关中盆地植被覆盖研究

1、    关中盆地植被覆盖研究    摘要：本文运用arcgis10.5，采用趋势分析方法对关中盆地植被覆盖时空分布特征进行分析;结合dem数字高程数据、提取出的高程，坡向和坡度数据，分析了关中盆地植被覆盖度和高程，坡度，坡向的相关性。结果表明：（1）从年际变化特征来看关中盆地植被覆盖度呈现上升的趋势，从年内分布特征看7-9月植被覆盖度为最高，1-2月植被覆盖度为最低。（2）从空间分布特征看宝鸡、咸阳植被覆盖度较高，西安、渭南植被覆盖度较低。植被覆盖度自东向西逐渐增加。（3）2000年和2015年植被覆盖度随着坡度的增加呈现先增加然后降低的趋势，最高值出现

2、在30°-35°，其中35°为分界点;2000年和2015年植被覆盖度随高程的增加而呈现出增加的趋势;2000年和2015年植被覆盖度和坡向的关系总体都表现为阳坡（南、西南）>半阳坡（东南、西）>半阴坡（东、西北）>阴坡（北、东北）>平地。（4）在高程为800m，坡度在30°-40°范围内，植被覆盖度增加值为最大。（5）植被覆盖度与时间尺度和气温呈现线性正相关。关键词：植被覆盖度;空间分布;地形因子;关中盆地植被作为陆地生态系统的重要组成部分，对全球的气候和环境变化具有重要的指示作用，此外植被能够截留降雨减少雨滴击溅、增

3、加土壤入渗、延缓径流，因此植被覆盖能减少土壤侵蚀量，对遏制土壤侵蚀，减少水土流失具有重要的作用1，2。植被覆盖度是指单位面积内植被地上部分（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比，是衡量地表植被及区域生态环境状况的重要指标3。归一化植被指数是遥感影像近红外波段反射值（nir）和红光波段反射值（r）之差与nir和r之和的比值，常被用来表征植被覆盖和植被生长状况，可以对植被生长进行动态监测，能在时空尺度上反映植被信息，可以对植被生长动态变化进行测，同时能够在较大时空尺度上客观反映植被信息，是目前科学研究中最常用的植被指数。本文以关中盆地为研究对象，分析2000-2015年植被指

4、数时空分布特征和趋势性变化特征，以及植被覆盖度和高程，坡度，坡向的相关性。对于了解区域生态环境变化，保障区域生态系统和社会经济可持续协调发展起重要作用。1.数据与方法1.1研究区概况关中盆地位于陕西省中部，北靠北山，西起宝鸡，南依秦岭，东至潼关，东西长约360km，南北宽约3080km。包括西安、宝鸡、咸阳、渭南、铜川5市的平原和黄土台原部分及杨凌区。1.2数据来源本研究数据采用的计算方法为取月内每天最大值，区域：中国陆地区域，空间分辨率：500m，时间分辨率：每月。原始影像数据是从地理空间数据云下载的。1.3研究方法利用最小二乘法对每每个像元的年均ndvi指数与时间进行线性计算，计算出斜率，

5、公式如下：（1）其（1）中：b为趋势斜率，x，y为年份以及该年的ndvi值。，为年平均值以及所有年份的ndvi值;b0表示植被覆盖度上升。经过计算b为0.007，趋势斜率大于0，表示植被覆盖度有所上升。采用基于像元的空间分析方法，揭示关中盆地植被覆盖度与气温的相关性，其相关系数计算公式如下：（2）式（2）：rxyx，y两个变量的相关系数，xi代表第i年/月的植被覆盖度，yi代表第i年/月的温度，代表植被覆盖度多年/年内各月平均值，代表温度多年/年内各月的平均值，i代表样本数，n代表时间序列长度。r>0表示正相关，r2.结果与讨论以年尺度及月尺度分析温度因子对植被覆盖度的影响机制。在年尺度

6、上，关中盆地年均ndvi指数同年平均温度之间呈现波动上升。关中盆地植被覆盖度与气温的年尺度相关系数为0.338，相关系数大于0，说明关中年均盆地植被覆盖度与年均气温呈现正相关，但相关性不是太大。在月尺度上，关中盆地月均ndvi与月均温的季节性变化鲜明，且变化的趋势基本保持了一致性。关中盆地植被覆盖度与温度月尺度相关系数为0.913，相关系数大于0，说明关中盆地月均植被覆盖度与月均气温呈现正相关，且相关性较大。气温因子对关中盆地植被覆盖度的影响较大。对关中盆地植被变化进行动态分析，说明了国家退耕还林还草和封山育林政策效果明显，植被覆盖有了显著变化，受到植被类型，气候特征，人类活动和地形地貌的影响

7、，关中盆地植被覆盖总体上呈现为自东向西递增的趋势。在不同地区区域植被覆盖度空间分布情况差异明显较大。最高区为宝鸡咸阳的县城，最低区为西安渭南。原因为高区大部分为灌溉农作区，低值区城市建设用地较多。高程影响温度、湿度，反映人类活动的频率，并在一定程度上影响土壤性质、辐射强度和空气流動，进而影响植被的分布11。2000年植被覆盖度随着高程的上升而上升，高程低于700m的地区，地势平台，水热条件较好，自然植被与人工植被生长好，植被覆盖率高。说明了国家退耕还林还草和封山育林政策效果明显。随着政策实施，不同高程植被覆盖度也有着明显的升高。山地地区人类活动较少，有利于植被生长。封山育林使得生态环境得到恢复

8、，植被群落成长迅速，有了保土固肥的能力，因此植被覆盖度得到了明显的上升。坡向的影响使得地表接收太阳辐射，风向的能力不同，不同坡度的水热光照能力也有所不同。植被分布受到影响，直接或者间接的影响了地表植被的生长。在坡度小于30°-35°时，植被覆盖度随着坡度的增加而增加，达到了最大值。在坡度超过35°后，植被覆盖度随着坡度的增加缓慢下降。原因是随着坡度的增加不利于降水入渗土地，随着坡度的不断增加，太阳辐射，积温下降，单位面积水热条件不及小于35°坡度。因此植被覆盖度开始降低。2000年和2015年植被覆盖度总体都表现为阳坡（南、西南）>半阳坡（东南、西

9、）>半阴坡（东、西北）>阴坡（北、东北）>平地，其中阳坡植被覆盖度最高，平地最低。坡向的不同导致所得太阳辐射不同，从而对温度产生影响，接收光照也有所区别。因此，植被覆盖度表现为阳坡最高。结语综上所述，通过分析发现：（1）2000-2015年期间，关中盆地植被覆盖度程明显的波动式上升增长趋势。2000-2015年间，关中盆地植被覆盖指数呈现增加趋势。从年内看波动比较明显，7-9月为最高值，1-2月为最低值。从空间分布特征来看，有明显的区域差异，植被覆盖度最高区为宝鸡、咸阳，最低区为西安、渭南。大致从东向西逐渐增加。（2）2000年与2015年，植被覆盖度随着高程的增加而呈现先增

10、加后降低的趋势，但总体呈现增加趋势。2000年与2015年，植被覆盖度随着坡度的增加，呈现出先升高后降低的趋势，总体为增加趋势，在30°-35°出现最大值，在坡度低于35°时，随着坡度的增加植被覆盖度增加，在坡度超过35°时，随着坡度的增加而降低。2000年和2010年植被覆盖度与坡向整体呈现为阳坡（南、西南）>半阳坡（东南、西）>半阴坡（东、西北）>阴坡（北、东北）>平地，其中阳坡的植被覆盖度最高，平地植被覆盖度最低。在高程为800-1000m，坡度在30°-40°范围内，植被覆盖度增加值为最大。植被覆盖度与时间尺度呈现线性正相关，月均温与月均ndvi指数呈现线性正相关但相关性不大，年均温与年均ndvi指数呈现线性正相关，且相关性较大。参考文献：1王光谦，张长春，刘家宏，等.换个流域多沙粗沙区植被覆盖变化与减水减沙效益分析j