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青藏高原草地植被指數(shù)時空變化特征

2011-04-25 10:05:14馬琳雅黃曉東梁天剛
草業(yè)科學(xué) 2011年6期
關(guān)鍵詞:溫性草甸植被指數(shù)

馬琳雅,黃曉東,方 金,梁天剛

(蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 農(nóng)業(yè)部草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)學(xué)重點實驗室,甘肅 蘭州 730020)

自1999年起,美國開始了第二階段對地觀測系統(tǒng)(earth observation system,EOS)計劃,TERRA-MODIS數(shù)據(jù)將逐步取代NOAA-AVHRR數(shù)據(jù)。相對于AVHRR傳感器來說,MODIS數(shù)據(jù)在保留了AVHRR功能的同時,在數(shù)據(jù)波段數(shù)目和數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍、數(shù)據(jù)分辨率、數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)格式等方面都作了相當(dāng)大的改進(jìn)[1-2]。增強(qiáng)型植被指數(shù)(enhanced vegetation index,EVI)是對AVHRR-NDVI的繼承和改進(jìn),它依托MODIS提供的豐富信息,以及過去10年對植被指數(shù)的研究,在植被指數(shù)和合成算法方面都作了改進(jìn)。增強(qiáng)型植被指數(shù)MODIS-EVI 原理和特點:(1)MODIS-EVI對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的大氣校正;(2)MODIS-EVI采用“大氣抵抗植被指數(shù)”對殘留的氣溶膠做了進(jìn)一步校正;(3)MODIS-EVI采用“抗土壤植被指數(shù)”對土壤背景影響做了校正;(4)MODIS-EVI綜合處理土壤、大氣飽和問題。此外還發(fā)現(xiàn),EVI 計算對原始數(shù)據(jù)質(zhì)量有嚴(yán)格要求,如果有殘留云霧或其他大氣噪音,可能產(chǎn)生異常大的EVI 值,為后續(xù)合成增加了困難。所以,嚴(yán)格的去云處理和大氣校正是EVI計算和合成的前提。此外,對EVI性能改善檢驗,還需要用其他生物物理參數(shù)(如NPP,LAI),尤其是對地面實測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗證。MODIS-EVI的合成算法的確提高了選擇小視角最佳像元的機(jī)會。MODIS-EVI 使植被指數(shù)與不同覆蓋程度植被的線性關(guān)系得到明顯改善,尤其在高覆蓋區(qū)表現(xiàn)良好[3]。

鑒于青藏高原獨特的植被地域特征,本研究對青藏高原的不同草地類型植被指數(shù)的時空變化特征進(jìn)行全面分析。研究過程中選擇各種草地類型的地面實測樣點,以實測的草地覆蓋度、草群高度等輔助數(shù)據(jù)分析植被指數(shù)的變化特征,為植被指數(shù)的時空變化特征分析提供參照信息,對草地類型監(jiān)測、草地產(chǎn)量估測具有十分重要的意義。

1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)草地植被的覆蓋面積為117.7萬km2,占其植被總面積的63.9%。研究區(qū)草地類型以及地面實測樣點數(shù)據(jù)具體分布如圖1所示,草地類型圖的比例尺為1∶400萬。青藏高原面積最大的生態(tài)系統(tǒng)是草地生態(tài)系統(tǒng),而青藏高原草地類生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,關(guān)系著我國氣候的穩(wěn)定[4-5]。雖然青藏高原平均海拔超過4 000 m,高寒草地類占草地總面積的94%,但因輻射特強(qiáng),日照豐富,牧草品質(zhì)優(yōu)良,營養(yǎng)豐富,具有高蛋白、高脂肪、高無氮浸出物及產(chǎn)熱值和低纖維素“四高一低”的特點,成為我國發(fā)展草地畜牧業(yè)的主要基地之一[6-7]。草地是發(fā)展畜牧業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),開展草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的研究具有十分重要的意義[6]。近年來,人為活動的干擾,草地生態(tài)系統(tǒng)受到嚴(yán)重破壞,土壤水分保持功能逐漸減弱,江河源頭日漸干涸,青藏高原自然生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)惡化的趨勢[8-9]。

圖1 研究區(qū)草地類型以及地面實測樣點分布

2 數(shù)據(jù)獲取與處理

2.1MODIS數(shù)據(jù)處理及EVI 提取 目前廣泛應(yīng)用的植被指數(shù)NDVI的缺陷主要表現(xiàn)在:由于對原始數(shù)據(jù)大氣噪音處理有限,被迫采用可以部分消除大氣噪音但有明顯缺陷的比值算式,結(jié)果NDVI在高植被覆蓋區(qū)容易飽和。此外,NDVI也沒有考慮背景土壤噪音的影響,MMVC(monthly maximum value composite)合成方法也不能確保選取最小視角內(nèi)的最佳像元等。這些缺陷可能使某些定量研究的質(zhì)量受到一定影響。MODIS增強(qiáng)型植被指數(shù)——EVI對原始數(shù)據(jù)經(jīng)過較好的大氣校正,所以EVI的設(shè)計避免了基于比值的植被指數(shù)的飽和問題。同時,利用藍(lán)光和紅光對氣溶膠的差異,采用“抗大氣植被指數(shù)”可進(jìn)一步減小氣溶膠的影響,采用“土壤調(diào)節(jié)植被指數(shù)”可減少土壤背景的影響,耦合以上兩種植被指數(shù),開發(fā)了同時減少大氣和土壤背景影響的“增強(qiáng)型植被指數(shù)(EVI)”。EVI在這些方面的改進(jìn),為遙感定量研究提供了較好的基礎(chǔ)[10]。綜上所述,本研究選擇MODIS-EVI數(shù)據(jù)。采用月最大值合成方法MMVC生成,其中EVI 優(yōu)先選擇晴天時傳感器視角最小的像元進(jìn)行合成[3]。

EVI=2.5×(ρNIR-ρRed)/(ρNIR+C1ρRed-C2ρBlue+L)

式中,ρNIR、ρRed和ρBlue分別為經(jīng)過大氣校正的地面反射率;L=1,為土壤調(diào)節(jié)參數(shù);C1和C2分別為6.0和7.5,可通過ρBlue修正大氣對ρRed的影響。對提取出來的EVI值作歸一化處理,計算各月相同草地類型的EVI的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和波動系數(shù)[11]。

由于5-10月的數(shù)據(jù)變化幅度大,能夠表現(xiàn)出草地植被的生長變化趨勢,因此選擇5-10月的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。不同月份的標(biāo)準(zhǔn)差和波動系數(shù)的數(shù)值均在正常范圍內(nèi)浮動(表1),說明植被指數(shù)數(shù)據(jù)離散程度不大,距離植被指數(shù)平均值的變化幅度合理。

總體上看,各種草地類型植被指數(shù)波動系數(shù)變化不大,各種草地類型植被指數(shù)波動系數(shù)最大值平均為11.606%,最小值平均為1.973%,沼澤類的植被指數(shù)平均波動最大,為8.662%;高寒草原類的植被指數(shù)平均波動最小,為3.672%(表2)。說明沼澤類植被指數(shù)距離平均值變化幅度較大,高寒草原類植被指數(shù)距離平均值變化幅度較小,其他草地類型植被指數(shù)的變化幅度在兩者之間。

表1 各種草地類型7年月均EVI值統(tǒng)計特征

表2 不同草地類型的植被指數(shù)波動特征

2.2地面實測數(shù)據(jù) 地面觀測數(shù)據(jù)來自青海和西藏的樣點(圖1),樣方總數(shù)1 690個。共11種草地類型,包括高寒草甸草原、高寒草甸、高寒草原、高寒荒漠草原、高寒灌叢草甸、山地草甸、山地草原、溫性草原、沼澤、溫性荒漠、低地草甸,各種草地類型的具體樣點統(tǒng)計情況見表3,樣方面積均為1 m2。實測數(shù)據(jù)包括草地蓋度和高度,用來輔助分析遙感數(shù)據(jù)(根據(jù)樣點提取2002-2008年共84個月的MODIS數(shù)據(jù)),時間范圍為2005和2006年7-9月,因為研究區(qū)7-9月達(dá)到最大盛草期[12]。

表3 不同草地類型樣點統(tǒng)計

3 草地植被指數(shù)月際以及年際變化分析

3.1植被指數(shù)月際變化動態(tài)

3.1.1高寒草甸類植被指數(shù)月際變化特征 高寒草甸類草地的氣候?qū)儆诟咴箨懶詺夂?,具有氣溫低、雨量充沛、日照充足、輻射?qiáng)、無絕對無霜期等特點,主要出現(xiàn)在高寒草甸土上。高寒草甸類是青藏高原草地的主體,約占青藏高原天然草地的1/3左右,由多年生中生草本植物為主而形成的低草草地[13-14],是長期適應(yīng)所處的氣候條件而形成的以嵩草屬(Kobresia)植物為建群種或優(yōu)勢種的植物群落,草地生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱,以嵩草(K.bellardii)為主的草甸是青藏高原和亞洲中部高山帶的一個特有類型。該草地類型主要植物種類包括嵩草、委陵菜(Potentillachinensis)、早熟禾(Poaannua)、苔草(Carextristachya)、蓼科(Polygonaceae)植物、羊草(Leymuschinensis)等。根據(jù)植物生活型特點,草地植被可以分為禾草(Gramineae)、雜草和豆科(Leguminosae)草[15]。5月牧草開始返青,EVI值由0.200 0增至0.327 0,增幅明顯,表明植被在5-6月生長迅速,平均每日增長0.004 2(圖2)。EVI峰值出現(xiàn)在8月,為0.438 0。5-10月草地植被茂盛,植被指數(shù)呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢,符合自然條件下植被的生長變化情況,10月后草地開始枯黃,植被指數(shù)開始明顯下降,進(jìn)入休眠期,1-4月和11、12月相比植被指數(shù)變化不明顯。此種草地類型波動系數(shù)11月最大,1月最小(表2)。

3.1.2山地草甸類植被指數(shù)月際變化特征 山地草甸類草地因分布范圍廣,面積大,草質(zhì)好,產(chǎn)草量高,被各地視為優(yōu)良的天然草地,不僅可以用來放牧各種家畜,而且還是各地的天然割草地。山地草甸類的生產(chǎn)力隨水、熱條件的變化而變化,在植物種類組成上,以中生的多年生草本植物為主,但山地草甸類的形成主要決定于大氣降水和大氣濕度[13-16]。以針茅(Stipacapillata)、芨芨草(Achnatherumsplendens)和冰草(Agropyroncristatum)為主要優(yōu)勢種,賴草(L.dasystachys)、中華羊茅(Festucasinensis)和冷地早熟禾(P.crymophila)為常見種[17]。地面實測植物種有嵩草、苔草、針茅、委陵菜、早熟禾、披堿草(Elymusdahuricus)、珠芽蓼(Polygonumviviparum)、冷蒿(Artemisiafrigida)等。EVI為0.104 0~0.421 0,峰值均出現(xiàn)在7月。5月草地返青后,植被指數(shù)在7月達(dá)到最大值。8月仍是盛草期,由于氣候轉(zhuǎn)冷,植被指數(shù)下降,但變化緩慢。9月植被指數(shù)下降明顯,EVI每日降幅為0.003 0(圖2)。隨著天氣進(jìn)入冬季,山地草甸類進(jìn)入枯草期。EVI波動最大在10月,波動最小在11月(表2)。

圖2 高寒草甸與山地草甸EVI月際變化比較

3.1.3高寒草原類植被指數(shù)月際變化特征 高寒草原類是青藏高原廣泛水平地帶性分布的植被類型之一,它不僅是亞洲中部高寒環(huán)境中典型的生態(tài)系統(tǒng)之一,而且在世界高寒地區(qū)也極具代表性[18]。生態(tài)系統(tǒng)為以紫花針茅(S.purpurea)為建群種的叢生禾草或根莖苔草高寒草原,群落混生有較多青藏苔草(C.moorcroftii),形成二者共優(yōu)的高寒草原生態(tài)系統(tǒng),此區(qū)主要土壤類型為莎嘎土(高寒草原土)[19-20]。草群稀疏,低矮;生長季節(jié)短,草產(chǎn)量低;營養(yǎng)價值高,適口性好[13]。研究區(qū)該類草地主要有早熟禾、委陵菜、披堿草、黃芪(Astragalussp.)等植被種類。EVI為0.092 0~0.275 0,峰值出現(xiàn)在8 月(圖3)。高寒草原類5月返青,此時EVI值為0.137 0,之后的6和7月植被指數(shù)不斷增加,至8月達(dá)最大值,但明顯小于青藏高原高寒草甸類最大值。9-10月氣溫逐漸降低,植被指數(shù)變小,平均每日EVI降幅是0.002 6。11月開始進(jìn)入冬季,植被指數(shù)繼續(xù)降低,但11月后植被指數(shù)降幅較小,趨于不變,11月EVI為0.101 0,草地進(jìn)入休眠期。植被指數(shù)波動最大值出現(xiàn)在5月,最小值出現(xiàn)在4月(表2)。

3.1.4溫性草原類植被指數(shù)月際變化特征 溫性草原類是由典型旱生或廣旱生植物組成的,以旱生叢生禾草為優(yōu)勢,伴生著少量中旱生牧草,有時混生旱生灌木或小半灌木群落[21]。主要伴生植物有銀灰旋花(Convolvulusammannii)、唐古特韭(Alliumtanguticum)、異葉青蘭(Dracocephalumheterophyllum)、豬毛菜(Salsolacollina)、黃芪、藜(Chenopodiumalbum)、冷蒿等[22]。地面實測還有冰草、固沙草(Orinusthoroldii)、嵩草等植物種。草地群落中多年生非草類植物占優(yōu)勢,多年生禾草次之,一年生非禾草類植物最少[23]。EVI為0.102 0~0.296 0(圖3)。與高寒草甸類、高寒草原類相比,溫性草原類植被指數(shù)整個生長期內(nèi)變化趨勢相似,EVI 最大值出現(xiàn)在8月。EVI值5月開始增長,在7-8月增幅較小,8月達(dá)到最大值后開始減小,9月植被指數(shù)開始下降,進(jìn)入草原的休眠期。11月后EVI值趨于不變。植被指數(shù)最大波動在5月,最小波動在3月(表2)。

圖3 高寒草原、溫性草原、高寒草甸草原EVI月際變化比較

3.1.6高寒荒漠草原類植被指數(shù)月際變化特征 青藏高原西部,平均海拔4 500 m以上分布有高寒荒漠草原類,該地區(qū)氣候寒冷干旱,植物群落結(jié)構(gòu)簡單,產(chǎn)草量極低[14]。研究區(qū)該類草地實測主要植物種類有苔草、嵩草、火絨草、針茅、委陵菜等。EVI為0.075 0~0.139 0,峰值出現(xiàn)在8月(圖4)。高寒荒漠草原5月EVI值為0.081 0,之后的6和7月植被指數(shù)雖不斷增加,但升幅較小,至8月達(dá)最大值,但較前幾種草地類型明顯偏低。9-10月氣溫逐漸降低,植被指數(shù)變小。11月開始進(jìn)入冬季,植被指數(shù)繼續(xù)降低,但11月后植被指數(shù)趨于穩(wěn)定,11月EVI為0.079 0,草地進(jìn)入休眠期。植被指數(shù)波動最大值出現(xiàn)在6月,最小值出現(xiàn)在2月(表2)。

3.1.7溫性荒漠類植被指數(shù)月際變化特征 溫性荒漠類草地是在極端干旱的氣候條件下,由旱生的灌木和半灌木植物組成的植被類型[25]。溫性荒漠類草地土壤種子庫與草甸草原、矮嵩草草原及荒漠草原相比種子數(shù)量貧乏[26-28]。這一方面是因為溫性荒漠草地植被稀疏,蓋度較??;另一方面長期的過度放牧利用和砍伐薪柴導(dǎo)致一些植物不能形成生殖枝,不能正常開花結(jié)實。蒿類半灌木荒漠草地是主要類型,蒿類半灌木春季返青晚,生長勢弱,一年生草萌發(fā)早,生長快,早春在草群中占據(jù)一定地位[29]。地面實測有冷蒿、鹽爪爪(Kalidiumfoliatum)、狗哇花(Heteropappushispidus)、合頭草(Sympegmaregelii)、豬毛菜、黃毛頭(K.sinicum)等植物種類。研究區(qū)溫性荒漠5月牧草開始返青,EVI值由0.063 0增至0.069 0,增幅不明顯(圖4)。EVI峰值出現(xiàn)在8月,為0.108 0,與其他草地類型比較是最低值。5-10月草地植被相對茂盛,雖然植被指數(shù)也呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢,但變化較小,10月后草地開始枯黃,植被指數(shù)在11月下降到0.069 0,進(jìn)入休眠期,1-4月和11、12月植被指數(shù)都處于極其低下的水平。此種草地類型波動系數(shù)2月最大,5月最小(表2)。

3.2不同草地類型植被指數(shù)月際變化特征分析 11種草地類型在2002-2008年EVI平均值由大到小依次為:高寒灌叢草甸類、高寒草甸類、山地草甸類、沼澤類、山地草原類、溫性草原類、高寒草原類、高寒草甸草原類、低地草甸類、高寒荒漠草原類、溫性荒漠類(圖5)。研究區(qū)不同草地類型在4月開始返青,5-6月期間,植被指數(shù)增長最快,特別是高寒灌叢草甸類和沼澤類,增幅相對較大。不同草地類型EVI值多在8月達(dá)全年最大值,只有高寒灌叢草甸類和山地草甸類在7月達(dá)最大值,之后植被指數(shù)開始下降,在各種草地類型中高寒灌叢草甸類EVI的變化最大。11種草地類型的植被指數(shù)月變化趨勢相似,符合草地的自然生長狀況。同其他植被類型相比,溫性荒漠類植被指數(shù)在生長季的各個時期均最低,植被指數(shù)變化較小。在草地進(jìn)入枯草期的幾個月中,各種草地類型的EVI值均在0.1左右,從4月開始,部分草地類型植被指數(shù)增幅相對較高但并不明顯,5-7月,植被指數(shù)增長迅速的草地類型與緩慢的草地類型之間差距加大。在盛草期,EVI值出現(xiàn)分層,第1層是高寒灌叢草甸類,EVI值最大;高寒草甸類、山地草甸類、沼澤類次之,這3種草地EVI較接近,為第2層;山地草原類、溫性草原類、高寒草原類、高寒草甸草原類4種草地類型為第3層;低地草甸類、高寒荒漠草原類、溫性荒漠類為第4層,這3種草地類型EVI最低。

圖4 高寒荒漠草原類與溫性荒漠類EVI月際變化比較

圖5 不同草地類型EVI變化曲線

3.3植被指數(shù)與草地覆蓋度和草群高度的關(guān)系

3.3.1植被指數(shù)與草地覆蓋度的關(guān)系 已有研究表明,植被指數(shù)與植被的蓋度有較好的相關(guān)性[30-31],也能指示植被的宏觀類型、生長狀況和季候特征變化[32-33]。通過比較2006年8月的實地測量的草地覆蓋度發(fā)現(xiàn),隨著草地覆蓋度的增加,EVI值也逐漸變大,且升幅較穩(wěn)定,呈線性關(guān)系,其相關(guān)性高達(dá)0.996 5(圖6)。植被指數(shù)與草地覆蓋度的高度相關(guān),印證了前人的研究結(jié)果,說明植被指數(shù)對于植被覆蓋度有極強(qiáng)的指示作用。

3.3.2植被指數(shù)與草群平均高度的關(guān)系 目前缺乏對于草群高度和EVI關(guān)系的研究資料,但已知草地覆蓋度與EVI高度正相關(guān),而一般草地覆蓋度較高的區(qū)域,其草地生長狀況較好,植被也較為茂盛,草群較為高大,所以推斷草群高度與EVI的關(guān)系可能為正相關(guān)。分析草群高度與增強(qiáng)型植被指數(shù)的關(guān)系可以發(fā)現(xiàn),在草群平均高度為20 cm以下時,草群平均高度與EVI平均值相關(guān)性為0.864 1,呈高度正相關(guān)(圖7),草群高度在30 cm以下時EVI為0.435 8,而當(dāng)草群高度達(dá)到70 cm時EVI反而下降為0.400 4,可能是由于隨著高度的增加其覆蓋度趨于穩(wěn)定。

圖7 草群平均高度與增強(qiáng)型植被指數(shù)的關(guān)系

通過上述分析,草地蓋度和草群高度是影響植被指數(shù)變化的兩個主要因子。相同草地類型因為立地條件不同,草地蓋度和草群高度亦有差別,這也是導(dǎo)致不同地區(qū)相同草地類型植被指數(shù)變化差異較大的一個原因。所以,分析草地蓋度和草群高度對植被指數(shù)變化的影響,可以對有效地利用植被指數(shù)動態(tài)監(jiān)測草地健康狀況以及草地生產(chǎn)力具有十分重要的意義。

4 青藏高原牧區(qū)植被指數(shù)時空變化特征

選取植被狀況最好的8月份MODIS數(shù)據(jù)生成的EVI合成圖像,得到2002-2008年8月青藏高原草地EVI分級分布圖(圖8) 。將EVI值按照0~0.09、0.09~0.19、0.19~0.31、0.31~0.45、0.45~0.70的值域劃分為5級,這種分級基本可以較詳細(xì)地體現(xiàn)不同草地類型的空間差異和過渡性。如果分級過于簡單,不能切實反映類別間的差異,而不同草地類型在地域上有連續(xù)性;分類過于精細(xì)不利于反映草地生長狀況的空間變化趨勢。每年的植被指數(shù)分級分布圖都體現(xiàn)了青藏高原各類草地的空間分布差異性、連續(xù)性和過渡性,體現(xiàn)了各類草地空間分布的實際特征。通過7年的植被指數(shù)分級圖之間相互比較可以發(fā)現(xiàn),5種等級的草地類型隨時間變化顯現(xiàn)出差異性,2002-2008年7年間,植被指數(shù)變化不大,說明青藏高原各種等級草地植被面積在7年間無顯著變化。各個級別EVI值域?qū)?yīng)不盡相同的草地類型區(qū),而在各種草甸草原與荒漠之間無明顯的界線,有一定重疊,所以通過EVI分級分布所顯示的空間差異也不是很明顯,而是漸變性的,EVI值由小到大,對應(yīng)的草地類型為荒漠→草原→草甸的變化趨勢。雖然所反映的草地類型有重疊,但其變化趨勢是相同的,正好反映了各類草地之間在特征上的過渡性和在空間上的重疊性。其中當(dāng)EVI值為0時,一般代表水體,比如青海湖;0~0.09值域區(qū)間主要為荒漠,散布于青藏高原西北部邊境;0.09~0.19值域區(qū)間主要散布于青藏高原中西部的草原化荒漠地區(qū),基本呈裸地,在北部也有分布,但面積較??;0.19~0.31值域區(qū)間為大面積分布于中部和西南部的荒漠草原區(qū),但在東北部也有零星分布,這些地區(qū)由于鄰近荒漠草原,植被覆蓋較低,體現(xiàn)了荒漠和草原之間的過渡性;0.31~0.45值域區(qū)間主要分布于東南部,東北部也有少量分布,為典型草原區(qū),體現(xiàn)了草原和草甸之間的過渡性。與0.19~0.31值域區(qū)不同,它在相對位置上表現(xiàn)為遠(yuǎn)離荒漠區(qū)和接近草甸草原區(qū);0.45~0.70值域區(qū)間主要分布于青藏高原東北部和東南部的草甸區(qū),即與0.31~0.45值域區(qū)間同時分布,基本上反映了二者的同一性。這說明草甸草原和典型草原在生長特征上的共性和在空間上的連續(xù)性,植被覆蓋相對稠密,在草甸草原區(qū)域有零星分布。從分級圖整體分析可以看出,植被指數(shù)由西北到東南方向逐漸增加,在交錯部分零星散布著不同植被指數(shù)分級區(qū)域,體現(xiàn)出不同草地類型在地域上的連續(xù)性、過渡性和空間上的差異性。

圖8 2002-2008年研究區(qū)8月植被指數(shù)分級圖

5 結(jié)論與展望

結(jié)合2006年8月的地面實測數(shù)據(jù),對青藏高原2002-2008年的植被指數(shù)(MODIS-EVI)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出了不同草地類型植被的時空變化情況,以及草地植被指數(shù)與草地覆蓋度、草群高度的關(guān)系。

MODIS-EVI能最大限度地減少環(huán)境因子的影響,具有較高的時間和空間分辨率,能很好地反映各草地類型的生長過程及其空間差異性。本研究選用MODIS-EVI植被指數(shù)數(shù)據(jù),對青藏高原不同草地類型2002-2008年共計84個月的植被變化進(jìn)行了分析。研究發(fā)現(xiàn),草地蓋度和草群高度是影響植被指數(shù)變化的兩個重要因子。MODIS 植被指數(shù)對季節(jié)變化、土地覆蓋變化和生物物理參數(shù)變化比較敏感。本研究選用8月的合成數(shù)據(jù),通過對MODIS-EVI值域分級可以反映荒漠草原、典型草原和草甸草原的變化趨勢,在此基礎(chǔ)上加上草地覆蓋度、草群高度信息就可以從多個角度更詳盡、準(zhǔn)確地反映各草地類型的空間地域分布特征,而且可以更具體、更精確地把握各種草地類別的實際狀況,達(dá)到更有效地動態(tài)監(jiān)測青藏高原草地的目標(biāo)。在以后的研究工作中,通過利用新一代衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)MODIS,結(jié)合氣候因子和實測數(shù)據(jù),分析影響草地生物量變化的主導(dǎo)因素,監(jiān)測草地生產(chǎn)力的時空變化動態(tài),為研究區(qū)草地資源的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。

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