大凌河流域地表植被动态分析

大凌河流域地表植被动态分析

大凌河流域位于辽宁省西部，为40.3042.50，119.00122.00e，属温带半干旱气候。年平均气温为6～8℃,日照充足,蒸发量大,降水量少,春季风大,造成这一地区地表植被差,春旱发生频率高,水土流失严重等状况。植被是维持生态平衡的重要支柱,具有调节气候、涵养水源、抑制旱涝灾害等功能。增加人工作物,植树种草,既能改善植被状况,又可达到改善生态环境的目的。对地表植被的分析,将为农业、牧业及维持生态平衡提供信息,为植被资源开发、利用和改造及宏观规划提供科学依据。以前,地表植被的调查,需要人工考察,耗费大量的人力、物力,调查结果有较大误差且不同步,对其动态分析更无可能。卫星遥感技术的发展,为准确、全面、直观地分析各季节植被状况及分布创造了条件。1数据的分析过程本文所使用资料,全部由中国气象局卫星中心提供。由于资料来源有限,本文仅列出NOAA/AVHRR6个时次的植被指数及地表温度资料(图片略)。其中,1989年5月13日资料处理后,显示云覆盖范围大,失去使用价值,舍弃不用;1987年7月29日、1989年7月26日、1990年7月25日3个时次的资料做植被变化分析;1990年7月、1990年5月4日、1990年2月16日的资料做年植被季相动态分析。由通道1(CH1),通道2(CH2)获得标准植被指数,其数值的大小表征植被的绿度,求指数公式为NDVI=(CH2-CH1)/(CH2+CH1)。由通道4(CH4)获得亮温。亮温与地表温度密切相关,其变化趋势与地表温度变化呈高正相关,代表地表温度的变化趋势。资料为网格点字符形式,每个字符代表不同的数值意义。因此,第1步将字符转换为数值,数值间网格距为1.1km;为避免资料的几何畸变和分辨率不足,选用星下点资料,资料矩阵为300×220。2植被类型分析辽西属于低山丘陵地区,这一地区包括努鲁尔虎山脉、冀北山地北麓、松岭山脉和医巫闾山脉,大、小凌河贯穿其中,是辽宁各种类型森林植被的主要分布区,植被分布大体以山脉为界,东西两侧出现明显差异。努鲁尔虎山脉西侧以草甸草原植被为主,东侧以针叶林为主。松岭山脉东西两侧植被虽有较大差别,但均属落叶阔叶灌丛。医巫闾山脉及其以东地区以针叶林和落叶阔叶林为主,大凌河入口处及近辽东湾海岸以草甸、沼泽为主,在锦州、葫芦岛等近海地区除以落叶阔叶灌丛为主外,还分布一些农业植被。彩色卫星图片是将接收的卫星资料由字符转化为数值之后,使用NCAR绘图软件,通过计算机处理合成显示彩色三维影像,从显示屏上拍摄。A为植被分布图像,B为温度分布图像。植被指数的高低仅表征植被绿度状况,不能精确地表征植被类型,同一类型植被生长旺盛程度不同,植被指数也不同。根据遥感数据解译,参照所列文献,并经过野外调查验证,给出所选区域各种类型植被分布,图片中以不同的颜色代表各种植被分布:浅黄对应裸露地面;深黄对应草甸、草原和沼泽;桔红色对应针叶林及草甸;浅蓝色对应针阔叶混交林;深蓝色对应落叶阔叶林和落叶阔叶灌丛;浅绿色对应落叶阔叶灌丛;深绿色对应比较茂盛的落叶阔叶灌丛和农业植被。3植物动态分析3.11影响植被生长的气候因素从1987年7月29日、1989年7月26日、1990年7月25日植被分布图和相应时次的地表温度分布图来看,数据接收效果较好。从同时次植被、温度图对照来看,沿海岸线由东南至西北植被为落叶阔叶灌丛到针叶林及草甸直至裸露地面的分布,地表温度由低至高。如此分布的原因不难理解:一是东南部的较低温度是由于海洋的热惯性形成夏季比较凉爽;二是西北部的较高温度是由于北部的裸露山地在阳光的直接照射下急剧增温。温度、湿度等气候要素是影响植被生长的重要因子,在东南部近海地区由于温度适宜,湿度较大,水分较充足,植被生长茂盛,绿度较高。而西北部夏季炎热,干旱少雨,植被生长状况差,绿度低。1987～1990年,本地区植被生长逐年好转,植被覆盖面积由东南向西北扩展,大部分地区植被指数年提高率为20%左右。3a中气候条件最好的为1990年;1989年为大旱年;1987年为一般。1989年的植被状况好于1987年;1990年植被状况最好。在海陆交界地,植被指数梯度很大,由0.00增至0.65,这是由于近海地区盐碱地造成的特殊分布层次。由海岸至内地,首先是海滩、盐田,然后是盐生草甸、草原直至落叶阔叶灌丛。3.2地表气候特征从1990年夏、春、冬季的植被分布图和相应时次的地表温度分布图看出,由夏至冬,地表温度高温区在各个季节分布不同,夏季在北部,春季在松岭山脉及医巫闾山之间,冬季在西北部。与植被图对照来看,夏、春季植被指数与地表温度呈明显的反向分布,植被指数高的地方,温度较低;植被指数低的地方,温度较高。这证明,太阳辐射的地面增温效应非常明显。冬季,全区植被指数接近0,基本无植被覆盖,地表温度分布较均匀,无起伏。总体来看,植被指数季相变化明显。夏季,是辽西地区雨量集中时期,降水量占全年的80%左右,是树木和植被生命力旺盛期,一些人工作物发育良好,植被状况最好,覆盖率最高。建昌、义县一带以南,植被指数为0.50～0.65。但在北、西部及医巫闾山地区有大片的裸露山地。春季,本地区温度低,降水量少,春风大,植被发育迟缓,植被指数均在0.30以下。在近海地区分布一些绿度很低的植被群落,植被指数在0.20～0.30。其余大部分地区广泛分布草甸或针叶林。冬季,落叶林树叶全部脱落,农业植被亦收获,绝大部分地区是枯枝或裸地,只有在努鲁尔虎山脉北侧有大片的针叶林,植被指数已很低,在0.10～0.20。4地表温度:植物或被指数4.11987～1990年大凌河流域植被状况有所改善。4.2植被指数绿度高的植被在夏、冬季相变化大,而植被指数绿度低的植被在夏、冬季相变化较小。4.3夏、春季植被指数高的地区,地表温度较低;反之,植被指数低的地区地表温度较高。4.4气候与植被相互影响,植被覆盖率的提高可改善气候条件,而适宜的气候条件又可促进植被的生长,特别是森林对气候的影响更大。森林具有调节气候,涵养水源,抑制旱涝灾害的功能,其覆盖率达到一定程度时(一般认为30%以上),其旺盛的蒸腾作用,便会提高空气的湿度,