长江流域陆地生态系统NDVI时空变化特征及其对水热条件的响应

(1.长江科学院 水资源综合利用研究所，武汉 430010; 2.湖北大学 资源与环境学院, 武汉 430062; 3.黄河水利职业技术学院，河南 开封 475004)

1 研究背景

气候变化与陆地生态系统之间存在双向反馈机制：一方面，在以增温为主要特征的全球气候变化背景下，区域水热条件的变化引起了陆地生态系统时空分布格局的改变[1-2]；另一方面，生态系统格局的变化会影响区域碳循环和水循环过程，进而反作用于区域气候条件[3]。因此，识别气候与陆地生态系统的互馈关系是气候变化研究中的重要内容。植被是陆地生态系统的重要组成部分，可作为陆地生态系统响应气候变化的指示器[4]。在大尺度上开展陆地生态系统植被的时空变化特征及其对水热条件的响应研究，有利于认知气候变化与陆地生态系统的相互作用机制[5]。当前大尺度上的植被变化研究主要依赖于遥感技术，常用美国国家航空和航天局(NASA)发布的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)数据作为植被生长状况的指示因子，用以识别陆地植被的变化特征[6-8]。相关研究多从气象站点尺度或区域/流域面尺度研究NDVI对水热条件的响应，但不同区域气候、地形以及生态系统类型存在差异性[9]，因此，不同区域上的NDVI响应特征亦存在差别，单一点尺度或面尺度难以反映NDVI变化的真实情况。本文以长江流域为研究区，从像元尺度和区域尺度分析NDVI和水热条件的年际变化特征，并结合气候特征和陆地生态系统类型对长江流域进行分区，考虑气候和生态系统类型的空间差异性，在此基础上，研究主要陆地生态系统NDVI对水热条件的响应。……