南充市退耕還林后的植被覆蓋度分析

朱麗輝

摘要：指出了川中丘陵區(qū)退耕還林工程已實(shí)施多年，生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益逐步顯現(xiàn)，利用植被覆蓋度分析方法對南充市的植被覆蓋度進(jìn)行了原因分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：退耕還林和溫度與降水變化是南充市植被覆蓋變化的主要原因。南充市植被覆蓋度低、較低、中等這三類的面積大量轉(zhuǎn)換為植被覆蓋度高和較高，較高植被覆蓋度區(qū)域的面積則大量向高植被度的類型轉(zhuǎn)換，這說明隨著國家“退耕還林、還草”政策的實(shí)施，我國植被生態(tài)環(huán)境恢復(fù)狀況也越來越好。

關(guān)鍵詞：南充市;退耕還林;植被覆蓋度;分級(jí)

中圖分類號(hào)：S812

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-9944（2018）14-0031-02

1 引言

伴隨著水土的嚴(yán)重流失和生態(tài)環(huán)境的逐步惡化現(xiàn)象提出退耕還林政策，是極度符合我國當(dāng)時(shí)的基本國情的。它的主要作用在于減緩水土流失，保護(hù)生態(tài)環(huán)境;它的主要內(nèi)容是有計(jì)劃有組織的提倡農(nóng)民將耕地改為植被，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w情況，合理的種植樹木改造森林;它的主要方法有兩個(gè)方面，其一是為將荒山荒地開墾出來，然后種植樹木：其二是將坡耕地改造為林地。作為西部開發(fā)的一項(xiàng)重要措施，退耕還林后取得的成果是極為顯著的。當(dāng)然，國家也為農(nóng)民提供了相應(yīng)的補(bǔ)償，主要補(bǔ)償物是糧食。

植被覆蓋率通常是指某一地域植物垂直投影面積與該地域面積之比，也指森林面積（國家規(guī)定在計(jì)算森林覆蓋率時(shí)，森林面積包括灌木林面積、農(nóng)田、林網(wǎng)樹占地面積以及四旁樹木的覆蓋面積的總和）占土地總面積的比例，一般用百分?jǐn)?shù)表示。森林覆蓋率，亦稱森林覆被率指一個(gè)國家或地區(qū)森林總面積占土地總面積的百分比。它反映了一個(gè)地區(qū)的森林種植情況以及植被生長情況·是調(diào)查該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要指標(biāo)，對該地區(qū)的林業(yè)發(fā)展方向具有不可忽視的指向作用。本文以南充市為例，通過對比退耕還林前和退耕還林后的兩個(gè)階段不同的生態(tài)情況來揭示南充市區(qū)域尺度植被覆蓋情況，同時(shí)對長江流域的水土保持和生態(tài)修復(fù)也有著不可替代的作用和地位。

2研究區(qū)概況

南充市位于四川盆地東北部，嘉陵江中游，介于北緯30°35'～31°51'、東經(jīng)105°27'～106°58'之間。南北跨度165 km，東西跨度143 km，東鄰達(dá)州，南連廣安，西與遂寧、綿陽市接壤，北與廣元市、巴中市毗鄰，總面積12479 km²。屬于中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨熱同季。在地質(zhì)構(gòu)造、地貌及氣候的綜合作用下，南充市地表水系較為發(fā)達(dá)，屬于嘉陵江流域;溪河眾多，長度在10 km以上的河流約100條，流域面積在100 km²以上河流約20條。南充地勢從北向南傾斜，海拔在256～888.8 m之間。地貌類型以丘陵為豐，高丘低山、中丘中谷、低丘帶壩類型大體各占1/13.全市地貌類型分為北部低山區(qū)和南部丘陵區(qū)兩大類。

3植被覆蓋度分析

3.1植被指數(shù)

植被指數(shù)（ Vegetation Index），又稱光譜植被指數(shù)，是航天遙感應(yīng)用于對地觀測而提出的專業(yè)術(shù)語，是指由遙感傳感器獲取的多光譜數(shù)據(jù)，經(jīng)線性和非線性組合而構(gòu)成的對植被有一定指示意義的各種數(shù)值。植被指數(shù)是根據(jù)植被反射波段的特性計(jì)算出來的反映地表植被生長狀況、覆蓋情況、生物量和植被種植特征的間接指標(biāo)。

3.1.1 歸一化植被指數(shù)

NDVI（Normalized Difference Vegetation Index）歸一化植被指數(shù)，義稱標(biāo)準(zhǔn)化植被指數(shù)。計(jì)算公式為：

其中：NIR為近紅外波段，R為紅波段。

NDVI在使用遙感圖像進(jìn)行植被研究以及植物物候研究中得到廣泛應(yīng)用，它是植物生長狀態(tài)以及植被空間分布密度的最佳指示因子，與植被分布密度呈線性相關(guān)。植被指數(shù)NDVI是單位像元內(nèi)的植被類型、覆蓋形態(tài)、生長狀況等的綜合反映，其大小取決于植被覆蓋度f_c（水平密度）和葉面積指數(shù)（LAI：LeafArea Index）（垂直密度）等要素，選擇NDVI這一植被指數(shù)既可以部分消除由天氣變化、傾斜、觀測姿態(tài)所造成的誤差，又較好地反映了地表綠色植被的分布情況。

3.1.2

NDVI計(jì)算植被覆蓋率

將歸一化植被指數(shù)公式進(jìn)行變換，最得到以像元分解法建立的植被覆蓋度模型，即：

其中f_c表示植被覆蓋度，NDVI_soi1為裸土或無植被覆蓋區(qū)域的NDVI值，即無植被像元的NDVI值;而IDVI_veg則代表完全被植被所覆蓋的像元的NDVI值，即純植被像元的NDVI值。NDVI_soi1理論上是不隨時(shí)間改變的，對于大多數(shù)類型的裸地表面接近零。但由于大氣影響地表濕度條件的改變，NDVI_soi1會(huì)隨著時(shí)間而變化。

3.2植被覆蓋度分類定級(jí)

為了準(zhǔn)確且清晰的區(qū)分植被覆蓋的高低，需要對植被覆蓋度進(jìn)行分類定級(jí)。按照2008年國家水利部頒發(fā)的《土壤侵蝕分類分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)SL190 - 2007》中植被覆蓋度分級(jí)理論，把植被覆蓋度分為五級(jí)，由高到低分別是高植被覆蓋度、較高植被覆蓋度、中等植被覆蓋度、較低植被覆蓋度和低植被覆蓋度。

4植被覆蓋面積變化原因分析

4.1退耕還林的影響

2000年到2015年這15年內(nèi)·南充市耕地面積減少了4. 43×10⁴ hm²，其中約有2. 06×10⁴hm²耕地面積轉(zhuǎn)換成了林地面積，使得林地面積比2000年同比增加了5. 59%;而約有面積為1.87×10⁴hm²耕地轉(zhuǎn)換成了草地，使得草地面積比2000年同比增加了6. 33%。這說明退耕還林是南充市植被覆蓋度發(fā)生巨大變化的原因。

4.2溫度及降雨量的影響

由于植被生長強(qiáng)烈依賴于溫度，并且極為敏感。所以溫度的變化對植被有著深遠(yuǎn)的影響;同樣的，植被主要依靠土壤中富含的大氣降水來獲得水分，故結(jié)合南充市近幾年來的溫度變化和降雨量變化的情況，來對植被覆蓋度的變化進(jìn)行分析是非常必要的。

5結(jié)論

（1）通過對南充市的植被覆蓋度的分析，可以發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的水土保持牛態(tài)修復(fù)在退耕還林這一工程舉措的幫助下取得了明顯的效果。高植被覆蓋級(jí)大幅度增加，而低植被覆蓋級(jí)有明顯下降趨勢。同時(shí)借助大自然的力量，充分發(fā)揮了生態(tài)的自我修復(fù)能力，在短短幾年中實(shí)現(xiàn)了大面積水土流失的初步治理和生態(tài)恢復(fù)，基本實(shí)現(xiàn)了人與自然的和諧共處'。植被覆蓋度趨向于高級(jí)也進(jìn)一步說明退耕還林后林地與草地增多了的這一事實(shí)，與土地利用覆蓋面積變化的結(jié)果相符合。

（2）植被依賴于自然環(huán)境中的各個(gè)不同的因素，例如土壤、氣候、雨水等，易隨著外界的改變而改變，因此它能代表綠洲地區(qū)生態(tài)環(huán)境的變化。美國植物生態(tài)學(xué)家克勒門認(rèn)為，每一個(gè)植物或群落可以判斷它們生長其中的尺度。所以，對南充市的植被覆蓋度的研究具有重要的意義。

目前來看，退耕還林對南充市的生態(tài)環(huán)境具有極大的改善作用，可以適度的保持下去。但要注意南充市多為丘陵地區(qū)，在進(jìn)行退耕還林的時(shí)候，要特別注意它原有的立體農(nóng)業(yè)模式。