黃土高原地區(qū)植被指數(shù)對(duì)干旱變化的響應(yīng)

崔軍

摘 要：黃土高原地區(qū)環(huán)境破壞嚴(yán)重，水土流失情況嚴(yán)重，為更加科學(xué)地對(duì)黃土高原地區(qū)的環(huán)境進(jìn)行治理，文章研究了黃土高原地區(qū)植被指數(shù)對(duì)干旱變化的響應(yīng)，得出響應(yīng)程度隨植被類(lèi)型的變化與隨海拔的變化以及兩者之間正反饋關(guān)系的結(jié)論，為治理黃土高原提供了更加完善的治理手段：擴(kuò)大植被面積，擴(kuò)大森林比例，減少耕地面積，合理分配各種類(lèi)型植物的覆蓋率等。

關(guān)鍵詞：黃土高原地區(qū);植被指數(shù);干旱變化;響應(yīng)

1? ? 黃土高原地區(qū)植被指數(shù)

1.1? 植被指數(shù)含義

植被指數(shù)是指在遙感應(yīng)用領(lǐng)域，利用遙感技術(shù)來(lái)定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)植物覆蓋及植物生長(zhǎng)活力的指數(shù)。植物有其特定的生長(zhǎng)環(huán)境和光譜特征，將衛(wèi)星可見(jiàn)光和近紅外波段進(jìn)行組合，形成了各種植被指數(shù)。植被指數(shù)廣泛應(yīng)用于植被覆蓋率的測(cè)定、干旱情況的監(jiān)測(cè)等方面。最常見(jiàn)的有歸一化植被指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）、科技監(jiān)測(cè)制備的生長(zhǎng)狀態(tài)、植被覆蓋率和消除輻射誤差。在實(shí)際監(jiān)測(cè)中，植物覆蓋率較低時(shí)，指數(shù)隨覆蓋率的增加而迅速增大，覆蓋率較高時(shí)，增長(zhǎng)變慢。

1.2? 黃土高原地區(qū)植被指數(shù)概述

通過(guò)對(duì)黃土高原2000—2015年的6種土地類(lèi)型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)土地類(lèi)型的變化不大，但是耕地面積減少約0.58%，未利用的土地減少0.07%，草地灌木林面積都相對(duì)增加，但是差異較小。在黃土高原不同土地類(lèi)型所占比例中，耕地的比例一直維持在34.50%左右，森林面積逐年增加，2015年的森林覆蓋面積為15.60%，草地灌木林面積為42.80%。未利用的土地逐年減少。根據(jù)歸一化植被指數(shù)月平均變化值可以看出，夏季的歸一化植被指數(shù)最高，冬季最低。

2? ? 黃土高原地區(qū)植被指數(shù)對(duì)干旱變化的響應(yīng)

2.1? 不同類(lèi)型的植被對(duì)干旱變化的響應(yīng)不同

黃土高原的干旱程度與歸一化植被指數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)，通過(guò)對(duì)不同類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)化蒸散發(fā)指數(shù)與歸一化植被指數(shù)的相關(guān)面積百分比可以分析出，不同類(lèi)型的植被在標(biāo)準(zhǔn)蒸散發(fā)指數(shù)與歸一化植被指數(shù)的差異比較明顯，草地灌木＼耕地中兩者的相關(guān)度較高，但是森林就相對(duì)較低。也就是說(shuō)，不同類(lèi)型的植被對(duì)干旱變化的響應(yīng)也不同，干旱變化較大的時(shí)候，耕地和草地灌木受影響較大，但是森林受影響比較小。這就意味著，森林相較于其他類(lèi)型的耕地，有更強(qiáng)的抗干旱的能力。草地灌木和耕地比較容易受到干旱的影響，導(dǎo)致植物干枯，耕地產(chǎn)量下降等問(wèn)題。黃土高原的耕地與草地灌木叢占比比較大，這也就意味著對(duì)黃土高原整體來(lái)說(shuō)，容易受到干旱等極端天氣的影響，氣候調(diào)節(jié)能力有限。

2.2? 不同海拔的植被對(duì)干旱變化的響應(yīng)不同

根據(jù)不同海拔的植被對(duì)干旱變化的響應(yīng)可以看出，在6—9月夏季期間，隨著海拔的不斷升高，標(biāo)準(zhǔn)化蒸發(fā)散指數(shù)與歸一化植被指數(shù)的相關(guān)度逐漸提升，到達(dá)海拔1 500～2 000 m的時(shí)候，兩者的關(guān)系程度最大，隨后，海拔再升高，兩者的關(guān)系逐漸降低。不同海拔對(duì)干旱程度的響應(yīng)規(guī)律是先增強(qiáng)，到1 500～2 000 m處達(dá)到最大，隨后降低。這就意味著在海拔較低的地區(qū)，干旱對(duì)于森林的覆蓋率的影響較小。低海拔地區(qū)的植被更能抵御干旱，中高海拔的抵御能力有所下降。因此，可以看出，黃土高原的治理應(yīng)當(dāng)考慮海拔因素與植被因素，從而最大化地治理黃土高原的土地流失情況。

2.3? 植被覆蓋情況與干旱的相互影響

植被覆蓋情況越好的地方，干旱對(duì)該地區(qū)的影響越小，抵御干旱等極端天氣的能力也就越強(qiáng)，是一個(gè)正反饋。干旱情況影響植被覆蓋指數(shù)較高的地區(qū)，植被覆蓋指數(shù)較高的地區(qū)受到干旱的影響較小。

3? ? 相應(yīng)的啟示和建議

3.1? 進(jìn)一步推動(dòng)植樹(shù)造林，退耕還林等政策

黃土高原地區(qū)植被覆蓋越高，植被指數(shù)越高的地區(qū)受到干旱變化的響應(yīng)程度越小，這給我們的啟示是應(yīng)當(dāng)多植樹(shù)造林，增強(qiáng)黃土高原地區(qū)的植被覆蓋量，降低干旱等極端天氣的影響，促進(jìn)地區(qū)的植物的可持續(xù)生長(zhǎng)，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的，減少水土流失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自從1999年以來(lái)，黃土高原的植樹(shù)造林的面積達(dá)到近200萬(wàn)公頃，退耕還林的措施成效顯著，增強(qiáng)了黃土高原的植被覆蓋率，改善了環(huán)境，減少了水土流失。因此，在治理黃土高原時(shí)，一定要堅(jiān)持植樹(shù)造林、退耕還林的政策，不斷地提升植被的覆蓋率，從而減少干旱的影響，減少水土流失。

3.2? 促進(jìn)黃土高原地區(qū)的植被比例變更

研究發(fā)現(xiàn)，黃土高原地區(qū)的植被類(lèi)型對(duì)干旱的響應(yīng)不同，森林植被對(duì)干旱條件的響應(yīng)較小，耕地、草地灌木等對(duì)干旱條件的響應(yīng)較為強(qiáng)烈。因此，在對(duì)黃土高原進(jìn)行治理時(shí)，也需要考慮耕地面積、草地灌木面積與森林面積的比例。不斷的擴(kuò)大森林的覆蓋率，降低耕地的占有率，將黃土高原的治理更加合理化，最大程度的降低干旱對(duì)黃土高原的影響。

3.3? 促進(jìn)黃土高原不同海拔植被的比例變更

從理論層面來(lái)講，海拔越高的地區(qū)受到的影響越大，意味著在進(jìn)行植被類(lèi)型比例優(yōu)化時(shí)可以考慮在高海拔地區(qū)種植高大樹(shù)木，形成森林，以達(dá)到降低干旱條件影響的目的。當(dāng)然，這只是理論依據(jù)，在實(shí)施的時(shí)候應(yīng)當(dāng)考慮實(shí)際情況。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

黃土高原地區(qū)植被指數(shù)對(duì)干旱變化的響應(yīng)具有隨海拔的變化而變化的特點(diǎn)，也具有植被類(lèi)型不同而響應(yīng)也不同的特點(diǎn)。這些規(guī)律對(duì)我們的環(huán)境治理有很大的幫助，能夠更加科學(xué)地指導(dǎo)黃土高原的環(huán)境治理工作。首先，要堅(jiān)持植樹(shù)造林與退耕還林，不斷地?cái)U(kuò)大植被覆蓋率，提高植被指數(shù)。其次，在治理時(shí)要優(yōu)化不同植被的比例，擴(kuò)大森林覆蓋率，降低耕地面積，從而最大限度的抗干旱能力。最后，通過(guò)不同海拔植物的調(diào)節(jié)，達(dá)到抗干旱能力的最大化。

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