林瑩冰, 王小軍, 全明英, 林杜銳, 盧 毅, 劉光旭

(1.華南師范大學 地理科學學院, 廣州 510631;2.中國科學院 地質與地球物理研究所, 北京 100029; 3.中國科學院大學, 北京 100049;4.中國科學院 南京地理與湖泊研究所, 南京 210008; 5.贛南師范大學 地理與環(huán)境工程學院, 江西 贛州 341000)

植被指數能夠有效反映一定時間內植被覆蓋程度和植被生長情況,是植被覆蓋變化研究中的重要指標[1]。得益于遙感技術的發(fā)展,MODIS,SPOT-VGT和GIMMS等歸一化植被指數(NDVI)產品便利地提供了不同時空尺度陸地生態(tài)系統調查結果[2]。植被是陸地生態(tài)系統的主體,是生態(tài)系統的重要組成部分,其變化不僅影響了生物圈,也會通過地球系統反饋至相互聯系的其他圈層。因此,科學認識植被覆蓋變化,從多維度綜合分析植被覆蓋時空特征,有針對性地制定不同條件下植被覆蓋變化應對方案,對當前人類活動與氣候變化雙重影響背景下生態(tài)系統調查與保護具有重要意義。

中國東部尤其是華南地區(qū)植被覆蓋度較高,同樣也是人為擾動活躍地帶,因此這里的植被覆蓋變化時空特征及其對氣候變化和人類活動的響應受到廣泛關注[3]。江西和福建兩省具有優(yōu)越的自然環(huán)境,植被覆蓋率位居全國前列,且近幾十年變化特征較為一致;兩省地形地貌都以低山丘陵為主;兩省位于武夷山兩側,生態(tài)環(huán)境保護均較好,重工業(yè)發(fā)展相對較少。因此,將兩個省行政區(qū)一起研究,既可以相互對比又可以減少重復調查工作。利用遙感技術對該區(qū)域開展植被變化研究至少可以追溯到十幾年前,福建閩江流域[4-5]、長汀縣紅壤水土流失區(qū)[6-7]、海岸帶[8],江西東江源區(qū)[9]、贛江上游[10]、鄱陽湖流域等[1]區(qū)域研究相繼展開,加深了對特定地理單元植被覆蓋變化的認識。此外對江西井岡山市[11]、南昌市[12]、興國縣[13],福建永定縣[14]、平和縣[15]、廈門市等[16]市縣,以及福建省[17-19]、江西省[20-22]、多省份等[23-25]不同行政空間尺度的植被覆蓋變化,也有助于多角度全面認識城鄉(xiāng)間、地區(qū)間和區(qū)域內差異,以及植被覆蓋變化驅動因素的復雜性。當前研究利用長時間序列遙感數據,闡明了植被覆蓋向好發(fā)展趨勢,揭示了其變化對氣候變化、人類活動、土地利用變化等因素的響應特征。然而植被覆蓋在短暫幾年內變化有其本身的群落波動,并非任何地點的小波動都需要異常關注。此外植被分布與變化對不同地表環(huán)境尤其是不同地形特征下的響應機制仍然需要進一步理解,因為地形也會影響植被覆蓋變化驅動因素的分布。對福建閩江流域、長汀縣、永定縣、平和縣等地的植被覆蓋特征及其地形梯度效應研究均表明,海拔較高、坡度較大、光照較多的地形特征下,植被覆蓋較高、較穩(wěn)定[5,7,14-15]。地形梯度反映了環(huán)境要素在高程、坡度、坡向、地形起伏度、地形位等方面的空間分布特征[25],在土地利用格局[25-26]、植被覆蓋分布等[27-28]研究領域有廣泛的應用前景。因此本研究也采用該方法分析植被覆蓋分布與變化特征。

本研究以華南覆蓋率較高的江西和福建省為研究區(qū),選擇1998年、2005年、2010年、2015年、2019年等年份的植被覆蓋數據,借助土地利用變化方法探討植被覆蓋時空特征,并分析植被覆蓋分布與變化的地形梯度效應。以期嘗試促進不同領域研究思路交匯,豐富植被覆蓋變化研究內容,為華南地區(qū)生態(tài)系統調查與保護提供參考。

1 研究區(qū)概況

江西和福建省(113°35′—120°45′E,23°30′—30°05′N)位于中國東南丘陵,地形以低山丘陵為主(圖1A),將近60%的區(qū)域海拔在200～1 000 m。江西三面環(huán)山、南高北低,福建地形特征素有“八山一水一分田”之稱。江西和福建兩省以武夷山為界,分別發(fā)育形成了以贛江和閩江為主的河流網絡。該區(qū)氣候是典型的亞熱帶季風氣候,年均溫約20℃,年降水量1 400～2 000 mm,降水集中在春夏季節(jié)[29]。這里適宜油茶、臍橙和茶葉等喜溫、喜濕的林果業(yè)生長[30-32]。兩省森林覆蓋率均超過60%,是植被覆蓋較好的地區(qū)之一,福建省森林覆蓋率常年位居中國第一[19,21]。2021年,江西常住人口4 517.4萬人、GDP2.96萬億元,福建常住人口4 187萬人、GDP4.88萬億元。逐漸增加的人口和經濟活動越來越明顯地改造著地表環(huán)境,土地利用/覆蓋變化越來越頻繁和復雜[33]。

圖1 江西與福建省的地形、水系與植被覆蓋度

2 資料與方法

2.1 數據來源

(1) 植被覆蓋數據(1 km)來源于中國科學院資源環(huán)境科學與數據中心(https:∥www.resdc.cn/),從中國年度植被指數空間分布數據集中提取了研究區(qū)1998年、2005年、2010年、2015年、2019年的數據。該數據基于連續(xù)時間序列的SPOT/VEGETATION NDVI衛(wèi)星遙感數據,采用最大值合成法生成,年NDVI為該區(qū)一年內最大值。(2) 高程數據(DEM, 100 m)來源于SRTM-v4.1 (http:∥srtm.csi.cgiar.org),它是覆蓋面積廣、采集數據量大、數據精度高的數字地形高程模型,其他地形相關數據基于DEM生成。各類數據統一坐標為Asia_Lambert_Conformal_Conic,并利用ArcGIS 10.2和Origin 2021制圖。

2.2 植被覆蓋時空特征分析

2.2.1 植被覆蓋度分級 研究區(qū)位于南方地區(qū),且植被覆蓋整體較好,將其植被覆蓋分化為6個等級:低覆蓋度(0～0.1,代碼1)、較低覆蓋度(0.1～0.3,代碼2)、中等覆蓋度( 0.3～0.5,代碼3)、較高覆蓋度(0.5～0.7,代碼4)、高覆蓋度(0.7～0.85,代碼5)和極高覆蓋度(0.85～1,代碼6)。

2.2.2 植被覆蓋動態(tài)度 基于土地利用動態(tài)度分析思路[33],植被覆蓋動態(tài)度用以反映一定時間內某區(qū)域植被覆蓋的數量變化情況。不同植被覆蓋等級動態(tài)度用于分析某類植被覆蓋等級在不同研究期的數量變化,公式為:

(1)

式中:VD為某類植被覆蓋等級的動態(tài)度;Sa和Sb為別研究初期和末期某類植被覆蓋等級的面積;T為研究時長。動態(tài)度為正表明面積擴大,反之則縮小;動態(tài)度的絕對值越大表明相比于上一時期變化得越顯著,反之則越穩(wěn)定。

2.2.3 植被覆蓋轉移弦圖 弦圖可用于表示一種成分向另一種成分轉移或表示占比情況變化,此前多用于生物、醫(yī)學研究中,當前逐漸運用于地理學研究領域,如貿易格局、土地利用轉移等,與?；芰糠至鲌D效果類似[25]。本研究利用弦圖將不同植被覆蓋等級的轉移矩陣通過圖形方式直觀表達出來。

2.3 地形梯度指數

2.3.1 地形因子選擇 高程和坡度分別表示了絕對高度和地表單元陡緩的程度。地形位指數(terrain position index, TPI)將某區(qū)域的高程和坡度綜合描述,可用于定量分析不同地形條件下植被覆蓋度變化,計算公式為[25-26]:

(2)

式中:TPI為地形位指數,E和E0分別為某點的海拔和研究區(qū)的平均海拔(m);S和S0分別為某點坡度和研究區(qū)平均坡度(°)。高程和坡度均較小,地形位指數越小,反之則越大。在ArcGIS 10.2的Spatial Analyst模塊Raster Calculator功能輸入上述公式計算即可得到結果。

2.3.2 地形因子分級 研究區(qū)高程、坡度和地形位指數分別在-33～2 155 m,0°～72.5°和0～1.63范圍內變化。依據常用閾值,將高程分為5級,依次為-33～100 m,100～200 m,200～500 m,500～1 000 m和1 000～2 155 m,將坡度分為5級,依次為0°～2°,2°～6°,6°～15°,15°～25°和25°～72.5°。地形位指數采用自然間斷法分為5級[25-26],依次為0～0.24,0.24～0.48,0.48～0.7,0.7～0.92,0.92～1.63。本研究基于高程、坡度和地形位指數的不同等級分析植被覆蓋時空特征對地形梯度的響應。

2.3.3 地形分布優(yōu)勢指數 植被覆蓋度變化可能會因地形梯度區(qū)段和不同面積尺度產生差異,地形分布指數(terrain distribution index, TDI)能夠有效消除這一影響,它可以描述不同響應類型在各地形梯度上的概率分布,計算公式為[25-26]:

(3)

式中:TDI為地形分布優(yōu)勢指數;e為地形因子,即高程、坡度和地形位指數;Sie為e地形因子中某一等級下i類植被覆蓋度(和轉移)的面積;Si為i類植被覆蓋度(和轉移)的面積;Se為e地形因子在某一等級的面積;S為研究區(qū)總面積。地形分布指數是一種標準化、無量綱的指數,其值越大,表明優(yōu)勢度越高,當TDI>1表示該植被覆蓋度(和轉移)在該地形因子分級下占優(yōu)勢位,反之則不占優(yōu)勢位。本研究用地形分布指數分析1998年和2019年植被覆蓋分布,以及1998—2019年植被覆蓋變化情況。其中植被覆蓋變化結果分為3類,兩個時期覆蓋等級無變化稱為不變,低等級類覆蓋轉變?yōu)楦叩燃夘惛采w稱為改善,高等級類覆蓋轉變?yōu)榈偷燃夘惛采w稱為惡化。

3 結果與分析

3.1 植被覆蓋時空特征

3.1.1 植被覆蓋分布 1998—2019年江西和福建的植被覆蓋整體較高,尤其表現在山地丘陵區(qū);中等覆蓋及以下區(qū)域的面積比例(1.97%～3.8%)遠低于較高覆蓋及以上區(qū)域(96.2%～98.03%)(表1),且極高覆蓋區(qū)擴張明顯,表明植被覆蓋度增加。中等覆蓋及以下的區(qū)域主要分布在江西鄱陽湖沿岸和福建沿海地帶,整體變化較小;其中低覆蓋區(qū)面積占比僅0.05%～0.15%(129～455 km2),較低覆蓋區(qū)面積占比僅0.29%～0.8%(871～2 375 km2),中等覆蓋區(qū)面積占比僅1.1%～2.89%(3 269～8 586 km2)。較高覆蓋及以上的區(qū)域主要分布在低山丘陵區(qū),分布區(qū)一定程度上發(fā)生變化;較高覆蓋區(qū)在1998—2005年面積37 266～58 109 km2(比例12.54%～19.56%),2005年后面積占比低于10%(8.76%～9.49%,26 026～28 197 km2);高覆蓋區(qū)在1998—2010年面積占比最大(76.8%～82.13%,228 156～243 995 km2),2010年后降低(36.52%～40.2%,108 497～119 428 km2);極高覆蓋區(qū)則在2010年后轉變?yōu)槊娣e占比最高(47.59%～50.19%,141 385～149 095 km2),此前只有不到10%(0.05%～7.67%,143～26 068 km2)。高覆蓋和極高覆蓋區(qū)的變化最為明顯,尤其是2010—2015年的丘陵山地地區(qū),高覆蓋區(qū)縮小了124 567 km2(41.93%),極高覆蓋區(qū)擴大了118 590 km2(39.92%)。

表1 1998-2019年江西和福建植被覆蓋度分級面積、比例和變化動態(tài)度Table 1 Area, proportion, and dynamic changes of vegetation coverage grading in Jiangxi and Fujian from 1998 to 2019

3.1.2 植被覆蓋動態(tài)度 1998—2019年江西和福建不同植被覆蓋等級動態(tài)度存在差異,極高覆蓋的動態(tài)度顯著、較低覆蓋的動態(tài)度較低;不同時間段各等級的變化特征也不同,2005—2010年和2015—2019年兩個時間段植被覆蓋動態(tài)度較低(表1)。1998—2005年,極高覆蓋的動態(tài)度非常高(2 589.91%),其他等級較小且為負(-0.02%～-5.12%)。2005—2010年,動態(tài)度均較小,高覆蓋為正(1.39%)、其他為負(-12.73%～-2.51%)。2010—2015年,動態(tài)度均有較大程度提高,高覆蓋為負(-10.21%)、其他為正(0.1%～104.05%)。2015—2019年,動態(tài)度整體上均較小(-5.27%～0.89%)。

3.1.3 植被覆蓋轉移 1998—2019年江西和福建植被覆蓋轉移以較高、高和極高覆蓋之間轉移為主,其他轉移的面積相對較少(圖2)。1998—2005年,較高覆蓋轉移為高覆蓋(26 114 km2)和高覆蓋轉移為極高覆蓋(25 853 km2)的面積較大,其次為高覆蓋轉移為較高覆蓋(5 497 km2)(圖2A)。2005—2010年,較高覆蓋轉移為高覆蓋(17 702 km2)和極高覆蓋轉移為高覆蓋(17 886 km2)的面積較大,其次為高覆蓋轉移為極高覆蓋(14 376 km2)(圖2B)。2010—2015年,高覆蓋轉移為極高覆蓋(121 673 km2)面積較大,其次為高覆蓋轉移為較高覆蓋(12 723 km2)和較高覆蓋轉移為高覆蓋(9 153 km2)(圖2C)。2015—2019年,高覆蓋轉移為極高覆蓋(29 562 km2)和極高覆蓋轉移為高覆蓋(21 747 km2)面積較大,其次為高覆蓋轉移為較高覆蓋(9 038 km2)和較高覆蓋轉移為高覆蓋(6 041 km2)(圖2D)。

圖2 植被覆蓋轉移弦圖

3.2 植被覆蓋分布與變化對地形梯度的響應

3.2.1 對高程梯度的響應 高程分級后1～5級面積分別占研究區(qū)面積的22.97%,15.52%,35.31%,23%和3.15%,絕大部分區(qū)域海拔低于1 000 m。1998年、2019年植被覆蓋分布高程梯度的分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下在海拔低于100 m的區(qū)域占優(yōu)勢,高覆蓋以上在海拔高于200 m以上的區(qū)域相對占優(yōu)勢,較高覆蓋為過渡等級(圖3A)。1998年植被覆蓋分布的高程梯度,低覆蓋僅在海拔低于100 m的區(qū)域(分布優(yōu)勢指數4.35),較低覆蓋(4.34)和中等覆蓋(4.06)也在該區(qū)域占優(yōu)勢;較高覆蓋在1～5級高程內的分布優(yōu)勢指數依次降低(2.53～0.01)。高覆蓋和極高覆蓋分別在海拔高于200 m,500 m的區(qū)域分布優(yōu)勢指數大于1。2019年植被覆蓋分布的高程梯度,較高覆蓋及以下的分布特征與1998年差異不大;高覆蓋變?yōu)樵诤０蔚陀?00 m的區(qū)域分布優(yōu)勢指數大于1;極高覆蓋分布優(yōu)勢指數大于1區(qū)域的海拔下移為高于500 m。

注：(A)分布;(B)穩(wěn)定和改善;(C)惡化; (B)和(C)中,圓內代碼兩位數分別表示1998年、2019年植被覆蓋等級,下同。

1998—2019年植被覆蓋變化為不變或改善類的高程梯度分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下類轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在海拔低于100 m的區(qū)域,較高覆蓋及以上類轉移為不變或其他高等級類覆蓋在各海拔均有發(fā)生,主要在海拔100～200 m的區(qū)域(圖3B)。低覆蓋、較低覆蓋兩類轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在海拔低于100 m的區(qū)域,少量在100～200 m;中等覆蓋轉移為不變或其他高等級類覆蓋除了在海拔低于100 m的區(qū)域,在100～200 m范圍的分布優(yōu)勢指數也較大,還上移到200～500 m;較高覆蓋、高覆蓋轉移為不變或其他高等級類覆蓋在海拔100～200 m區(qū)域的分布優(yōu)勢指數大多超過10,遠高于其他轉移;極高覆蓋不變區(qū)在海拔100～200 m和大于1 000 m的區(qū)域占優(yōu)勢。

1998—2019年植被覆蓋變化為惡化類的高程梯度分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下類轉移為其他低等級類覆蓋主要發(fā)生在海拔低于100 m的區(qū)域,較高覆蓋及以上類轉移為其他低等級類覆蓋多發(fā)生在海拔低于1 000 m,轉移等級跨度較大的情況多發(fā)生海拔較低區(qū)域(圖3C)。較低覆蓋、中等覆蓋兩類轉移為其他低等級類覆蓋主要發(fā)生在海拔低于100 m的區(qū)域,少量在100～200 m;較高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋主要分布海拔低于200 m的區(qū)域,尤其是在100～200 m范圍的分布優(yōu)勢指數較大,還上移到200～1 000 m;高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋發(fā)生在多個海拔,尤其是在海拔100～200 m區(qū)域的分布優(yōu)勢指數大多超過9;極高覆蓋轉移為中等覆蓋在海拔100～200 m區(qū)域的分布優(yōu)勢指數非常高(55.44),極高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋在其他海拔區(qū)分布相對較低。

3.2.2 對坡度梯度的響應 坡度分級后1～5級面積分別占研究區(qū)的18.17%,20.22%,33.55%,21.64%和6.42%,大部分區(qū)域為斜坡以下。1998年、2019年植被覆蓋分布坡度梯度的分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下在坡度低于2°的區(qū)域占優(yōu)勢,極高覆蓋在2°以上的區(qū)域相對占優(yōu)勢,較高覆蓋和高覆蓋為過渡等級(圖4A)。1998年植被覆蓋分布的坡度梯度,低覆蓋和較低覆蓋在坡度小于2°的區(qū)域分布優(yōu)勢指數大于5,中等覆蓋(4.27)也在該區(qū)域占優(yōu)勢;較高覆蓋在1～5級坡度內的分布優(yōu)勢指數依次降低(2.54～0.08)。高覆蓋和極高覆蓋分別在坡度大于6°,15°的區(qū)域分布優(yōu)勢指數大于1。2019年植被覆蓋分布的坡度梯度,低覆蓋和較高覆蓋區(qū)的分布特征與1998年差異不大,較低覆蓋和中等覆蓋區(qū)相對更為分散,在坡度低于2°區(qū)域的分布優(yōu)勢指數比1998年降低近1;高覆蓋區(qū)變?yōu)樵谄露刃∮?°的區(qū)域分布優(yōu)勢指數大于1;極高覆蓋分布優(yōu)勢指數大于1區(qū)域的坡度下降到大于6°。

注：(A)分布;(B)穩(wěn)定和改善;(C)惡化。

1998—2019年植被覆蓋變化為不變或改善類的坡度梯度分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下類轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在坡度小于2°的區(qū)域,較高覆蓋及以上類轉移為不變或其他高等級類覆蓋在各海拔均有發(fā)生(圖4B)。低覆蓋轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在坡度小于2°的區(qū)域,極少在2°～15°;較低覆蓋和中等覆蓋轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在坡度小于2°的區(qū)域,部分在大于2°的區(qū)域;較高覆蓋及以上類轉移為不變或其他高等級類覆蓋在不同坡度均有發(fā)生,較高覆蓋和高覆蓋的轉移主要發(fā)生在坡度0°～15°的區(qū)域,極高覆蓋不變區(qū)在坡度大于15°的區(qū)域占優(yōu)勢。

1998—2019年植被覆蓋變化為惡化類的坡度梯度分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下類和極高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋主要發(fā)生在坡度小于15°的區(qū)域,較高覆蓋和高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋在不同坡度均有發(fā)生,轉移等級跨度較大的情況多發(fā)生坡度較小的區(qū)域(圖4C)。較低覆蓋、中等覆蓋兩類轉移為其他低等級類覆蓋主要發(fā)生在坡度小于15°的區(qū)域,少量在大于15°;較高覆蓋和高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋主要發(fā)生坡度0°～6°,部分在大于6°的區(qū)域;極高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋在坡度0°～15°的區(qū)域差異相對較小。

3.2.3 對地形位梯度的響應 地形位分級后1～5級面積分別占研究區(qū)的23.27%,20.23%,23.38%,21.57%和11.55%,差異較小。1998年、2019年植被覆蓋分布地形位梯度的分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下在地形位1級區(qū)域占優(yōu)勢,極高覆蓋在1級區(qū)域相對占優(yōu)勢,較高覆蓋和高覆蓋為過渡等級(圖5A)。1998年植被覆蓋分布的地形位梯度,低覆蓋和較低覆蓋在地形位1級區(qū)的分布優(yōu)勢指數大于4,中等覆蓋(3.91)也在該區(qū)域占優(yōu)勢;較高覆蓋在1～5級坡度內的分布指數依次降低(2.61～0.04)。高覆蓋和極高覆蓋分別在地形位3級、4級的區(qū)域分布優(yōu)勢指數大于1。2019植被覆蓋分布的地形位梯度,較高覆蓋及以下的分布特征與1998年差異不大;高覆蓋變?yōu)樵诘匦挝坏陀?級的區(qū)域分布優(yōu)勢指數大于1;極高覆蓋分布優(yōu)勢指數大于1區(qū)域的地形位降低為3級以上。

注：(A)分布;(B)穩(wěn)定和改善;(C)惡化。

1998—2019年植被覆蓋變化為不變或改善類的地形位梯度分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下類轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在3級地形位區(qū)域,尤其是1級,較高覆蓋及以上類轉移為不變或其他高等級類覆蓋在各地形位均有發(fā)生(圖5B)。低覆蓋、較低覆蓋兩類轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在1級地形位,少量在2～3級;中等覆蓋轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生在1～2級地形位;較高覆蓋轉移為不變或其他高等級類覆蓋主要發(fā)生1～2級且擴展到其他地形位;高覆蓋和極高覆蓋轉移為不變或其他高等級類覆蓋逐漸由1～3級地形位占優(yōu)勢變成3～5級占優(yōu)勢。

1998—2019年植被覆蓋變化為惡化類的地形位梯度分布優(yōu)勢指數顯示,中等覆蓋及以下類和極高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋主要發(fā)生在3級地形位及以下的區(qū)域,較高覆蓋和高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋在不同地形位均有發(fā)生,轉移等級跨度較大的情況多發(fā)生地形位較低的區(qū)域(圖5C)。較低覆蓋、中等覆蓋兩類轉移為其他低等級類覆蓋主要發(fā)生在1～2級地形位,極少在3～4級;較高覆蓋和極高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋發(fā)生1～4級地形位,主要在1～2級且極高覆蓋轉移的區(qū)域差異相對較小;高覆蓋轉移為其他低等級類覆蓋在不同地形位均有發(fā)生且區(qū)域差異相對較小。

4 討論與結論

4.1 討 論

陸地變綠是近幾十年全球生物圈變化最為顯著的特征之一[34]。江西和福建植被覆蓋在內陸山地丘陵區(qū)較高,沿江、沿海等人口密集的城市區(qū)相對較低,植被覆蓋較好且變化的整體趨勢仍是增加,這與相關研究的結果基本一致。植被覆蓋變化原因方面,對江西和福建植被覆蓋變化研究表明,氣溫影響強于降水量,但存在空間差異和時間滯后[10,20];地形因子、社會經濟、土地利用變化等非氣象因素對植被覆蓋分布與變化貢獻更明顯[7,12,15,23];人工林面積增加和裸地面積減少導致植被覆蓋面積增加,快速城鎮(zhèn)化導致植被覆蓋面積減少[18];土地利用與降水的交互作用對江西植被覆蓋變化的解釋力最強[21]。此外本研究還表明2010—2015年植被覆蓋改善最明顯,這可能與水土流失治理以及政府政策支持生態(tài)環(huán)境保護有關。2009年《鄱陽湖生態(tài)經濟區(qū)規(guī)劃》、2016年《國家生態(tài)文明試驗區(qū)(福建)實施方案》和2017年《國家生態(tài)文明試驗區(qū)(江西)實施方案》相繼公布,說明政府層面越來越重視生態(tài)環(huán)境保護與經濟社會發(fā)展協同。

本研究不足之處在于僅選擇5個年份分析植被覆蓋時空特征,對于二十余年連續(xù)變化特征表現不足。然而本研究借用土地利用/覆被變化研究中的動態(tài)度、轉移等思路分析不同年份植被覆蓋時空特征,并利用圖的形式代替表格展示地形梯度差異,一定程度上給當前研究領域增加了多樣化選擇。

4.2 結 論

(1) 1998—2019年江西和福建的植被覆蓋整體較高,尤其表現在山地丘陵區(qū);江西鄱陽湖沿岸和福建沿海地帶植被覆蓋較小,且整體變化較小。中等覆蓋及以下區(qū)域的面積比例(1.97%～3.8%)遠低于較高覆蓋及以上區(qū)域(96.2%～98.03%),且極高覆蓋區(qū)擴張明顯,表明植被覆蓋度增加。植被覆蓋分布、動態(tài)度和轉移均顯示了2010—2015年變化更顯著,尤其表現在極高覆蓋的擴張。極高覆蓋區(qū)在20多年間增加巨大面積,主要來源于高覆蓋區(qū)轉移。

(2) 植被覆蓋分布基本呈現兩大類特征,中等覆蓋及以下主要在地形梯度1～2級(海拔低于200 m、坡度小于6°、地形位小于0.48),較高覆蓋及以上在各地形梯度內均有分布,較為分散,且覆蓋度越高有向3～5級(海拔高于200 m、坡度大于6°、地形位大于0.48)分布趨勢。

(3) 植被覆蓋不變或改善類的地形梯度基本呈現三大類特征,低覆蓋轉移主要發(fā)生在1級地形梯度,較低覆蓋和中等覆蓋轉移主要發(fā)生在1～3級(海拔低于500 m、坡度小于15°、地形位小于0.7),尤其是1級,較高覆蓋及以上在5類地形梯度均有發(fā)生且相對分散。植被覆蓋惡化類的地形梯度基本也呈現三大類特征,中等覆蓋及以下的轉移多發(fā)生在1～3級,尤其是1級,較高覆蓋及以上在5類地形梯度多有發(fā)生且相對分散,轉移等級跨度較大的情況多發(fā)生在較低等級的地形梯度。