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阿根廷NDVI时空变化及其对气候和人类活动的响应

龙琪

阿根廷NDVI时空变化及其对气候和人类活动的响应

龙琪1
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作者信息

  • 1. 西北农林科技大学
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摘要

作为陆地生态系统的“生产者”,植被在调节气候和维持生态系统稳定等方面起着关键作用,植被变化及其对气候变化的响应对于区域生态环境保护至关重要。阿根廷纬度跨度大,地表热量差异大,对气候变化十分敏感。近年来,受热浪和长期干旱的影响,阿根廷大片森林和自然植被遭受破坏。人类活动进一步促进了阿根廷植被的广泛变化,生态系统面临巨大的风险和挑战。本文基于阿根廷1982—2021年的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)、气温、降水、帕默尔干旱指数(PDSI)和土地利用数据,采用相关性分析和多元回归残差分析等方法,分析了阿根廷NDVI和气候变化特征及其关系,评估了气候变化和人类活动对NDVI的响应,探明了阿根廷干旱特征及其对植被的影响,可为该国应对气候变化和人类活动对植被变化的影响提供依据。主要结论如下: (1)阿根廷NDVI变化与气候条件的改变有直接关系。1982—2021年,阿根廷大部分地区气温升高和降水减少,平均气温呈微弱上升趋势(0.048℃/10a),面积占比达74.97%,约90%的区域年降水量显著下降(-22.19 mm/10a);气候改变导致阿根廷NDVI以-1.7×10-4/a的速率下降,呈下降趋势区域面积占54.66%,主要分布在巴塔哥尼亚、潘帕斯、阿根廷东北部(NEA)和阿根廷西北部(NWA)等地区。 (2)阿根廷NDVI变化与气温和降水关系密切。在潘帕斯、NEA、NWA和库约等地区NDVI与气温、降水呈正相关关系面积分别占74.20%和78%。巴塔哥尼亚的植被变化受降水影响更大,NDVI与降水量呈正相关面积占比(16.78%)大于NDVI与气温的正相关性(13.45%),水分可用性是巴塔哥尼亚干旱半旱地区植被生长的限制因素。与冬夏季相比,全国范围内的春秋季NDVI与气温和降水呈正相关性的面积均超过60%,春秋季降水对NDVI影响大于温度。夏季的高温对全范围内的植被生长产生了负面影响,除巴塔哥尼亚外,大部分地区夏季植被生长主要受降水控制。 (3)阿根廷气候变化和人类活动对NDVI的抑制作用显著。2000年至2020年期间,阿根廷耕地、建设用地面积分别增加82957.45、5980.66 km2,林地减少38606.07 km2,森林砍伐直接导致植被遭受严重破坏。土地利用变化主要表现为灌丛与草地和林地、耕地、未利用地之间的相互转换,农牧用地的扩张和森林砍伐等土地利用转变在一定程度上改变了植被的生境条件,间接导致了植被损失。气候变化和人类活动对 NDVI起抑制作用的面积占比分别达 76.36%和 49.57%,在气候变化和人类活动的共同影响下,阿根廷植被覆盖逐渐减少。 (4)阿根廷NDVI降低与干旱密切相关。1982年至2021年期间,阿根廷大部分地区干旱发生的几率较大且历时长范围广,其中平均干旱事件次数为 14次,平均干旱历时为12个月。NDVI与PDSI呈正相关性的面积占比达86.68%,表明。2007—2009年,NDVI、降水量和PDSI先减少后增加,在2009年出现最小值,气温整体上先增后减。NDVI与PDSI的相关系数高达0.94,受干旱影响,潘帕斯的东部和东北部地区、科连特斯省等区域的NDVI明显减少。

关键词

归一化植被指数/时空特征/气候变化/人类活动

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授予学位

硕士

学科专业

水土保持与荒漠化防治

导师

焦峰/王飞

学位年度

2023

学位授予单位

西北农林科技大学

语种

中文

中图分类号

Q94
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