期刊信息
主办:内蒙古农业大学沙漠治理研究所
主管:内蒙古农业大学
ISSN:1003-7578
CN:15-1112/N
语言:中文
周期:月刊
影响因子:1.681818
数据库收录:
北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);农业与生物科学研究中心文摘;中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);中文社会科学引文索引-扩展(2008-2009);中文社会科学引文索引-扩展(2012-2013);中文社会科学引文索引-来源(2000-2002);中文社会科学引文索引-来源(2003);中文社会科学引文索引-来源(2004-2005);中文社会科学引文索引-来源(2006-2007);中文社会科学引文索引-来源(2010-2011);中文社会科学引文索引-来源(2014-2016);中文社会科学引文索引-来源(2017-2018);中文社会科学引文索引-来源(2019-2020);日本科学技术振兴机构数据库;中国人文社科核心期刊;期刊分类:资源科学
年中国老挝交通走廊核心区植被稳定性对极端干(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】目前,NDVI是应用最广泛的植被指数[32-33]。然而,相比于过去常用的NDVI,EVI增加了对植被的监测能力且能更好地反映植被的生长覆盖状态[34-35],目前已被广泛应
目前,NDVI是应用最广泛的植被指数[32-33]。然而,相比于过去常用的NDVI,EVI增加了对植被的监测能力且能更好地反映植被的生长覆盖状态[34-35],目前已被广泛应用于许多研究[36-37]。本研究所采用的EVI数据为MODIS卫星的MOD13Q1产品( 250 m×250 m,时间分辨率16天,时间范围为2001—2018年。利用MODIS MRT(MODIS Reprojection Tools)处理工具对MOD13Q1产品进行数据格式转换和投影转换等预处理操作。为了消除异常值的影响,采用最大合成法(MVC)制作EVI月值序列,最后计算逐年EVI均值。
Palmer 气象干旱指数(Palmer Drought Severity Index, PDSI)[14]已被广泛用于全球或区域干旱监测中,是中长期干旱监测的重要指标之一。在本研究中,PDSI、降水量和日最高温数据均来自TerraClimate月尺度气象数据集[38],时间范围为1980—2018年,空间分辨率约为2.5 arc minutes。根据PDSI的值,旱涝从极端湿润到极端干旱共分为10个等级(表1)[14]。极端干旱事件可根据受旱面积比例和干旱程度来统计[39],因此,本文综合考虑极端干旱面积比例和PDSI值选出2001—2018年的极端干旱年份。PDSI、气温、降水和土地覆盖数据经投影与裁剪等预处理后统一重采样为250 m空间分辨率的栅格数据。
表1 PDSI 干湿等级及类型Table 1 PDSI wet and dry grade and typePalmer气象干旱指数 PDSIPalmer Drought Severity Index类型TypePalmer气象干旱指数 PDSIPalmer Drought Severity Index类型Type≥ 4.00极端湿润-0.50—0.99初始干旱3.00—3.99严重湿润-1.00—1.99轻微干旱2.00—2.99中等湿润-2.00—2.99中等干旱1.00—1.99轻微湿润-3.00—3.99严重干旱0.50—0.99初始湿润≤ -4.00极端干旱0.49—0.49正常
1.3 稳定性、抵抗力和恢复力评估
植被的稳定性定义为Ym/δ,其中Ym是所有年份的年均EVI,δ是相同时间间隔下EVI的标准差。抵抗力和恢复力被用于评估极端气候对植被稳定性的影响,其中,抵抗力指植被结构和功能保持其原始水平的能力,恢复力指植被恢复到干旱前水平的速度[40]。EVI可以用来表征植被的结构和光能利用效率,且MODIS产品具有很高的时间分辨率,因此,EVI是表征植被的稳定性及其对极端干旱的抵抗力和恢复力的一个良好指标。同之前研究的方法相似[11,41],抵抗力指数(Ω)和恢复力指数(Δ)的计算公式如下:
式中,代表正常年份(所有非极端年份EVI的均值),Ye代表极端干旱发生年份的EVI,Yd代表最干旱年份的EVI,Ym代表所有年份的年均EVI。植被的EVI值在最干旱年份受到的扰动越小,其恢复力越好[41],因此,本文采用上述恢复力指数分析植被的恢复力。本研究中的抵抗力指数和恢复力指数是无单位的,因此可在不同植被类型之间直接比较。抵抗力越大,干旱期间EVI减少的越小。恢复力越大,最干旱年份EVI受到的扰动越小。抵抗力指数和恢复力指数越高,表明抵抗力和恢复力越高,植被越稳定。抵抗力指数和恢复力指数越低,植被越不稳定,越易受到干旱的影响。
1.4 统计分析
本研究运用单因素方差分析(One-way ANOVA)分析不同植被类型稳定性、抵抗力和恢复力之间的差异,显著性水平设置为0.05,P<0.05被认为具有统计学意义。
2 结果
2.1 干旱事件的年际分布
1980—2018年间,中老交通走廊核心区的年均PDSI值在-3.73至2.52间大幅波动(图2)。根据PSDI值和极端干旱面积占比,中老交通走廊核心区2010年、1993年、1998年和1992年发生的干旱在1980—2018年间最为极端。其中,PDSI在2010年达到最低值,其次为1993年、1998年和1992年,以上4年极端干旱面积分别占总面积的47.46%、15.10%、14.94%和10.73%(图2)。旱季的PDSI值介于-3.83和1.95之间,最严重的旱季干旱发生在2004年,其次为1993年和1980年。雨季PDSI值介于-4.60和3.41之间,最严重的雨季干旱发生在1992年,其次为2010年和1983年(图2)。
2001—2018年间,出现极端干旱的年份有2005年、2010年、2015年、2016年和2017年,以上年份极端干旱面积占总面积的比例分别为13.37%、47.46%、10.41%、12.00%和3.05%。如图2所示,2005年和2010年在旱季和雨季都存在严重和极端干旱,但2015年和2016年仅在雨季存在大面积的严重与极端干旱,而旱季严重和极端干旱占比较低。从植被EVI的变化来看(图3),2005年和2010年极端干旱导致EVI较相邻年EVI有明显降低,而2015年和2016年极端干旱对EVI的影响不大,常绿阔叶林、木本稀树草原和混交林的EVI甚至比相邻年的EVI还高,植物没有受到干旱的不利影响,这说明2015年和2016年仅是气象干旱年,主要是雨季气象干旱,对植物来讲不是极端干旱年。综合考虑旱季和雨季的极端干旱面积比例和PDSI值,将2005年和2010年定义为2001—2018年间的极端干旱年份(图2)。
文章来源:《干旱区资源与环境》 网址: http://www.ghqzyyhjzz.cn/qikandaodu/2021/0730/604.html