(dòng)力，中心城區(qū)周圍的平原區(qū)主要受到氣溫驅(qū)動(dòng)力，山區(qū)部分主要是受氣溫和降水共同作用的復(fù)合驅(qū)動(dòng)力；也表明植被的生長(zhǎng)狀況在不同的地理位置對(duì)于氣候的敏感性不同。