扎龙自然保护区芦苇覆盖度动态变化及其对气候因子的响应

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扎龙自然保护区是我国最大的以鹤类为主的珍稀鸟类和湿地生态类型的国家级自然保护区,同时也是世界最大的芦苇湿地,是丹顶鹤等水禽鸟类的重要栖息地。但是,近年来由于气候变化和人为活动的增加,扎龙自然保护区内的芦苇生长受到了严重影响,导致湿地面积和鹤类数量明显减少。因此,加强对湿地芦苇的研究,对该地区丹顶鹤等珍稀鸟类的保护以及湿地生态系统的可持续健康发展具有重要意义。本文以遥感和地理信息系统技术为基础,基于扎龙自然保护区2000-2015年ETM+遥感影像以及2000-2014年气象数据,以归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)为出发点,利用NDVI阈值法反演出植被覆盖度,并将植被覆盖度进行分级(长势“好”、长势“较好”、长势“一般”、长势“较差”、长势“差”、非绿色植被),分析研究了2000~2015年扎龙自然保护区不同等级芦苇盖度的变化过程,并在时间序列上分析了不同等级芦苇盖度与年均降水、年均气温、年均相对湿度和最热月均温的相关性,从而探讨扎龙自然保护区芦苇盖度的变化特征对气候变化的响应。主要结论如下:(1)2000~2015年间,扎龙湿地芦苇生长情况有所差异,不同等级盖度之间所占比例各不相同。综合来看,2010年扎龙自然保护区芦苇生长情况最好,长势“较好”等级以上的芦苇总面积达到86.82%;2000~2008年间,为芦苇退化阶段,长势“较好”等级以上的芦苇面积比例分别为76.94%、74.42%、69.81%、69.51%、67.36%、50.44%、31.59%;2011-2015年间,为芦苇恢复阶段,长势“较好”等级以上的芦苇面积比例分别为60.6%、63.85%、75.06%、68.13%、82.04%。(2)通过对2013-2014、2014~2015近3年来不同等级盖度芦苇之间的面积转移矩阵分析来看,扎龙自然保护区芦苇大多处于长势“好”和长势“较好”阶段,且这两级盖度芦苇之间的转移量最大,变化最为显著。2013~2014发生正向变化的植被面积,共288.11 km2,占总面积的22.61%;发生负向变化的植被面积,共454.23 km2,占总面积的35.65%。2014-2015发生正向变化的植被面积,共504.11 km2,占总面积的39.56%;发生负向变化的植被面积,共223.23 km2,占总面积的17.52%。(3)2000-2014年间扎龙地区的年均降水和最热月均温呈现波动性增加趋势,年均气温与年均相对湿度上升趋势较为稳定。其中,年均气温和年均相对湿度与不同等级芦苇盖度之间有相关性(P<0.05),年均气温的升高会造成芦苇盖度的下降,而年均相对湿度的升高则有利于芦苇盖度的增加。另外,年均降水量和最热月均温与扎龙芦苇覆盖度的相关性均未通过显著性检验(P<0.05),说明对于扎龙地区而言这些气候条件会对芦苇的覆盖度变化有一定影响,但并不是主要因素。
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