采煤胁迫下干旱区植被生长周期红边指数动态变化

李晓婷，杨丽帆，邹友峰,3，马 超,3

(1.河南理工大学 测绘与国土信息工程学院，河南 焦作 454003; 2.中国地质大学 地理与信息工程学院，湖北 武汉 430074; 3.河南理工大学 自然资源部矿山时空信息与生态修复重点实验室，河南 焦作 454003)

煤矿开采对塌陷区地表植被影响及恢复的程度、范围和时间，一直是学术界争论的焦点问题之一[1-2]。由于受迫植被生理生态指标的甄别需要大范围、长时间的野外调查和实验室工作，相关研究进展缓慢。自20世纪70年代初以来，遥感已经帮助我们极大地提高了对我们所居住的星球的认知[3]，基于遥感手段的很多研究已经提高了我们对植被响应外在条件变化的理解[4]。近10 a来，基于星载、机载和地面平台的多光谱、高光谱遥感技术的植被胁迫研究，一直是植物生态毒理学、病理学研究的热点，国内外关于重金属胁迫如铜和铅[5-7]、镉[8-9]、锌、砷、锰[10-11]等，水热条件胁迫如降水[12]、干旱[13-15]、高温[16]、冻害[17]等，以及农药胁迫[18]，交通胁迫[19]，盐碱胁迫[20]，病虫害胁迫[21-22]和酸性矿井水胁迫[23]导致的植被叶绿素、胡萝卜素的荧光特征、反射光谱特征、红边响应特征研究屡见报导。

开采沉陷对地表植被的直接损伤主要是根系损伤和土壤物理性质的变化，沉陷造成土壤表面裂缝生成，土壤持水能力减弱，进而形成断根胁迫和干旱胁迫[24];长期而言，更会造成土壤氮、磷、钾等养分元素损失，废矸废水废气排放引起植被健康状况恶化，导致光合作用能力变差，生产力下降[25-26]。开采沉陷造成植物生长层受到损伤，对植被的影响是持久的、长期的，植被作为陆地生态系统的主体，是联结土壤、大气和水分等要素的自然纽带，是矿区生态环境变化最直观的“指示器”。……