1980—2015年青藏高原植被變化研究

丁佳，劉星雨，郭玉超，任鴻瑞

太原理工大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)系，山西 太原 030024

青藏高原由于隆起和抬升具有了獨(dú)特的自然環(huán)境特征，促成了高原季風(fēng)系統(tǒng)和我國(guó)現(xiàn)代季風(fēng)格局，影響著整個(gè)高原乃至全球氣候的變化以及亞洲植被的分布格局。青藏高原擁有特殊的地形和熱力動(dòng)力循環(huán)，具有氣溫較低、太陽(yáng)輻射較強(qiáng)、溫度降水量不均衡、干濕分明的氣候特點(diǎn)。作為世界上海拔最高的巨大構(gòu)造地貌單元，其抗干擾能力較弱，極易受到環(huán)境變化的影響，生態(tài)系統(tǒng)極為脆弱。同時(shí)青藏高原有獨(dú)特的自然景觀和珍貴的動(dòng)植物，因此對(duì)該區(qū)域的生態(tài)保護(hù)迫在眉睫（鄭度等，1990；莫申國(guó)等，2004）。

關(guān)于青藏高原植被轉(zhuǎn)換的研究，在青藏高原東北部的青海省植被變化情況為 1977—2010年青海湖環(huán)湖區(qū)的草地、林地面積減少，耕地面積增加（張金龍等，2013）；西寧市在1999—2005年草地和林地面積顯著增加，生態(tài)建設(shè)改善了其生態(tài)環(huán)境（伏洋等，2009）。有關(guān)甘肅省植被的研究，天祝縣1991—1999年耕地遞增，主要增長(zhǎng)方式是開發(fā)林草地，但撂荒現(xiàn)象嚴(yán)重；新增林草地來(lái)自未利用地（吳靜等，2010）。以上研究都表明引起變化的原因主要為人類活動(dòng)（如旅游、放牧）和氣候因素（如氣溫、降水）。關(guān)于對(duì)青藏高原東部地區(qū)的研究，1995—2000年間貢嘎山地區(qū)的林地面積減小，而草地、耕地面積增加；景觀格局由耕地、林地向草地和水域轉(zhuǎn)變（王小丹等，2005）。在西藏地區(qū)的研究，陳露等基于衛(wèi)星地圖收集了中喜馬拉雅4條典型高山峽谷帶的遙感影像研究耕地和草地的空間分布特征，結(jié)果反映了該區(qū)域的植被現(xiàn)狀及結(jié)構(gòu)：耕地集中在2500—3800 m，草地集中在3800—4800 m，基隆谷地可利用土地最多（陳露等，2011）。

大部分學(xué)者利用各種植被指數(shù)數(shù)據(jù)結(jié)合氣象資料分析青藏高原植被覆被的變化。由于 GIMMS NDVI數(shù)據(jù)集是目前時(shí)間序列最長(zhǎng)的NDVI數(shù)據(jù)，眾多學(xué)者利用該數(shù)據(jù)集進(jìn)行研究分析。通過(guò)在不同時(shí)間尺度研究青藏高原的植被變化，發(fā)現(xiàn) 1981年以來(lái)青藏高原的植被整體趨于改善，局部退化。1982—2006年青藏高原NDVI整體上升，存在顯著的空間差異，低覆蓋度的植被改善，高覆蓋度退化；針葉林、闊葉林覆蓋度下降，其他植被上升（Zhou et al.，2007；梁四海等，2007）。張戈麗等（2010）研究了不同生態(tài)地理分區(qū)的變化，結(jié)果表明濕潤(rùn)半濕潤(rùn)及部分半干旱地區(qū)改善，半干旱和干旱地區(qū)退化；植被變化對(duì)氣溫變化相較于降水變化更敏感，植被覆蓋中等區(qū)域與氣候因子的相關(guān)性最強(qiáng)。Cong et al.，（2017）、許文鑫等（2019）利用季節(jié)趨勢(shì)分析和變化點(diǎn)檢測(cè)的方法分析發(fā)現(xiàn)1982—2012年空間異質(zhì)性顯著，西部植被輕微退化、南部和東北部退化明顯，中東部改善。1981—2015年高海拔地區(qū)的植被帶增長(zhǎng)主要受暖濕化影響；海拔較低地區(qū)的植被帶退化主要受人為干擾因素的影響（魏彥強(qiáng)等，2019）。由于MODIS NDVI數(shù)據(jù)集的空間分辨率較高，卓嘎等（2018）等基于該數(shù)據(jù)集研究得出2000年以來(lái)NDVI值呈增加趨勢(shì)，改善面積大于退化；氣溫與降水均呈增加趨勢(shì)，NDVI與降水量呈正相關(guān)，與氣溫在東南部呈正相關(guān)，西南部則相反。有學(xué)者利用GIMMS和MODIS兩種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如趙紫薇（2017）發(fā)現(xiàn)1982—2013年植被整體改善，高海拔地區(qū)變化顯著；植被變化趨勢(shì)在不同階段的表現(xiàn)不同。同時(shí)有文獻(xiàn)利用其他植被指數(shù)研究分析，如 SPOT-VGT NDVI植被指數(shù)（Li et al.，2014）、增強(qiáng)型植被指數(shù)（EVI）數(shù)據(jù)（周睿等，2007）、GLASS LAI數(shù)據(jù)集（Li et al.，2018）等。

目前對(duì)于青藏高原植被變化的研究大多數(shù)是分別研究其轉(zhuǎn)換變化和覆被變化，只能單一的了解植被的某一種變化趨勢(shì)，同時(shí)研究多為整個(gè)高原尺度上的變化。因此，本文從植被轉(zhuǎn)換變化和土地利用類型沒有發(fā)生變化區(qū)域的植被覆被變化兩個(gè)方面研究青藏高原的植被變化，并分區(qū)進(jìn)行分析，為青藏高原的生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。

1 研究區(qū)及數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

青藏高原占地面積約250萬(wàn)km2，區(qū)域范圍介于 26°00′—39°47′N，73°19′—104°47′E 之間，平均海拔范圍為3—5 km，跨越西藏，青海等6個(gè)省區(qū)，其地形復(fù)雜，分布有高山、湖泊、盆地、冰川凍土等多種地貌，氣候類型獨(dú)特且多樣，東南部地區(qū)暖熱濕潤(rùn)，西北部則寒冷干旱，有“地球第三極”之稱。該區(qū)域范圍內(nèi)有著豐富的光照和地?zé)豳Y源，同時(shí)也是中國(guó)眾多河流的發(fā)源地。由于氣候類型和地形特征的共同作用，青藏高原的植被類型多種多樣，主要類型有高寒灌叢，高寒草甸，高寒草原和高寒荒漠，東南部分布有針葉林和闊葉林。青藏高原對(duì)于氣候變化的響應(yīng)較為敏感，該區(qū)的氣候變化會(huì)直接影響中國(guó)的氣候變化，乃至全球。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

1.2.1 NDVI數(shù)據(jù)

NDVI數(shù)據(jù)選用GIMMS NDVI 3g數(shù)據(jù)，GIMMS（Global Inventory Modeling and Mapping Studies）NDVI數(shù)據(jù)來(lái)自NOAA衛(wèi)星的AVHRR傳感器，是到目前為止時(shí)序最長(zhǎng)的植被數(shù)據(jù)集，由 ECOCAST網(wǎng)站（https://ecocast.arc.nasa.gov/）下載1981—2015年GIMMS NDVI 3g數(shù)據(jù)，空間分辨率為8 km×8 km，時(shí)間分辨率為15 d，覆蓋全球范圍。本數(shù)據(jù)集在合成計(jì)算過(guò)程中已進(jìn)行了輻射校正、幾何校正、大氣校正以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等預(yù)處理，保證了數(shù)據(jù)的質(zhì)量（Fensholt et al.，2012）。為消除非植被對(duì)結(jié)果的影響，剔除 NDVI值小于零的區(qū)域，然后將 NDVI數(shù)據(jù)利用最大值合成法 MVC（maximum value composites）合成年最大NDVI數(shù)據(jù)，公式如下：

式中，NDVImax代表月或年最大NDVI，NDVIi為半月或月NDVI數(shù)據(jù)。

1.2.2 土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

土地利用數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)科學(xué)院基于國(guó)家資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)，以美國(guó)各期的 Landsat遙感影像人工目視解譯生成的中國(guó)多時(shí)相土地利用現(xiàn)狀遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)（CNLUCC），分辨率為1 km，由資源環(huán)境數(shù)據(jù)云平臺(tái)發(fā)布（http://www.resdc.cn/），其包括耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用土地6個(gè)一級(jí)類型和25個(gè)二級(jí)類型。本文將耕地視為農(nóng)作物，將林地分為喬木林地和灌木林兩類，選取農(nóng)作物、喬木林地、灌木林、草地4種植被類型進(jìn)行研究，研究年份為1980年和2015年。利用ARCGIS和Excel得到1980—2015年植被類型的面積變化情況以及轉(zhuǎn)移矩陣。

1.2.3 生態(tài)區(qū)劃數(shù)據(jù)

中國(guó)生態(tài)地理區(qū)劃地圖來(lái)自《中國(guó)地理圖集》（https://www.osgeo.cn/），該地圖采用了等面積圓錐投影，比例尺為 1∶3200萬(wàn)。關(guān)于青藏高原自然地域的系統(tǒng)研究，鄭度等（鄭度等，1990；鄭度，1996）依據(jù)溫度，水分和地形將青藏高原劃分為3個(gè)溫度帶，按照年干燥度和年降水量劃分5個(gè)干濕地區(qū)，并分為12個(gè)自然區(qū)（表1）。

表1 青藏高原區(qū)自然地域系統(tǒng)Table 1 Natural regional system of the Qinghai-Tibet Plateau

1.2.4 氣象數(shù)據(jù)

采用資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心發(fā)布的年平均氣溫和年降水量數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集基于全國(guó) 2400多個(gè)氣象站點(diǎn)，利用 ANUSPLIN插值軟件對(duì)逐日觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理生成，該軟件采用平滑樣條函數(shù)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析插值，時(shí)間跨度為 1981—2015年，空間分辨率為1 km。

1.3 研究方法

1.3.1 植被轉(zhuǎn)換變化

利用土地利用轉(zhuǎn)移矩陣對(duì) 1980—2015年青藏高原的植被轉(zhuǎn)換變化即植被覆蓋面積的變化進(jìn)行分析。土地利用轉(zhuǎn)移矩陣（徐嵐等，1993）可以定量反映某時(shí)段某地區(qū)不同植被類型的轉(zhuǎn)換情況，形式為：

式中：S表示面積，n為土地利用類型數(shù)，i，j分別表示研究時(shí)段內(nèi)初期與末期的土地利用類型，Sij代表i類型轉(zhuǎn)換為j類型的面積。

1.3.2 植被覆被變化

提取 1981—2015年土地利用未發(fā)生變化的區(qū)域，統(tǒng)計(jì)其NDVI的年際變化，并采用最小二乘法擬合NDVI隨時(shí)間的變化速率，以此來(lái)分析植被的覆被變化即地表植被覆蓋狀況的變化。NDVI的年際變化趨勢(shì)計(jì)算公式如下：

式中：Slope為變化速率，表示年際變化趨勢(shì)，Xi為年份，Yi為年 NDVImax，n為年份數(shù)。Slope＞0表示該像元 NDVI在 35年間的變化趨勢(shì)是增加的，反之則為減小，Slope絕對(duì)值越大，則變化速率越大。

1.3.3 植被變化與氣候變化相關(guān)性分析

逐像元計(jì)算NDVI與主要?dú)夂蛞蜃樱鉁?、降水）的相關(guān)系數(shù)，分析植被變化與氣候因子之間的相關(guān)性，相關(guān)性用Pearson相關(guān)系數(shù)表示，計(jì)算公式為：

式中：R為相關(guān)系數(shù)，xi為氣候因子第i年的值，yi為年 NDVI值，xˉ，yˉ為變量x，y的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 青藏高原植被轉(zhuǎn)換變化分析

2.1.1 總體變化分析

由表2得到青藏高原植被覆蓋的總體變化特征：青藏高原地域遼闊，土地面積約占比我國(guó)總面積的25%。4種植被類型在青藏高原均有覆蓋，植被覆蓋約180萬(wàn)km2，占青藏高原總面積的70%左右。近 35年來(lái)，青藏高原的植被類型面積變化相對(duì)穩(wěn)定，其中草地和農(nóng)作物面積呈增加趨勢(shì)，草地占地面積最大，占總面積的58%；農(nóng)作物資源缺乏，集中分布在研究區(qū)的東北部青海湖附近地區(qū)以及南部少量地區(qū)，所占比重最小，約占土地總面積的0.7%，但年變化率最大，為1.26%。而集中分布于研究區(qū)東部邊緣和東南地區(qū)的喬木林地以及灌木林呈現(xiàn)略微減小趨勢(shì)。

表2 1980—2015年青藏高原植被面積變化Table 2 Changes in the vegetation area of the Qinghai-Tibet Plateau from 1980 to 2015

2.1.2 時(shí)空變化分析

由表3可知，1980—2015年青藏高原的植被類型變化過(guò)程整體表現(xiàn)為：草地的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出面積最大，其他3種植被類型轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出面積相差無(wú)幾，喬木林地轉(zhuǎn)入面積最小，農(nóng)作物轉(zhuǎn)出面積最小。具體轉(zhuǎn)換過(guò)程為：（1）農(nóng)作物的轉(zhuǎn)出類型主要為草地和建設(shè)用地，大部分位于青海省的東部邊緣地區(qū)，如西寧市，主要轉(zhuǎn)入類型為草地，位于研究區(qū)東部的青海省和甘肅省，轉(zhuǎn)入面積大于轉(zhuǎn)出面積，凈增加面積為232 km2；（2）喬木林地主要轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出為草地和灌木林，位于研究區(qū)東南部的四川省和云南?。唬?）灌木林轉(zhuǎn)換類型主要為草地，其次是喬木林地，轉(zhuǎn)換過(guò)程發(fā)生在東部邊緣地區(qū)。喬木林地和灌木林的轉(zhuǎn)入面積小于轉(zhuǎn)出面積，因此面積減少，凈減少面積分別為359、264 km2；（4）草地主要轉(zhuǎn)出為未利用地，位于研究區(qū)中部地區(qū)，其次為水域，主要位于西藏、青海和甘肅交界的地域；轉(zhuǎn)入類型主要為水域，水域類型中永久性冰川雪地轉(zhuǎn)入面積較大，位于研究區(qū)西北部和東南部，其次為未利用地，主要位于甘肅省。草地主要表現(xiàn)為與水域以及未利用地之間的相互轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)出面積小于轉(zhuǎn)入面積，近35年來(lái)青藏高原的草地面積呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，面積凈增加902 km2。

表3 1980—2015年青藏高原土地利用轉(zhuǎn)移矩陣Table 3 Land use Transfer Matrix over the Qinghai-Tibet Plateau from 1980 to 2015 km2

2.2 青藏高原植被覆被變化分析

2.2.1 總體變化分析

從 NDVI統(tǒng)計(jì)來(lái)看（圖1），青藏高原 1981—2015年的 NDVI值呈現(xiàn)出一定的波動(dòng)性，在 0.34—0.37之間變化，多年平均NDVI值為0.35，2000年達(dá)到最大值，2003年出現(xiàn)最小值。NDVI隨時(shí)間的變化情況為y=0.00007x+0.22（R2=0.01，P=0.51），呈上升趨勢(shì)，沒有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。青藏高原植被覆蓋總體較差，整個(gè)研究區(qū)域NDVI平均值較低，求取平均值時(shí)，植被好轉(zhuǎn)和植被退化的區(qū)域會(huì)相互抵消，從而總體上植被變化趨勢(shì)波動(dòng)性不大。

圖1 1981—2015年青藏高原NDVI的年際變化Fig. 1 Inter-annual variation of NDVI in the Qinghai-Tibet Plateau from 1981 to 2015

從整個(gè)研究區(qū)域來(lái)看（圖2），植被改善的面積為143.15 km2，退化的面積為97.41 km2，植被覆蓋大致趨于好轉(zhuǎn)。利用等間隔等分法將變化趨勢(shì)分為5個(gè)等級(jí)，分別為嚴(yán)重退化（Slpoe≤-0.002），輕微退化（-0.002＜Slpoe≤-0.0005），基本不變（-0.0005＜Slpoe≤0.0005），輕微改善（0.0005＜Slpoe≤0.002），明顯改善（Slpoe＞0.002），面積占比分別為3.56%、18.23%、49.68%、25.46%、3.09%。青藏高原近50%的區(qū)域變化趨勢(shì)不明顯，輕微變化（包括輕微改善、基本不變和輕微退化）占90%以上。植被好轉(zhuǎn)的區(qū)域主要分布在青藏高原海拔較高的北部地區(qū)，如西藏阿里、日喀則地區(qū)，青海省海西蒙古族藏族自治州。在研究區(qū)域的北部干旱地區(qū)（H1D1、H2D1、H2D2）增長(zhǎng)尤為明顯。在西藏自治區(qū)東南部、青海省南部及四川省西部地區(qū)，即整個(gè)青藏高原區(qū)域的東南部低海拔地區(qū)（H1B1、H2AB1、VA5、VA6），植被退化明顯。

圖2 1981—2015年青藏高原植被生長(zhǎng)變化趨勢(shì)及其顯著性檢驗(yàn)Fig. 2 The trend of vegetation growth and its significance test on the Qinghai-Tibet Plateau from 1981 to 2015

2.2.2 分區(qū)變化分析

從不同植被類型的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看（圖3），植被類型的面積占比主要集中在草地。農(nóng)作物和草地呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，農(nóng)作物增長(zhǎng)比較顯著，而草地增長(zhǎng)較為平緩，均沒有通過(guò)顯著性檢驗(yàn)。植被NDVI減小的區(qū)域?yàn)閱棠玖值睾凸嗄玖?，顯著性水平較差。結(jié)合海拔數(shù)據(jù)從植被的空間分布來(lái)看，增長(zhǎng)的區(qū)域位于較高海拔的地區(qū)，大多數(shù)植被趨于好轉(zhuǎn)反映了氣候變暖可能會(huì)促使位于高海拔地區(qū)的植被生長(zhǎng)條件得到改善致使植被的覆蓋范圍擴(kuò)大。減少的區(qū)域分布于研究區(qū)域的東部邊緣地帶和東南部海拔較低、溫度適宜、降水充足的地區(qū)。

圖3 不同植被類型植被變化趨勢(shì)Fig. 3 Vegetation variation trend of different vegetation types

關(guān)于青藏高原的 12個(gè)不同生態(tài)氣候區(qū)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表4），高原亞寒帶干旱和半干旱地區(qū)（H1C1、H1C2、H1D1）、高原溫帶半干旱地區(qū)（H2C1和H2C2）以及高原溫帶干旱地區(qū)（H2D1、H2D2、H2D3）生態(tài)氣候區(qū)的植被生長(zhǎng)狀況呈現(xiàn)改善狀態(tài)。其中H2C1（P＜0.01）變化極顯著；H1D1、H2D1、H2D2（P＜0.05）變化顯著；H1C2和H2D3改善相對(duì)不明顯。有4個(gè)生態(tài)氣候區(qū)的植被覆被趨于退化，分別為高原亞寒帶半濕潤(rùn)地區(qū)（H1B1）、高原溫帶濕潤(rùn)/半濕地區(qū)（H2AB1）以及中亞熱帶濕潤(rùn)地區(qū)（VA5和 VA6），其中 H1B1、VA5（P＜0.05）退化明顯?？傮w來(lái)說(shuō)，趨于改善的區(qū)域集中在高原亞寒帶和高原溫帶的干旱半干旱區(qū)，呈現(xiàn)退化趨勢(shì)的處于青藏高原東南部海拔相對(duì)較低的濕潤(rùn)半濕潤(rùn)區(qū)。全球變暖的趨勢(shì)或許能夠一定程度的改善高海拔地區(qū)的植被生長(zhǎng)條件。在海拔和氣候條件較好的地區(qū)植被退化嚴(yán)重可能是受人為因素的影響。

表4 不同生態(tài)氣候區(qū)植被變化趨勢(shì)Table 4 Vegetation variation trend of different ecological climate zones

2.3 青藏高原主要?dú)夂蛞蜃臃治?/h3>

2.3.1 青藏高原氣候的年際變化

從青藏高原年平均氣溫和年降水量年際變化（圖4、表5）得，1981—2015年青藏高原的年平均氣溫集中在-2—1℃之間，以0.5 ℃·(10 a)-1的速率顯著升高（P＜0.01），2010年氣溫達(dá)到最大值，1983年出現(xiàn)最小值，平均氣溫為-0.54 ℃；從空間分布來(lái)看，氣溫由南向北呈現(xiàn)先降低后升高趨勢(shì)。35年來(lái)年青藏高原年降水量集中在400—600 mm，平均降水量為505.42 mm，降水整體以9.4 mm·(10 a)-1增加，呈緩慢增加趨勢(shì)，但不同的植被類型變化趨勢(shì)不同，喬木林地和灌木林的年降水量近 35年間呈減少趨勢(shì)；在空間分布上，降水從東南向西北方向逐漸遞減?？傮w來(lái)看，青藏高原區(qū)域的氣候逐步暖濕化，為植被生長(zhǎng)提供了良好的環(huán)境。

圖4 1981—2015年青藏高原年平均氣溫與年降水量的年際變化Fig. 4 Inter-annual variation of annual average temperature and annual precipitation on the Qinghai-Tibet Plateau from 1981 to 2015

表5 不同植被類型主要?dú)夂蛞蜃幼兓厔?shì)Table 5 Change trend of main climate factors of different vegetation types

2.3.2 青藏高原植被變化與氣候的關(guān)系

從青藏高原植被變化與主要?dú)夂蛞蜃拥南嚓P(guān)關(guān)系看出（圖5、表6），1981—2015年，青藏高原歸一化植被指數(shù)變化與年降水量、年平均氣溫變化均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為 0.09和 0.06，說(shuō)明NDVI變化與降水變化相關(guān)性更強(qiáng)。植被NDVI變化與年平均氣溫變化呈正相關(guān)的區(qū)域占整個(gè)高原的59.42%，正相關(guān)系數(shù)較高的區(qū)域主要分布在新疆維吾爾自治區(qū)、西藏自治區(qū)和青海省三地的交匯處以及青海省的部分地區(qū)。植被NDVI變化與年降水量變化呈正相關(guān)的區(qū)域占整個(gè)高原的64.35%，正相關(guān)系數(shù)較高的區(qū)域主要分布在柴達(dá)木盆地周圍。農(nóng)作物和草地的NDVI變化與年平均氣溫、年降水量變化呈正相關(guān)；喬木林地變化呈負(fù)相關(guān)；灌木林變化與氣溫變化呈負(fù)相關(guān)，與降水變化呈正相關(guān)。農(nóng)作物NDVI變化與氣溫、降水變化的相關(guān)系數(shù)最大，喬木林地最小。

圖5 1981—2015年青藏高原年平均氣溫及年降水量與NDVI的相關(guān)性Fig. 5 Correlation between annual average temperature and annual precipitation on the Qinghai-Tibet Plateau and NDVI from 1981 to 2015

表6 不同植被類型年平均氣溫、年降水量及與NDVI的相關(guān)系數(shù)Table 6 Annual average temperature and annual precipitation of different vegetation types and their correlation coefficients with NDVI

3 討論

青藏高原的植被種類多樣，生長(zhǎng)狀況差異顯著，植被的變化可以間接反映生態(tài)環(huán)境的變化。氣候變化和人類活動(dòng)是植被變化的主要影響因子，其中氣候變化主要是降水、氣溫和日照共同作用的結(jié)果，每種植被類型都需要在適宜的溫度、日照和水分中生長(zhǎng)，氣候因素直接影響植被的新陳代謝以及蒸騰強(qiáng)度。因此從自然和人為因素兩個(gè)方面對(duì)青藏高原不同植被類型變化的原因展開討論。

農(nóng)作物面積增加且長(zhǎng)勢(shì)變好，其變化原因?yàn)榍嗖馗咴膳赊D(zhuǎn)向暖濕，氣溫持續(xù)升高，降水和熱量資源增加，NDVI變化與氣溫和降水變化呈正相關(guān)，因此適宜農(nóng)作物生長(zhǎng)的面積增加。而且國(guó)家發(fā)展政策的實(shí)施、青藏鐵路的開通等都促使研究區(qū)域內(nèi)人口增多，迫于人口快速增長(zhǎng)的壓力，農(nóng)牧民需要開墾土地來(lái)滿足生活需求。

青藏高原的林地在從大量的采伐到采伐的同時(shí)恢復(fù)造林再到現(xiàn)在以保護(hù)和恢復(fù)為主的過(guò)程中，發(fā)生了顯著變化（張鐿鋰等，2019）。研究時(shí)段內(nèi)，喬木林地和灌木林面積減少且覆蓋降低，一方面是由于大部分喬木林地和灌木林生長(zhǎng)在東南部地區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的植被自身生長(zhǎng)環(huán)境較好，有充足的降水與溫度，而近 35年來(lái)該類型區(qū)域降水減少，氣溫升高；灌木林變化與降水變化呈正相關(guān)，而喬木林地變化與降水變化呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)較小，則影響較??；喬木林地和灌木林變化與溫度變化呈負(fù)相關(guān)，溫度升高和日照增多會(huì)增加地表蒸散，導(dǎo)致喬木林地和灌木林呈現(xiàn)退化趨勢(shì)。另一方面 21世紀(jì)以來(lái)，雖然高原地區(qū)實(shí)施了退耕還林、天然林保護(hù)等措施，但隨著該區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)和旅游業(yè)的迅速發(fā)展，人類活動(dòng)不斷增多可能導(dǎo)致人為干擾強(qiáng)度增加，對(duì)喬木林地和灌木林的破壞力度也隨之加大。

草地面積增加且生長(zhǎng)情況趨于改善，引起變化的原因是植被變化與氣溫和降水變化呈正相關(guān)，隨著氣候逐漸暖濕化，降水增加可以提供植被生長(zhǎng)充足的水分，溫度和日照升高能夠滿足植被生長(zhǎng)所需要的熱量，適當(dāng)?shù)卦黾咏邓?、溫度和日照有利于植被進(jìn)行光合作用，可促進(jìn)植被生長(zhǎng)（卓嘎等，2018）；“退牧還草”工程的啟動(dòng)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施的實(shí)施，都促使青藏高原向變綠方向發(fā)展。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì) 1980—2015年青藏高原植被轉(zhuǎn)換和植被覆被兩部分進(jìn)行分析得出：

（1）研究時(shí)段內(nèi)青藏高原植被類型面積凈變化1757 km2，主要表現(xiàn)為喬木林地和灌木林面積減少，農(nóng)作物和草地面積呈增加趨勢(shì)。農(nóng)作物、喬木林地、灌木林和草地之間相互轉(zhuǎn)換；新增加的農(nóng)作物主要來(lái)自于草地，草地的增加主要是由于水域的轉(zhuǎn)入，而喬木林地和灌木林轉(zhuǎn)出為草地的面積大于轉(zhuǎn)入的面積；植被轉(zhuǎn)出總面積為8563 km2，轉(zhuǎn)入總面積為9074 km2，整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。

（2）關(guān)于不同植被類型的覆被變化，農(nóng)作物分布在青海省東部高原溫帶半干旱地區(qū)，草地大規(guī)模分布于青藏高原，農(nóng)作物和草地的生長(zhǎng)情況均趨于改善；喬木林地大部分位于東南部濕潤(rùn)半濕潤(rùn)地區(qū)，灌木林生長(zhǎng)在濕潤(rùn)半濕潤(rùn)和半干旱地區(qū)，喬木林地和灌木林的生長(zhǎng)狀況均表現(xiàn)出退化趨勢(shì)。不同生態(tài)氣候區(qū)植被的覆被變化表現(xiàn)為年降水量較少的干旱半干旱地區(qū)的植被趨于改善，而年干燥度較低的濕潤(rùn)半濕潤(rùn)地區(qū)的植被呈現(xiàn)退化趨勢(shì)?？傮w來(lái)看，近35年來(lái)，青藏高原的植被覆被趨于好轉(zhuǎn)。

（3）青藏高原整體呈暖濕化發(fā)展趨勢(shì)，NDVI指數(shù)變化與年平均氣溫、年降水量變化均呈正相關(guān)，對(duì)降水變化響應(yīng)更為敏感。不同植被類型對(duì)氣候因子的響應(yīng)表現(xiàn)為農(nóng)作物對(duì)降水和氣溫變化最敏感。研究時(shí)段內(nèi)喬木林地和灌木林降水減少，氣溫升高，喬木林地對(duì)降水和氣溫變化表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，灌木林與降水變化呈正相關(guān)，與氣溫變化呈負(fù)相關(guān)；農(nóng)作物和草地氣溫升高，降水增加，且均呈正相關(guān)。