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土地利用/土地覆盖变化是全球变化研究的核心内容之一。植被是土地覆被的最主要部分,其变化对全球能量循环及物质的生物化学循环具有重要的影响。遥感技术的发展,从多时相、多波段遥感信息可以提取地表覆盖状况,植被覆盖度状况等植被参数与环境变量,这为研究陆地植被的分布、季节变化及年际间的变化提供了强有力的手段。
荒漠化是全球面临的重大环境问题,我国是受沙质荒漠化危害最严重的国家之一,与沙质荒漠化过程直接相关的沙尘暴也出现了发生次数和强度增大的特点。鄂尔多斯高原西、北、南部沙漠广布,如库布齐沙漠,毛乌素沙地,因此内蒙古鄂尔多斯高原沙质化直接影响我国生态环境治理,从而研究其土地覆盖与植被覆盖的变化监测及其驱动力因子显得尤为重要。
本文以鄂尔多斯高原为研究对象,利用GIMMS(GlobalInventoryModellingandMappingSystems)全球资源清查、模型和监测系统的数据集的8km的NDVI数据,通过对1981年-2003年23年间NDVI时间序列的研究,分析了鄂尔多斯高原植被覆盖的分布特征,变化趋势、幅度,以及年际间的差异,并分析了其与降水量的相关关系,在此基础上用逐步回归的方法定量分析了鄂尔多斯高原上7个旗县的社会经济驱动力因子;然后又选取鄂尔多斯高原中部的乌审旗作为研究对象,遥感数据为乌审旗1986年、1994年和2002年的LandsatTM/ETM+影像,对1986年的影像采用分层的最大似然法分类,然后采用主成分差异的方法进行土地覆盖动态监测,并与分类后比较法的监测结果对比。研究结果表明:
(1)鄂尔多斯高原北部库布齐沙漠和南部毛乌素沙地腹地的植被覆盖度较低,NDVI均<0.2,其余地表覆盖为草原和其他植被的区域植被覆盖度较高,特别是在达拉特旗北部,黄河支流流经之处的植被覆盖度最大,NDVI达到了0.6以上;1981年-2003年23年间鄂尔多斯高原的植被覆盖变化的整体趋势是增加的,然而局部区域的植被覆盖度是在下降的,主要分布在鄂尔多斯高原的西部,而东部的植被覆盖度则显著增长;根据各个时期的降水量与NDVI的相关性分析,得出与植被覆盖度相关性最大的是前一年9月至当年8月的降水总量,通过降水量与植被的年际变化的比较,发现降水量是鄂尔多斯高原植被覆盖度变化的主要自然驱动力。
(2)乌审旗的土地覆盖监测结果显示,无论是从1986年-1994年,还是从1994年-2002年,土地覆盖变化的最主要形式都是沙地向植被的转变,其次是植被向沙地的转变,而且从1986年-1994年,沙地向植被的转变主要分布在乌审旗的中部,而从1994年-2002年,沙地向植被的转变分布在北部和西部的边缘。而且通过与GIMMSNDVI数据的结论的对比,发现以主成分差异法监测到的变化比用分类后比较法监测到的变化更符合实际。
(3)以15个社会经济因子作为变量对鄂尔多斯高原的7个旗县的驱动力因子分析结果显示,东胜区和达拉特旗的植被覆盖度变化的社会经济驱动力因子主要是农业总产值;准格尔旗为作物总产量和农业总产值;伊金霍洛旗为作物总产量和全部工业企业单位数;对于鄂托克前旗,鄂托克旗,杭锦旗和乌审旗四个旗的植被覆盖度变化在我们所选取的15个社会经济变量中没发现其明显的社会经济驱动力因子。