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2000—2020年我国五大国家公园植被覆盖时空变化特征

张晓莹 何毅 赵蕾

张晓莹, 何毅, 赵蕾. 2000—2020年我国五大国家公园植被覆盖时空变化特征[J]. 自然保护地,2023,3(3):11−27 doi:  10.12335/2096-8981.2022061001
引用本文: 张晓莹, 何毅, 赵蕾. 2000—2020年我国五大国家公园植被覆盖时空变化特征[J]. 自然保护地,2023,3(3):11−27 doi:  10.12335/2096-8981.2022061001
ZHANG Xiaoying, HE Yi, ZHAO Lei. The Spatial-Temporal Variation Characteristics of Vegetation Coverage in Five National Parks from 2000 to 2020[J]. Natural Protected Areas, 2023, 3(3): 11−27 doi:  10.12335/2096-8981.2022061001
Citation: ZHANG Xiaoying, HE Yi, ZHAO Lei. The Spatial-Temporal Variation Characteristics of Vegetation Coverage in Five National Parks from 2000 to 2020[J]. Natural Protected Areas, 2023, 3(3): 11−27 doi:  10.12335/2096-8981.2022061001

2000—2020年我国五大国家公园植被覆盖时空变化特征

doi: 10.12335/2096-8981.2022061001
基金项目: 国家自然科学基金专项项目(42341102);中国南北过渡带综合科学考察(2017FY100904)
详细信息
    通讯作者:

    E-mail:yihe@nwu.edu.cn

  • 中图分类号: X826

The Spatial-Temporal Variation Characteristics of Vegetation Coverage in Five National Parks from 2000 to 2020

  • 摘要: 【目的】明确2000—2020年我国5大国家公园内的植被覆盖变化特征,揭示气候对植被覆盖的影响。【方法】基于MODIS-NDVI数据,采用趋势分析和Hurst指数分析5大国家公园园区2000—2020年的植被时空变化特征以及未来变化趋势,并将气温和降水作为影响因子,利用偏相关分析法探究植被覆盖变化与气象因子的关系。【结果】2000—2020年5个园区的植被覆盖均呈波动上升趋势,其中海南热带雨林国家公园增速最快,大熊猫国家公园增速最慢;2000—2020年各园区内植被覆盖变化以改善为主,改善面积均占各园区面积的70%以上;5大园区未来植被变化反持续性要强于持续性,变化类型均以由增加到减少为主,其中在东北虎豹国家公园植被减少趋势最为显著;三江源和大熊猫国家公园内的植被覆盖变化在年际水平上与降水的相关性较强,其他园区的变化主要受气温影响;三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林和武夷山园区的植物生长对气温分别表现出0、1、0、2和2个月为主的时滞效应;对降水而言,仅在海南热带雨林园区表现出有1个月的滞后性,其余园区均没有明显滞后效应。【结论】我国5大国家公园植被在近21年都得到了改善,受气温和降水的影响呈现不同的时空变化特征,但未来植被变化反持续性较强,需重点关注。
  • 图  1  2000—2020年5大国家公园植被覆盖年际变化趋势

    Figure  1.  Interannual change trend of vegetation coverage in five National Parks from 2000 to 2020

    图  2  三江源国家公园21年平均植被覆盖空间

    Figure  2.  Average vegetation coverage space for 21 years in Three-River-Source National Park

    图  3  大熊猫国家公园21年平均植被覆盖空间

    Figure  3.  Average vegetation coverage space for 21 years in Giant Panda National Park

    图  4  东北虎豹国家公园21年平均植被覆盖空间

    Figure  4.  Average vegetation coverage space for 21 years in Northeast China Tiger and Leopard National Park in 21 years

    图  5  海南热带雨林国家公园近21年平均植被覆盖空间

    Figure  5.  Average vegetation coverage space for 21 years in National Park of Hainan Tropical Rainforest

    图  6  武夷山国家公园近21年平均植被覆盖空间

    Figure  6.  Average vegetation coverage space for 21 years in Wuyishan National Park

    图  7  三江源国家公园年均NDVI变化趋势(左)和未来变化趋势空间(右)

    Figure  7.  Annual average NDVI change trend (left) and future trends (right) of Three-River-Source National Park

    图  8  大熊猫国家公园年均NDVI变化趋势(左)和未来变化趋势空间(右)

    Figure  8.  Annual average NDVI change trend (left) and future trends (right) of Giant Panda National Park

    图  9  东北虎豹国家公园年均NDVI变化趋势(左)和未来变化趋势空间(右)

    Figure  9.  Annual average NDVI change trend (left) and future trends (right) of Northeast China Tiger And Leopard National Park

    图  10  海南热带雨林国家公园年均NDVI变化趋势(左)和未来变化趋势空间(右)

    Figure  10.  Annual average NDVI change trend (left) and future trends (right) of National Park of Hainan Tropical Rainforest

    图  11  武夷山国家公园年均NDVI变化趋势(左)和未来变化趋势空间(右)

    Figure  11.  Annual average NDVI change trend (left) and future trends (right) of Wuyishan National Park

    图  12  三江源国家公园植被覆盖与降水(左)和气温(右)偏相关空间分布

    Figure  12.  Partially correlated spatial distribution between vegetation coverage and precipitation (left) and temperature (right) in Three-River-Source National Park

    图  13  大熊猫国家公园植被覆盖与降水(左)和气温(右)偏相关空间分布

    Figure  13.  Partially correlated spatial distribution between vegetation coverage and precipitation (left) and temperature (right) in Giant Panda National Park

    图  14  东北虎豹国家公园植被覆盖与降水(左)和气温(右)偏相关空间分布

    Figure  14.  Partially correlated spatial distribution between vegetation coverage and precipitation (left) and temperature (right) in Northeast China Tiger And Leopard National Park

    图  15  海南热带雨林国家公园植被覆盖与降水(左)和气温(右)偏相关空间分布

    Figure  15.  Partially correlated spatial distribution between vegetation coverage and precipitation (left) and temperature (right) in National Park of Hainan Tropical Rainforest

    图  16  武夷山国家公园植被覆盖与降水(左)和气温(右)偏相关空间分布

    Figure  16.  Partially correlated spatial distribution of correlation between vegetation coverage and precipitation (left) and temperature (right) in Wuyishan National Park

    表  1  2000—2020年NDVI变化趋势统计

    Table  1.   NDVI change trend from 2000 to 2020

    SZMKNDVI变化趋势
    ≥0.0005≥1.96明显改善
    ≥0.0005−1.96~1.96轻微改善
    −0.0005~0.0005−1.96~1.96稳定不变
    <−0.0005−1.96~1.96轻微退化
    <−0.0005<−1.96严重退化
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    表  2  NDVI未来变化趋势统计

    Table  2.   NDVI future change trend

    SHurst值NDVI未来变化趋势
    ≥0.0005>0.5持续改善
    ≥0.0005<0.5由增变减
    −0.0005~0.0005无显著变化
    <−0.0005<0.5由减变增
    <−0.0005>0.5持续退化
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    表  3  五大国家公园年尺度植被覆盖与气象因子偏相关系数

    Table  3.   Partial correlation coefficient between annual vegetation coverage and meteorological factors in five National Parks

    气象因子三江源国家公园大熊猫国家公园东北虎豹国家公园海南热带雨林国家公园武夷山国家公园
    降水量/mm0.2070.1610.1200.090−0.023
    年平均气温/℃0.1520.0230.3630.3050.301
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    表  4  五大国家公园月尺度植被覆盖与气象因子偏相关系数

    Table  4.   Partial correlation coefficient between monthly vegetation coverage and meteorological factors in five National Parks

    计算类型平均系数正相关面积占比/%计算类型平均系数正相关面积占比/%
    显著总面积显著总面积
    NDVI1-T00.43*29.0192.94NDVI1-P00.85*94.9298.11
    NDVI1-T1−0.070.4225.72NDVI1-P10.4910.3097.59
    NDVI1-T20.270.5297.87NDVI1-P2−0.110.1811.11
    NDVI1-T30.412.2398.20NDVI1-P3−0.420.191.02
    NDVI2-T00.2512.0379.78NDVI2-P00.22*7.6078.78
    NDVI2-T10.40*28.3787.79NDVI2-P1−0.141.5033.02
    NDVI2-T20.3016.4285.73NDVI2-P2−0.190.8226.11
    NDVI2-T30.010.9146.28NDVI2-P3−0.010.3153.30
    NDVI3-T00.60*57.1899.84NDVI3-P00.41*1.9799.96
    NDVI3-T10.5212.7299.09NDVI3-P10.030.0073.28
    NDVI3-T20.430.92100.00NDVI3-P2−0.240.000.02
    NDVI3-T30.240.00100.00NDVI3-P3−0.250.000.00
    NDVI4-T00.0517.2949.63NDVI4-P00.107.7363.25
    NDVI4-T10.1018.9454.11NDVI4-P10.36*23.5295.07
    NDVI4-T20.17*29.4863.83NDVI4-P20.0621.2952.54
    NDVI4-T30.078.7560.33NDVI4-P30.1213.9154.16
    NDVI5-T00.6364.5897.78NDVI5-P0−0.55*0.000.76
    NDVI5-T10.7380.2799.95NDVI5-P1−0.202.6125.34
    NDVI5-T20.74*90.5399.46NDVI5-P20.0212.5351.27
    NDVI5-T30.4014.2894.26NDVI5-P30.4739.5893.82
    注:计算类型NDVI下标中,1、2、3、4、5分别代表三江源、大熊猫、东北虎豹、海南热带雨林和武夷山国家公园,T、P分别代表气温和降水,P0、P1、P2、P3分别代表当月降水、前1月降水、前2月降水和前3月降水;*表示0~3月中偏相关系数最大值。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-09
  • 修回日期:  2022-09-28
  • 录用日期:  2022-09-29
  • 网络出版日期:  2022-11-30
  • 刊出日期:  2023-08-31

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