2001—2016年中國生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域植被和水域動態(tài)監(jiān)測與分析

萬華偉,王永財,侯 鵬①,劉玉平②,李光一,趙書慧,3

(1.生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心,北京 100094; 2.中國人民大學(xué)環(huán)境學(xué)院,北京 100872; 3.山東師范大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,山東 濟南 250358)

生物多樣性是人類賴以生存的必要條件,我國是生物多樣性最豐富的國家之一。但是,由于現(xiàn)有生物多樣性保護(hù)體系尚不完善,一些重要生態(tài)系統(tǒng)和生物資源尚未得到有效保護(hù),生物多樣性下降的總體趨勢尚未得到有效遏制。據(jù)統(tǒng)計,全球15 000多個物種正在消失,生物多樣性保護(hù)成為國際重點關(guān)注問題[1]。生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域是根據(jù)物種的豐富和珍稀瀕危程度、生態(tài)系統(tǒng)類型的代表性以及區(qū)域的不可替代性而劃定的,是我國生物多樣性保護(hù)的重點和關(guān)鍵區(qū)域。我國原環(huán)境保護(hù)部于2015年正式發(fā)布了《中國生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域范圍》[2],其中,陸地和水域類型32個,海洋類型3個。

植被與水域、地質(zhì)、地貌、氣候、土壤、動物和微生物共同構(gòu)成了自然地理環(huán)境,是最能反映其他要素性質(zhì)的指示者,植被覆蓋變化是生態(tài)環(huán)境變化的直接結(jié)果,很大程度上代表了區(qū)域生態(tài)環(huán)境總體狀況[3]。此外,對長時間系列植被活動的年際變化特征進(jìn)行監(jiān)測有助于更好地模擬陸地生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)變化特征[4]。許多學(xué)者指出植被的動態(tài)變化可以有效地指示動物棲息地的變化情況[5]。趙海迪等[6]從植被覆蓋度角度分析了阿爾金山保護(hù)區(qū)藏羚羊棲息地的空間分布及變化情況。VIA等[7]通過中分辨率成像光譜儀(MODIS)數(shù)據(jù)指示植被的分布,從而成功地預(yù)測了臥龍保護(hù)區(qū)大熊貓的分布情況。

水是萬物之源,陸表水域為動物提供了水源,為水生動植物提供了棲息場所,其分布和面積狀況對生物多樣性的維持同樣具有重要意義。王慧等[8]通過提取洞庭湖水面面積數(shù)據(jù),剖析了水面面積變化對生物多樣性的影響。韓奔等[9]對納帕海自然保護(hù)區(qū)水域面積進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,證明越冬水鳥種類和數(shù)量與水域面積呈正相關(guān)。趙慧穎等[10]基于呼倫湖水域面積、生態(tài)環(huán)境等資料進(jìn)行回歸分析,發(fā)現(xiàn)水域面積的縮減必將導(dǎo)致呼倫湖濕地生態(tài)環(huán)境的惡化,使生物多樣性受到嚴(yán)重影響。

植被和水域都是與生物多樣性保護(hù)相關(guān)的重要遙感指標(biāo),為了在宏觀尺度上獲取區(qū)域生物生境質(zhì)量的信息,并掌握其變化趨勢,筆者從反映我國生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域內(nèi)重要遙感指標(biāo)變化角度出發(fā),以植被覆蓋度和水域面積為具體指標(biāo),綜合利用GIS和RS技術(shù),對2001—2016年32個陸地和水域生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域(以下簡稱“優(yōu)先區(qū)域”)開展遙感監(jiān)測,并對此期間自然生境狀況及變化進(jìn)行分析與評估,以期為優(yōu)先區(qū)域生物多樣性保護(hù)提供依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 植被覆蓋度提取

以國產(chǎn)全球陸地特征量(GLASS)產(chǎn)品為主要數(shù)據(jù)源,收集2001—2016年基于MODIS數(shù)據(jù)生產(chǎn)的全球陸地特征量植被覆蓋度(GLASS FVC)產(chǎn)品[11]。該產(chǎn)品是在高空間分辨率樣本數(shù)據(jù)集構(gòu)建的基礎(chǔ)上,將預(yù)處理后的MODIS地表反射率數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù),通過訓(xùn)練和檢驗不同機器學(xué)習(xí)算法的反演效果,選擇多元自適應(yīng)樣條回歸(MARS)模型反演得到全球FVC產(chǎn)品[12]。該產(chǎn)品采用Sinusoidal投影方式,空間分辨率為500 m,時間分辨率為8 d,全年共監(jiān)測46次。

考慮到引入植被分類和土地利用變化狀況會帶來新的數(shù)據(jù)誤差,所以直接采用全區(qū)域的平均值,能更為直接地反映植被動態(tài)變化,忽略其他要素的影響。因此,為獲取植被動態(tài)變化特征和趨勢,采用Theil-Sen Median趨勢分析方法,并通過Mann-Kendall檢驗方法,逐像元對植被覆蓋度時間序列變化趨勢進(jìn)行分析[13]。同時,在計算過程中,為了避免水體富營養(yǎng)化及水體對區(qū)域統(tǒng)計的影響,去除水域部分。與線性回歸相比,Sen趨勢度可以很好地減少噪聲的干擾,但其本身不能實現(xiàn)系列趨勢顯著性判斷,而Mann-Kendall方法本身對系列分布無要求且對異常值不敏感,因此引入該方法可對系列趨勢進(jìn)行顯著性檢驗。結(jié)合以上2種方法,可以增強方法的抗噪性,減少異常值的影響,在一定程度上提高檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性[14]。Theil-Sen Median計算公式為

(1)

式(1)中,f為FVC值,當(dāng)β>0時,FVC在時間序列上呈增長趨勢,反之則呈退化趨勢。

Mann-Kendall檢驗是對Theil-Sen Median檢驗程度的細(xì)化,由于該文時間序列長度n=15,因此可用標(biāo)準(zhǔn)的正態(tài)分布統(tǒng)計量Z進(jìn)行趨勢檢驗[15],即當(dāng)β>0且Z>1.96時,序列呈顯著上升趨勢,當(dāng)β>0且Z≤1.96時,序列呈上升趨勢,但未達(dá)顯著水平;同理,當(dāng)β<0且Z>1.96時,序列呈顯著下降趨勢,當(dāng)β<0且Z≤1.96時,序列呈下降趨勢,但未達(dá)顯著水平[16]。

1.2 水域面積的提取

采用豐水期水域面積和常年性水域面積作為地表水變化的指標(biāo),利用MODIS長時間序列觀測數(shù)據(jù),每8 d觀測1次,基于水體指數(shù)動態(tài)分析法,將時間連續(xù)的水體指數(shù)計算結(jié)果進(jìn)行累計,只有當(dāng)累計觀測結(jié)果分別達(dá)到一定閾值后才認(rèn)為是豐水期水域和常年性水域[17]。

水體的反射從可見光到短紅外波段逐漸減弱,在近紅外和短紅外波段范圍內(nèi)吸收最強,可以采用水體在可見光波段和近紅外波段的光譜差異構(gòu)建水體指數(shù)。此外,由于植被在近紅外波段的反射率最強,采用綠波段和近紅外波段的指數(shù)法可以有效地抑制植被和土壤信息。因此,選取一年內(nèi)非結(jié)冰期遙感影像綠波段反射率(RG)和近紅外波段反射率(RNIR)計算歸一化水體指數(shù)(normalized difference water index, NDWI，INDW)，其計算公式為

(2)

將INDW>0的點視作該點在該時間被水體淹沒,且認(rèn)為在1 km空間分辨率遙感影像上面積大于1個像元且一年中95%的時間被水體淹沒的區(qū)域為常年性水域,在1 km空間分辨率遙感影像上面積大于1個像元且一年中50%的時間被水體淹沒的區(qū)域為豐水期水域,根據(jù)得到的淹沒像元數(shù)和像元大小計算該區(qū)域水域面積[18]。

人資管理的重要任務(wù)是實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部人員的科學(xué)分配，保證員工在適當(dāng)?shù)膷徫恢邪l(fā)揮其才能，因此，人資管理要注重引導(dǎo)員工主動更新思想，促使員工將個人發(fā)展與企業(yè)緊密結(jié)合，并且將薪酬待遇與員工的工作能力進(jìn)行掛鉤，通過思想教育、知識培訓(xùn)等方式，幫助員工形成正確的價值觀、人生觀以及世界觀，進(jìn)而以更加積極和正確的態(tài)度對待工作。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋狀況及變化趨勢

2016年各優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度統(tǒng)計和空間分布見表1和圖1。由表1可知,在優(yōu)先區(qū)域內(nèi),年均植被覆蓋度較高的5個區(qū)域依次為海南島中南部區(qū)(78.92%)、西雙版納區(qū)(73.80%)、南嶺區(qū)(69.52%)、武夷山區(qū)(69.16%)和桂西南山地區(qū)(68.87%);年均植被覆蓋度較低的5個區(qū)域依次為庫姆塔格區(qū)(0.01%)、塔里木河流域區(qū)(1.36%)、西鄂爾多斯-賀蘭山-陰山區(qū)(2.58%)、錫林郭勒草原區(qū)(5.78%)和祁連山區(qū)(6.89%)。

由圖1可知,優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度整體由東南向西北逐步降低,東北、藏東南和新疆部分地區(qū)植被覆蓋度比周邊區(qū)域高,優(yōu)先區(qū)域平均植被覆蓋度為27.73%,優(yōu)于全國平均水平(24.94%)。

在計算2001—2016年植被覆蓋度的基礎(chǔ)上,通過Sen+Mann-Kendall趨勢分析法,對優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,分析時間序列變化特征和變化趨勢。2001—2016年優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度年際變化斜率空間分布見圖2,分區(qū)域統(tǒng)計曲線見圖3?？梢钥闯?優(yōu)先區(qū)域年均植被覆蓋度整體上升,整個優(yōu)先區(qū)域上升速率略低于全國平均上升速率。阿爾泰山區(qū)、三江平原區(qū)和天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū)經(jīng)過一段時間的下降后又逐步上升。在32個優(yōu)先區(qū)域內(nèi),植被覆蓋度上升較明顯的是六盤山-子午嶺區(qū)、桂西南山地區(qū)、太行山區(qū)、武陵山區(qū)和秦嶺區(qū);植被覆蓋度呈下降趨勢的優(yōu)先區(qū)域有天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū)、三江平原區(qū)和阿爾泰山區(qū)。

表12001—2016年全國和優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度及其變化

Table1StatusandchangesofFVCinnationwideandpriorityareasduring2001-2016

區(qū)域A/%斜率B/%C/%區(qū)域A/%斜率B/%C/% 全國24.940.1352.7421.23錫林郭勒草原區(qū)5.780.0981.9817.39 全部優(yōu)先區(qū)27.730.1153.9924.41小興安嶺區(qū)43.840.2788.6710.97 大巴山區(qū)60.670.3492.217.78長白山區(qū)45.080.1780.5819.39 黃山-懷玉山區(qū)64.590.1371.9727.97大興安嶺區(qū)37.960.1473.2726.70 庫姆塔格區(qū)0.010.000.170.36桂西黔南石灰?guī)r區(qū)68.040.4289.0910.89 鄱陽湖區(qū)37.720.2171.4828.07海南島中南部區(qū)78.920.1258.7841.13 祁連山區(qū)6.890.0443.0514.59橫斷山南段區(qū)46.220.0554.7043.70 塔里木河流域區(qū)1.360.0414.755.77岷山-橫斷山北段區(qū)46.670.2179.8319.63 天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū)13.85-0.0231.6847.98南嶺區(qū)69.520.1467.2332.74 武夷山區(qū)69.160.1166.1433.83武陵山區(qū)62.640.4089.9510.01 阿爾泰山區(qū)21.78-0.0135.9358.57桂西南山地區(qū)68.870.4287.0612.36 呼倫貝爾區(qū)8.960.1588.0511.42洞庭湖區(qū)33.490.1357.2136.88 六盤山-子午嶺區(qū)30.100.4596.042.75羌塘-三江源區(qū)6.550.0136.1023.08 秦嶺區(qū)54.360.3894.265.72松嫩平原區(qū)14.680.2585.9113.76 三江平原區(qū)32.68-0.0248.5351.30大別山區(qū)54.570.3290.039.94 太行山區(qū)34.040.4294.165.81西雙版納區(qū)73.800.2265.9434.04 西鄂爾多斯-賀蘭山-陰山區(qū)2.580.0532.3510.29喜馬拉雅東南部區(qū)30.340.0037.3239.40

A為2016年植被覆蓋度,B和C分別為2001—2016年植被覆蓋度呈增加和降低趨勢的面積比例。

通過Sen+Mann-Kendall趨勢分析法,對優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度變化趨勢進(jìn)行等級劃分。其中,Sen趨勢度>0時,呈上升趨勢,Sen趨勢度<0時,呈下降趨勢,Sen趨勢度為0時，則不變;|Z|≥1.96時,則變化顯著，|Z|<1.96時,則變化不顯著。因此,可將植被覆蓋度變化劃分為明顯退化、輕微退化、穩(wěn)定不變、輕微改善和明顯改善5個等級,再逐區(qū)進(jìn)行統(tǒng)計,結(jié)果見圖4?？梢钥闯?2001—2016年優(yōu)先區(qū)年均植被覆蓋度變化以改善為主,其中,明顯改善區(qū)域面積占優(yōu)先區(qū)面積的20.07%,低于全國平均水平(24.53%);輕微改善面積占整個優(yōu)先區(qū)面積的33.91%,高于全國平均水平(28.22%)。退化區(qū)域面積占整個優(yōu)先區(qū)面積的24.41%,也高于全國平均水平(21.23%),其中,輕微退化區(qū)域面積占20.51%,高于全國平均水平(16.59%);明顯退化區(qū)域面積占3.90%,低于全國平均水平(4.64%)。穩(wěn)定不變區(qū)域面積占優(yōu)先區(qū)總面積的21.61%，低于全國平均水平(26.20%)。

圖1 2016年優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度

圖2 2001—2016年優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度變化率空間分布

圖3 2001—2016年全國及優(yōu)先區(qū)域年均植被覆蓋度變化曲線

圖4 2001—2016年優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度變化趨勢空間分布

表2優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度變化趨勢分區(qū)統(tǒng)計結(jié)果

Table2VariationtrendsandzonalstatisticsofFVCinpriorityareasforbiodiversityconservation

優(yōu)先區(qū)域變化趨勢比例/%ABCDE優(yōu)先區(qū)域變化趨勢比例/%ABCDE 阿爾泰山區(qū)2.2133.735.4953.375.20祁連山區(qū)17.4125.6342.3610.594.00 大巴山區(qū)54.4837.730.027.000.77羌塘-三江源區(qū)7.3428.7740.8119.323.77 大別山區(qū)58.5431.490.028.581.37秦嶺區(qū)59.7734.500.014.870.86 大興安嶺區(qū)15.9357.340.0225.051.66三江平原區(qū)14.0434.490.1632.5218.78 洞庭湖區(qū)20.6036.675.8429.487.41松嫩平原區(qū)47.4838.430.3211.522.25 桂西南山地區(qū)55.3432.260.0310.531.84塔里木河流域區(qū)10.803.9579.472.293.48 桂西黔南石灰?guī)r區(qū)57.9231.180.018.782.11太行山區(qū)70.4623.710.024.791.02 海南島中南部區(qū)25.9432.840.0832.348.80天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū)4.7526.9320.3342.665.32 橫斷山南段區(qū)13.4241.281.5935.258.46武陵山區(qū)62.9227.040.039.040.97 呼倫貝爾區(qū)9.2578.810.5211.090.34武夷山區(qū)28.1038.050.0226.986.86 黃山-懷玉山區(qū)33.4738.510.0522.635.34西鄂爾多斯-賀蘭山-陰山區(qū)11.5520.8157.357.672.63 庫姆塔格區(qū)0.140.0399.470.010.35西雙版納區(qū)33.7232.230.0125.888.16 六盤山-子午嶺區(qū)70.5925.451.202.550.21錫林郭勒草原區(qū)8.7473.240.6217.010.39 岷山-橫斷山北段區(qū)29.1950.650.5217.761.88喜馬拉雅東南部區(qū)5.3831.9523.2732.936.48 南嶺區(qū)26.7140.520.0226.516.24小興安嶺區(qū)47.5341.140.359.411.57 鄱陽湖區(qū)33.9437.540.4520.397.68長白山區(qū)28.5452.040.0317.202.19

A為明顯改善,B為輕微改善,C為穩(wěn)定不變,D為輕微退化,E為明顯退化。

總的來說,2001—2016年32個陸地與水域生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域年均植被覆蓋度變化以改善為主,改善區(qū)域面積占整個優(yōu)先區(qū)域面積的53.98%,高于全國水平(52.75%)。其中,24個優(yōu)先區(qū)域植被變化以改善為主,六盤山-子午嶺區(qū)、太行山區(qū)、武陵山區(qū)、秦嶺區(qū)、大別山區(qū)、桂西黔南石灰?guī)r區(qū)、桂西南山地區(qū)和大巴山區(qū)8個區(qū)域明顯改善比例超過50%;植被覆蓋狀況退化的為阿爾泰山區(qū)、天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū),區(qū)域內(nèi)約50%的植被均呈現(xiàn)退化趨勢。

2.2 優(yōu)先區(qū)域水域狀況及變化趨勢

基于水體淹沒次數(shù)法統(tǒng)計得到2016年水域面積和空間分布(表3和圖5)?？梢钥闯?31個優(yōu)先區(qū)域內(nèi)監(jiān)測存在豐水期水域,比例較高的優(yōu)先區(qū)域依次為鄱陽湖區(qū)、洞庭湖區(qū)、阿爾泰山區(qū)、三江平原區(qū)、松嫩平原區(qū)、天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū)、呼倫貝爾區(qū)、羌塘-三江源區(qū)和喜馬拉雅東南部區(qū)。24個優(yōu)先區(qū)域內(nèi)監(jiān)測存在常年性水域,比例較高的優(yōu)先區(qū)域依次為鄱陽湖區(qū)、洞庭湖區(qū)、三江平原區(qū)、呼倫貝爾區(qū)、松嫩平原區(qū)和羌塘-三江源區(qū)。

表32016年優(yōu)先區(qū)域常年性水域和豐水期水域面積

Table3Perennialwaterareaandwaterareainfloodperiodrespectivelyinpriorityareasin2016

序號優(yōu)先區(qū)域區(qū)域面積/km2常年性水域豐水期水域面積/km2比例/%面積/km2比例/% 1鄱陽湖區(qū)7 026.08463.126.592 981.1742.43 2洞庭湖區(qū)7 332.38438.095.972 284.5531.16 3阿爾泰山區(qū)36 754.7029.770.081 923.955.23 4三江平原區(qū)27 375.60906.293.311 315.374.80 5松嫩平原區(qū)36 861.10736.572.001 655.614.49 6天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū)188 758.001 071.270.577 599.894.03 7呼倫貝爾區(qū)62 748.801 696.692.702 229.023.55 8羌塘-三江源區(qū)770 751.0013 199.211.7119 435.072.52 9喜馬拉雅東南部區(qū)208 555.001 156.680.552 270.851.09 10錫林郭勒草原區(qū)27 098.50181.650.67245.540.91 11祁連山區(qū)100 460.00591.360.59844.120.84 12黃山-懷玉山區(qū)33 927.0065.330.19271.070.80 13海南島中南部區(qū)12 874.9013.070.10101.310.79 14塔里木河流域區(qū)43 243.90116.270.27278.530.64 15大別山區(qū)24 654.008.870.0482.740.34 16西鄂爾多斯-賀蘭山-陰山區(qū)94 610.9066.200.07314.300.33 17太行山區(qū)62 567.90105.420.17198.670.32 18橫斷山南段區(qū)133 652.00225.400.17377.710.28 19長白山區(qū)74 674.106.970.01111.510.15 20大興安嶺區(qū)143 365.000.000.00180.040.13 21庫姆塔格區(qū)60 534.400.000.0074.440.12 22南嶺區(qū)90 084.0026.530.03107.670.12 23武夷山區(qū)79 283.803.840.00592.210.12 24西雙版納區(qū)42 586.404.820.0140.130.09 25岷山-橫斷山北段區(qū)83 186.702.190.00354.110.07 26小興安嶺區(qū)35 519.300.000.0022.490.06 27桂西黔南石灰?guī)r區(qū)26 933.400.000.007.070.03 28桂西南山地區(qū)30 554.800.000.007.200.02 29大巴山區(qū)38 085.000.730.0024.400.01 30六盤山-子午嶺區(qū)43 296.100.000.002.100.005 31武陵山區(qū)68 546.400.000.003.020.004 32秦嶺區(qū)66 664.500.000.000.000.00

序號為1、2、4、5、8、10、11和21的優(yōu)先區(qū)域為主要保護(hù)對象中含河湖濕地生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)先區(qū)域。

從空間分布(圖5)上來看,在32個優(yōu)先區(qū)域中,水域面積所占比例較大的區(qū)域主要分布在3大區(qū)域:中部,水域以洞庭湖、鄱陽湖兩大湖泊為主;西部,水域以大量分散的高原湖泊為主;東北部,水域以河流流域和少量湖泊為主。

2001—2016年在獲取優(yōu)先區(qū)域內(nèi)常年性水域面積和豐水期水域面積的基礎(chǔ)上,對其變化趨勢和比例做進(jìn)一步分析,結(jié)果見圖6。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,有16個區(qū)域常年性水域面積增加,增幅較大的6個優(yōu)先區(qū)域分別為洞庭湖區(qū)、松嫩平原區(qū)、羌塘-三江源區(qū)、塔里木河流域區(qū)、阿爾泰山區(qū)和太行山區(qū);其中,羌塘-三江源區(qū)呈顯著增加趨勢;在8個常年性水域面積減少區(qū)域中,減幅較大的6個優(yōu)先區(qū)域分別為長白山區(qū)、鄱陽湖區(qū)、黃山-懷玉山區(qū)、喜馬拉雅東南部區(qū)、呼倫貝爾區(qū)和三江平原區(qū)。有19個區(qū)域豐水期水域面積增加,增幅較大的6個優(yōu)先區(qū)域分別為洞庭湖區(qū)、鄱陽湖區(qū)、松嫩平原區(qū)、羌塘-三江源區(qū)、阿爾泰山區(qū)和塔里木河流域區(qū);其中,羌塘-三江源區(qū)呈顯著增加趨勢;在12個豐水期水域面積減少區(qū)域中,減幅較大的5個優(yōu)先區(qū)域分別為大興安嶺區(qū)、長白山區(qū)、錫林郭勒草原區(qū)、喜馬拉雅東南部區(qū)和呼倫貝爾區(qū)?？梢钥闯?分布在西部和東北部的林地、草地,以及湖泊周邊的區(qū)域,水域面積不穩(wěn)定,存在明顯的增加或減少區(qū)域,而水域面積占比極低的區(qū)域,如東南部的森林,水域面積變化很小。

圖5 2016年優(yōu)先區(qū)域豐水期水域和常年性水域空間分布

3 討論

植被條件是影響動物數(shù)量及品質(zhì)的重要因素,而且也體現(xiàn)了其他環(huán)境要素的狀況,因此植被覆蓋度狀況可在一定程度上決定著保護(hù)區(qū)的生物多樣性。同時,水是萬物之源,水域的分布與面積對生物多樣性的維持同樣具有重要意義。

2016年,優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度平均為27.73%,高出全國平均水平(24.94%)約2.79百分點,植被覆蓋狀況總體良好。從空間上來看,植被覆蓋度由東南向西北逐步降低,東北、藏東南和新疆部分地區(qū)高于周邊區(qū)域。2001—2016年期間,優(yōu)先區(qū)域年均植被覆蓋度總體以改善為主,有53.98%的面積植被覆蓋度呈增加趨勢,有24.41%的面積呈降低趨勢,有21.61%的面積穩(wěn)定不變。其中,六盤山-子午嶺區(qū)、太行山區(qū)、武陵山區(qū)、秦嶺區(qū)、大別山區(qū)、桂西黔南石灰?guī)r區(qū)、桂西南山地區(qū)和大巴山區(qū)8個優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋狀況明顯改善,面積比例均超過50%。16 a間,阿爾泰山區(qū)和天山-準(zhǔn)噶爾盆地西南部區(qū)等總體降低趨勢明顯,2012年以來總體轉(zhuǎn)變?yōu)橹鸩礁纳期厔?但在羌塘-三江源區(qū)、呼倫貝爾區(qū)和洞庭湖區(qū)等優(yōu)先區(qū)域,近5 a來植被覆蓋度總體呈現(xiàn)降低趨勢(圖3)。

2016年,有24個優(yōu)先區(qū)域分布有常年性水域,主要為中部地區(qū)的大型湖泊、西部地區(qū)的高原湖泊群和東北地區(qū)的中小型湖泊。2001—2016年有16個優(yōu)先區(qū)域常年性水域面積增加,有19個優(yōu)先區(qū)域豐水期水域面積增加?？傮w來看,優(yōu)先區(qū)域水域面積總體呈增加趨勢,其中,羌塘-三江源區(qū)、松嫩平原區(qū)和西鄂爾多斯-賀蘭山-陰山區(qū)3個區(qū)域增加趨勢較明顯;鄱陽湖區(qū)豐水期水域面積總體增加,但是常年性水域面積呈減少趨勢。

由于該文重點研究優(yōu)先區(qū)域植被覆蓋度和水域面積16 a來的變化情況,因此在計算區(qū)域植被覆蓋度時,考慮到引入植被分類和土地利用變化后會帶來新的數(shù)據(jù)誤差,所以直接采用全區(qū)域的平均值,能更為直接地反映植被的動態(tài)變化情況,而忽略其他要素的影響。另外,該文主要采用遙感技術(shù)獲取指標(biāo)數(shù)據(jù),更多地是利用同一模型反映時空變化,在具體區(qū)域上,與傳統(tǒng)地面測量的真實值會有所差別。在今后的研究中可收集氣象、人類活動等數(shù)據(jù),進(jìn)一步對植被和水域變化狀況的驅(qū)動力因素(包含自然因素和人為活動的干擾)進(jìn)行分析以增加研究深度。

圖6 2001—2016年優(yōu)先區(qū)域常年性水域和豐水期水域面積變化

4 結(jié)論

通過對我國2001—2016年32個陸地和水域生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域生境狀況進(jìn)行遙感監(jiān)測,深入分析了與生物多樣性密切相關(guān)的植被覆蓋度和水域面積的現(xiàn)狀及變化趨勢。結(jié)果表明,羌塘-三江源區(qū)、呼倫貝爾區(qū)和洞庭湖區(qū)等優(yōu)先區(qū)域變化較明顯,但引起變化的具體原因還需要做進(jìn)一步專題研究和分析,配合地面調(diào)查,分析驅(qū)動因素,找出變化原因,提出應(yīng)對措施,增強抵御全球氣候變化的能力,防范人類活動造成的威脅。遙感技術(shù)作為宏觀監(jiān)測的必要技術(shù)手段,也亟需建立優(yōu)先區(qū)域“天地一體化”監(jiān)測體系,形成區(qū)域綜合監(jiān)管能力,主動發(fā)現(xiàn)生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)域和重要物種生境條件變化,從而服務(wù)于優(yōu)先區(qū)域綜合管理與決策。