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长江经济带土地利用变化对植被覆盖度的影响

荣维康

长江经济带土地利用变化对植被覆盖度的影响

荣维康1
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作者信息

  • 1. 华中农业大学
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摘要

植被覆盖度(FractionalVegetationCover,FVC)是土地覆盖的基本特征指标,反映了植被生长的茂盛程度。土地利用变化过程对植被覆盖度有重要的影响。针对土地利用与植被覆盖度的协同变化过程展开研究,探索不同土地利用方式及其转移过程中植被覆盖度的变化,对于揭示人地关系规律、协调人地关系矛盾具有十分重要的理论意义。几十年来,长江流域生态环境质量呈现特有的演变规律,并且受到人为活动的明显干扰。以长江经济带为研究区域,开展土地利用与植被覆盖度的耦合研究,对于提升生态环境管理、促进可持续发展具有重要的现实意义。 本文以长江经济带为研究区域,基于GIMMSNDVI和MODISNDVI两个遥感数据集,运用像元二分模型、土地利用转移矩阵等方法,研究了1982年至2020年期间长江经济带植被覆盖度的变化规律;分析了长江经济带土地利用变化特点以及不同土地利用类型的植被覆盖度的变化特征;经过土地利用变化的关键过程诊断,从林地建设和城镇化两个方面分别分析了土地利用变化对植被覆盖度的影响。 本文主要的研究成果及结论如下。 (1)1982年至2020年期间,长江经济带FVC由0.50上升为0.61,呈现明显的阶段性上升趋势。长江经济带FVC的四季差异明显,总体上都呈现上升趋势,增速为冬季(3.66%/10a)>秋季(3.40%/10a)>夏季(3.03%/10a)>春季(1.92%/10a)。 从植被覆盖度分级来看,长江经济带FVC以中度植被覆盖占比最高,为22.00%~41.82%,其次是较高植被覆盖,低植被覆盖占比最小,为5.11%~6.94%。 从变化趋势上来看,1982年至2020年期间,长江经济带FVC的Slope值为-0.035~0.036,平均值为0.0016,表明总体上呈现增加趋势。呈现FVC增加趋势的区域面积占长江经济带总面积三分之一左右,呈现FVC下降趋势的区域面积占长江经济带总面积的17.55%。长江经济带上游和中游地区FVC主要呈现上升趋势,下游地区则主要呈现下降趋势。 (2)1990年至2020年期间,不同土地利用方式的FVC差异显著。耕地、草地以及林地的年均植被覆盖度呈现增长趋势。耕地年均FVC从2000年的0.47增加到2020年的0.55;林地年均FVC从1990年的0.59增加到2020年的0.74,增长了25.42%,草地年均FVC从1990年的0.44增加到2020年的0.51。建设用地年均植被覆盖度呈现下降趋势。 从不同等级的FVC相互转移来看,长江经济带总体呈现了低植被覆盖向高植被覆盖转移的趋势。其中,较低植被覆盖转移至中度植被覆盖的面积占转移总面积的10.65%、中度植被覆盖转移至较高植被覆盖的面积约为转移总面积的1/5。 从不同土地利用方式的植被覆盖变化来看,林地在各类土地利用方式中的植被覆盖转移变化最为明显,主导了长江经济带的植被覆盖变化。1982年至1990年期间,林地FVC变化以中度植被覆盖向高植被覆盖转移占比最大,约占林地面积的6.87%。1990年至2000年期间以及2000年至2010年期间,林地FVC变化均以中度植被覆盖向较高植被覆盖转移占比最大。2010年至2020年期间,林地FVC变化以较高植被覆盖向高植被覆盖转移占比最大,占林地面积的6.20%。在整个研究期间,耕地FVC变化以较低植被覆盖向中度植被覆盖转移占比最大。 (3)1982年至2020年期间,长江经济带土地利用转移过程加剧了FVC变化。从不同土地利用方式转移概率看,耕地转出程度最为剧烈,研究期间总转出概率约为52.34%。建设用地转入程度最为明显,研究期间总转入概率约为39.27%。由于耕地转出主要转变为林地和建设用地,综合考虑转移概率及不同土地利用方式的植被覆盖变化,经诊断识别,本文认为长江经济带林地建设与建设用地扩张过程代表了土地利用转移过程对FVC的影响。 从林地转入角度来看,在其他土地利用类型转化为林地的区域,FVC呈现明显上升趋势。各个时间段内,林地转入区域的FVC均有不同程度的提升,其中,2001年至2010年期间,林地转入区域的FVC增加最显著,从0.59提升为0.69。以上情况表明,以林地建设为主导的林地转入对长江经济带FVC的提升具有正向作用,导致1982年至2020年期间FVC平均提升4.75%。 从建设用地转入角度来看,1982年至1990年期间,建设用地转入区域的FVC从0.48下降为0.45。1991年至2000年期间,建设用地转入区域的FVC从0.46下降为0.44。2001年至2010年期间,建设用地转入区域的FVC从0.44下降为0.33。2011年至2020年期间,建设用地转入区域的FVC从0.34下降为0.32。以上情况表明,以城镇化过程为主导的建设用地转入对长江经济带FVC的提升具有负向作用,导致1982年至2020年期间FVC平均下降4.50%。

关键词

长江经济带/土地利用变化/植被覆盖度/转移矩阵

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授予学位

硕士

学科专业

资源与环境

导师

葛小东

学位年度

2023

学位授予单位

华中农业大学

语种

中文

中图分类号

F3
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