近20 年天津地区植被变化及其对气候变化的响应.doc

近20年天津地区植被变化及其对气候变化的响应
刘德义1,傅宁2,范锦龙3
1. 天津市气候中心,天津 300074;2. 中国民航大学,天津 300300;3. 中国气象局气候研究开放实验室,北京 100081
摘要:植被与气候变化的相互关系在全球或区域尺度上得到了证明。研究特定地区植被动态变化及其与气候变化的关系,找出影响植被变化的关键因子,是植被重建和生态环境恢复的前提。文章利用1982~2003年8 km×8 km的NASA/GIMMS半月合成的植被指数(NDVI)数据和同期气候数据,分析了天津地区植被的年平均NDVI的动态变化规律及其与年平均温度和年降水的关系。结果表明:1982—2003年,年平均NDVI呈现波动性的逐渐降低趋势,并且年代际变化特征明显;近20年来,天津年平均温度明显升高,而年平均降水量总体上呈减少趋势,指示天津地区暖干化趋势明显;统计分析表明研究区年平均温度对植被指数的年际变化没有明显的影响(P>),而年降水与植被指数呈显著正相关(P<)。本研究证实由于天津地区持续干旱化的影响,植被生长状况逐渐向差的方向发展,降水的多寡是植被生长优劣的决定性因子,改善水分状况是推进该地区植被恢复与重建的关键因素。
关键词:天津;植被指数;温度;降水;气候变化
中图分类号:Q948 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2008)02-0798-04
植被是土壤类型、地貌特征、气候变化和人类活动长期相互作用的产物,其分布、组成、发生和发展与环境条件密切相关,特别是受气候变化的影响,定量描述区域尺度上植被的演变动态及其与气候因子的相互关系是全球变化研究的重要内容[1-4]。近年来,随着遥感技术的发展,借助遥感数据对区域尺度植物动态变化已经成为一条有效的途径[5,6]。归一化植被指数(NDVI)是根据绿色植物在可见光和近红外波段范围内特有的光谱特征反演而来,能够有效的表征地表植物覆盖和生长状态[7]。气候变化是引发地表覆盖变化的主要原因之一[8],而地表植被指数在一定程度上能表征地表覆盖状况,因而植被指数的动态变化及其对气候变化的响应近年来受到了广泛关注[9-11]。前人研究表明非洲波兹瓦纳地区NDVI与气温、降水量有明显的相关关系,当年降水量小于500 mm或月降水量在50~100 mm之间时,NDVI与降水量呈正相关[12]。而在非洲布基纳法索,气温与降水均是影响植被覆盖变化的显著性因子,都与NDVI呈显著的正相关[13]。国内一些科学家也利用时间序列的NOAA/AVHRR数据,结合同期的温度、降水数据,研究了中国主要植被类型的遥感特征参数NDVI的变化及其对气候变化的响应[14,15]。
天津地处华北平原东北部,海河流域下游,属典型的暖温带半湿润半干旱季风气候,四季分明,季节交替明显。 ℃, mm和 mm。植被主要包括:侧柏(Platycladus orientalis)、黄栌(Cotinus coggygria)、毛白杨(Populus tomentosa),刺槐(Robinia pseudoacacia)、冬小麦(Triticum aestivum)、棉花(Bombax malabaricum)、玉米(Zea mays)等。近年来