林家煌, 黃鐵成, 陳蜀江, 賈翔, 來風(fēng)兵
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塔里木河中游胡楊胸徑生長量與氣候因子和NDVI的關(guān)系研究
林家煌1,2, 黃鐵成*, 陳蜀江1,2, 賈翔1,2, 來風(fēng)兵1,2
1. 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院, 烏魯木齊 830054 2. 烏魯木齊空間遙感應(yīng)用研究所, 烏魯木齊 830054
以塔里木河中游胡楊胸徑生長量為研究對象, 運用地學(xué)統(tǒng)計軟件的趨勢分析和相關(guān)分析分析了胡楊胸徑生長量與氣象因子和NDVI的關(guān)系。結(jié)果表明: 采集的樣木胸徑大小主要集中在5—25 cm, 占總數(shù)的86.35%, 胡楊在2001—2006年、2006—2011年這兩個時期胡楊胸徑生長率分別為6.02%、7.08%; 固定樣木的胡楊胸徑生長量的增長表現(xiàn)為: 2001—2006年較2006—2011年差, 小直徑>中直徑>大直徑, 高密度林>中密度林>低密度林>疏林; 胡楊胸徑生長量與溫度呈強正相關(guān), 與降水量呈弱負(fù)相關(guān);胡楊胸徑生長量與年均NDVI的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.542, 且平均NDVI變化百分比有增長趨勢, 表明2001—2011年間研究區(qū)胡楊林長勢總體趨于良好方向發(fā)展。
胡楊; 胸徑生長量; 氣象因子; 相關(guān)性
樹木生長量是森林固碳能力的重要表征, 也是氣候因子變化的“記錄員”, 對衡量林木及林分生產(chǎn)力具有重要意義。歸一化植被指數(shù)是衡量植被生長狀況和陸面植被覆蓋的主要參數(shù), 常被研究人員用于植被的生長狀態(tài)、物候?qū)W、土地利用/土地覆被變化等領(lǐng)域的研究。
胡楊()別名胡桐、梧桐, 屬于楊柳科楊屬, 具有耐熱、耐寒、耐鹽堿、抗沙等特性[1]。胡楊林在我國主要分布于新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古西部等5個省區(qū), 其分布面積占全球胡楊林面積的3/5以上, 全國91.1%的胡楊林面積集中在新疆[2]。在新疆, 胡楊林主要分布于塔里木盆地和準(zhǔn)格爾盆地, 且集中在荒漠內(nèi)陸河沿岸的沖積平原上。在塔里木河流域, 胡楊林是主要的建群種和優(yōu)勢樹種, 對保護塔里木河流域的生物多樣性、保持生態(tài)平衡以及防止沙漠化等都起著至關(guān)重要的生態(tài)保障作用。
目前對于塔里木河流域胡楊生長量的研究成果頗豐[3–6], 王振錫[3]等人通過對塔里木河流域的胡楊年輪寬度序列特征的分析, 反演了塔里木河下游54年來的水環(huán)境時空變化格局。安紅燕[4]等人基于樹木年輪水文學(xué)的方法, 對塔里木河下游胡楊進行研究, 表明生態(tài)輸水后, 胡楊徑向生長量增加明顯。李秀花[5]等人利用1981—2001年間NOAA/AVHRR數(shù)據(jù)與同期的氣象資料, 通過定量分析并且借助于數(shù)理統(tǒng)計和遙感技術(shù), 結(jié)果顯示NDVI的變化與氣候變化具有顯著的相關(guān)性。龔君君[6]等人以依干不及麻斷面為例, 研究表明塔里木河下游的胡楊在生態(tài)輸水后主干徑向生長量變化大于輸水前且對輸水的響應(yīng)具有滯后性。李熙萌[7]等人研究發(fā)現(xiàn)胡楊葉片呼吸作用隨地下水埋深的降低而升高。韋華[8]研究表明不同坡向、坡位的巨尾桉生長量差異顯著, 且陽坡能促進其生長。張平冬[9]等人研究三倍體毛白楊胸徑生長量與密度的關(guān)系, 發(fā)現(xiàn)其胸徑生長量隨造林密度的減小而增大, 密度對其高生長影響較小。申瑞新[10]通過對塔里木河干流上、中游胡楊徑向生長量與河道徑流關(guān)系的研究, 發(fā)現(xiàn)徑流將會對胡楊生長量產(chǎn)生滯后性影響。趙楓[11]等人對地下水特征與胡楊生長關(guān)系進行研究, 結(jié)果表明地下水中Cl–含量高會抑制胡楊生長。目前對胡楊的大部分研究成果集中在徑向生長量、地下水埋深情況等方面, 在與生長量關(guān)系方面研究主要集中在坡向坡位、密度、河道徑流等, 然而氣象因子對胡楊生長有著直接或間接的影響作用, 且NDVI直接反映了胡楊生長的態(tài)勢, 二者與胡楊的胸徑生長量存在密切的聯(lián)系, 故本文研究溫度、降水、NDVI與胡楊胸徑生長量的關(guān)系, 以期充實此方面的研究成果。
本文利用MODIS NDVI、氣溫和降水等時間序列數(shù)據(jù), 以塔里木河流域胡楊的生長量為研究對象, 采用相關(guān)性分析法, 探討胡楊生長量與NDVI、氣溫和降水的響應(yīng)關(guān)系。
2.1 研究區(qū)概況
塔里木河(Tarim River)位于天山山脈以南, 塔克拉瑪干沙漠北緣, 主要由阿克蘇河、葉爾羌河、和田河等河流匯流而成, 地理坐標(biāo)為E71°392—93°452、N34°202—43°392。屬溫帶大陸性干旱氣候, 干燥少雨多風(fēng)沙, 年均氣溫10.6—11.5 ℃, 年積溫達(dá)4100— 4300 ℃, 多年平均降水量17.4—42.8 mm, 年蒸發(fā)量2400—2900 mm。由于水土資源的過度開發(fā)利用, 導(dǎo)致塔里木河下游長期斷流, 地下水位下降, 天然植被大面積退化, 胡楊林由20世紀(jì)50年代的5.4萬hm2減少到90年代的0.67′104hm2[12]。
2.2 數(shù)據(jù)來源
影像數(shù)據(jù): 采用MOD13Q1數(shù)據(jù), 時間為2001年2月—2011年12月, 共252期, 時間分辨率為16 d,空間分辨率為250 m, 數(shù)據(jù)來源于NASA網(wǎng)站的地球觀測系統(tǒng)EOS/MODIS數(shù)據(jù)集。下載的數(shù)據(jù)包含5個波段, 分別為NDVI、EVI、藍(lán)、紅、近紅外反射率, 投影為正弦投影, 其中NDVI波段為本文影像數(shù)據(jù), 獲取的方法為16 d最大值合成。
采樣數(shù)據(jù): 選取33個固定樣地, 共623棵樣木, 選取生長量參數(shù)為胸徑生長量, 采樣周期為5年, 采樣時間為2001年、2006年和2011年。在樣地內(nèi)對每株樹木使用圍尺進行胸徑每木檢尺。起測胸徑為5 cm, 采用實際值記錄, 保留一位小數(shù)。檢尺后在胸徑處用紅色油漆劃出檢尺線, 線上書寫樣木編號, 作為樣木固定標(biāo)記[13]。
氣象數(shù)據(jù): 采用研究區(qū)周圍的11個基本氣象站點的年平均氣溫和年降水?dāng)?shù)據(jù)集, 時間為2001—2011年, 獲取自中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)(http://data. cma.gov. cn/site)中國地面月值數(shù)據(jù)集。包括庫米什、阿克蘇、拜城、輪臺、庫車、庫爾勒、阿拉爾、塔中、鐵干里克、若羌、且末氣象站。
數(shù)據(jù)處理: MOD13Q1數(shù)據(jù)利用ENVI/IDL進行批處理, 提取各個時期的NDVI波段值, 將投影轉(zhuǎn)換為UTM 投影, 并利用波段組合(Layer Stack)工具將各個時期的NDVI數(shù)據(jù)合并為一張影像, 得到2001—2011年的NDVI時間序列數(shù)據(jù)。將采樣點數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS軟件中, 坐標(biāo)系為UTM, 以獲取2001、2006、2011年的樣點空間分布數(shù)據(jù); 在ArcGIS軟件中, 采用IDW(反距離權(quán)重)插值方法對年平均氣溫和年平均降水量進行空間插值, 利用最近鄰像元法將其重采樣, 重采樣后的空間分辨率為250 m, 并進行波段組合, 以獲取2001—2011年的氣溫和降水的時間序列數(shù)據(jù)。
2.3 研究方法
2.3.1 生長量分類
生長量一般可分為總生長量(V)、定期生長量(Z):Z=Vt-V-n、連年生長量():=V-V-1三種(其中:——調(diào)查時樹木年齡;——間隔年;V數(shù)——年時的樹干材積;V-n——年前的樹干材積)。
2.3.2 相關(guān)性
Pearson相關(guān)系數(shù)用來衡量兩個數(shù)據(jù)集合是否在一條線上面, 表示兩個數(shù)據(jù)集合間的線性關(guān)系。其計算公式為:
式中,x為生長量,y為氣象因子或NDVI,為年序號。
基于SPSS軟件的回歸分析及趨勢線分析的方法, 對年平均氣溫、降水量以及NDVI進行線性擬合, 分析氣象要素和NDVI的變化特征。利用趨勢分析計算氣象要素和NDVI的時間序列, 以時間()為自變量, 要素(y)為因變量, 建立一元回歸方程: y(x)=a+b, 其中b為氣溫/降水變化率, 單位是℃·a–1或mm·a–1。對塔里木河流域胡楊林隨機均勻設(shè)置生物量樣地, 通過抽樣的方法采集樣木胸徑數(shù)據(jù)和材積數(shù)據(jù), 結(jié)合生長量計算公式, 分別計算胡楊的總生長量、定期生長量和定期平均生長量[14]。采用相關(guān)分析法直接計算分析胡楊胸徑生長量與氣候因子之間的相關(guān)關(guān)系。
3.1 樣木胸徑及生長量分析
3.1.1 樣木胸徑分析
根據(jù)野外采集數(shù)據(jù)可知, 采集的樣木胸徑大小主要集中在5—25 cm, 占總數(shù)的86.35%。2001年野外采集胸徑數(shù)據(jù)顯示最小值為5.0 cm, 最大值為75.5 cm, 2006年野外采集胸徑數(shù)據(jù)顯示最小值為5.7 cm, 最大值為76.5 cm, 2011年野外采集胸徑數(shù)據(jù)顯示最小值為6.1 cm, 最大值為79.0 cm。為了能更清楚分辨胡楊胸徑大小的結(jié)構(gòu)分布, 以10為級距對胸徑進行分級, 分為6級, 根據(jù)野外實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計不同等級胸徑的百分比, 如表1所示:
由表1可知, 胡楊胸徑大小主要集中在10 cm以下和10—20 cm這兩個等級中。在10 cm以下這個等級中可以看出, 2001年、2006年和2011年所占百分比逐年減小, 在其他等級中表現(xiàn)出逐年增大。其中, 胸徑大小在10—20 cm等級中, 2001—2006年增大最為顯著, 增加了5%; 胸徑大小在20—30 cm等級中, 2006—2011年增大顯著, 增加了4.6%。
3.1.2 樣木生長量分析
將各個年份的單株樣木的胸徑數(shù)據(jù)和材積數(shù)據(jù)代入1.3.1節(jié)里的經(jīng)驗公式進行計算, 得到各年胡楊生長量(表2所示)。由于連年生長量數(shù)值一般較小, 測定難度大, 通常采用定期平均生長量代替[15]。統(tǒng)計結(jié)果表明, 2001—2011年, 研究區(qū)內(nèi)的33個固定樣地中的623株胡楊固定樣木的胸徑定期生長量為16.044 m, 材積定期生長量為28.853 m3; 2001—2011年, 胡楊胸徑連年生長量為1.604 m, 材積連年生長量為2.885 m3。在2001—2006年、2006—2011年這兩個時期胡楊胸徑生長率分別為6.02%、7.08%, 說明2001—2011年期間胡楊固定樣木的生長量隨年齡的增長呈上升趨勢, 胡楊長勢較好。
表1 不同胸徑等級下的胡楊株數(shù)所占百分比
Tab.1 The percentage of different DBH classes of Populus euphratica
表2 生長量計算值和生長率統(tǒng)計表
圖1表示的是2001—2006(圖1-a)年和2006—2011(圖1-b)年研究區(qū)內(nèi)各個固定樣木胡楊胸徑生長量, 2001—2006年固定樣木中胡楊胸徑增長最大為8.10 cm, 胸徑增長最小為0.10 cm, 平均胸徑增長量為1.14 cm。2006—2011年固定樣木中胡楊胸徑增長最大為8.00 cm, 胸徑增長最小為0.10 cm, 平均胸徑增長量為1.42 cm。2006—2011年期間比2001—2006年期間胡楊固定樣木胸徑增長量增加明顯, 說明在2006—2011年期間胡楊固定樣木長勢更優(yōu); 由圖1-c可知, 2006—2011年與2001—2006年固定樣木中胡楊胸徑最大增長幅度為5.80 cm, 胡楊胸徑最小增長幅度為–6.80 cm, 平均每棵胡楊胸徑增長幅度為0.28 cm。
將采樣點樹木胸徑的大小分為三個等級小直徑(5—14.9 cm)、中直徑(15—29.9 cm)、大直徑(30 cm以上), 如圖2所示。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果可知, 小、中、大直徑樹木在2001—2006年平均胸徑生長量1.417 cm、1.165 cm、1.012 cm; 小、中、大直徑樹木在2006—2011年平均胸徑生長量1.651 cm、1.438 cm、1.334 cm; 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可知, 小、中、大直徑樹木在2001—2006年間比2006—2011年間平均胸徑生長量分別小0.234 cm、0.273 cm、0.322 cm。大直徑平均胸徑生長量增長最小, 小直徑胸徑生長量增長最大。這是由于小直徑胡楊屬于中幼林生長期高峰期, 生長條件較好, 胡楊生長較快, 大直徑胡楊屬于近熟林或熟林, 胡楊生長在不斷衰敗中。
對樣地植被密度進行分類, 分別分為疏林、低密度林、中密度林、高密度林。統(tǒng)計可知, 在采樣株數(shù)中, 疏林地樣木共計84株、低密度林樣木201株、中密度林樣木221株、高密度林樣木117株。根據(jù)頻率表統(tǒng)計可知2001—2006年間, 疏林、低密度林、中密度林、高密度林胡楊胸徑生長量分別集中在0.3—1.0 cm、0.2—1.3 cm、0.3—1.0 cm、0.9—1.6 cm; 2006—2011年間, 疏林、低密度林、中密度林、高密度林胡楊胸徑生長量分別集中在0.7—1.3 cm、0.4—1.5 cm、0.3—1.9 cm、1.1—1.6 cm。由以上數(shù)據(jù)說明, 胡楊胸徑生長量增長大小呈現(xiàn): 疏林<低密度林<中密度林<高密度林。高密度林主要分布在離河較近區(qū)域, 水分條件較好, 地下水位淺, 土層平均含水量較高, 林分條件較為優(yōu)越, 物種豐富, 土壤有機質(zhì)含量較多, 生境條件好。
3.2 生長量與氣候因子的關(guān)系
借助SPSS軟件進行Person相關(guān)性分析, 胸徑生長量與溫度的皮爾森指數(shù)為0.629, 在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān); 胸徑生長量與降水量的皮爾森指數(shù)為–0.356, 相關(guān)性微弱。
3.2.1 與溫度的關(guān)系
對氣象站點的年平均溫度進行統(tǒng)計, 結(jié)果表明(圖3), 研究區(qū)2001—2011年的年平均氣溫在10.78—11.78 ℃之間上下波動, 溫度總體呈下降趨勢, 下降趨勢微弱。2001—2006年間, 研究區(qū)的年平均溫度下降速率極小; 2006—2011年間, 研究區(qū)的溫度同樣表現(xiàn)為線性下降變化趨勢, 下降速率為–0.488 ℃·5a1, 這段時期溫度變化比2001—2006年的溫度變化更加明顯, 但前一時期溫度的平均值比后一時期溫度的平均值小0.08 ℃。經(jīng)統(tǒng)計, 2001—2006年間平均積溫比2006—2011年平均積溫低83.6 ℃。IDW插值結(jié)果表明, 研究區(qū)年平均溫度由西北向東南方向逐漸升高??傮w來看, 近10年來研究區(qū)的年平均溫度變化呈下降趨勢, 但積溫呈上升趨勢。
3.2.2 與降水量的關(guān)系
圖3表明, 2001年—2011年間, 研究區(qū)年均降水量在34.39—90.63 mm之間上下波動, 總體呈下降趨勢, 下降速率為–1.4284 mm·a–1, 但分段分析時則呈上升趨勢。2001—2006年間, 研究區(qū)的降水量上升速率為0.9018 mm·a–1, 2006—2011年研究區(qū)的降水量上升速率為0.4878 mm·a–1, 主要是由于2001—2006年時間段上的降水量年平均值比2006—2011年降水量年平均值大10.37 mm。
整體而言, 降水與溫度之間是相互制約、相互影響的[16], 研究區(qū)在2001—2011年間, 當(dāng)溫度減小趨勢越大時, 降水量增加趨勢越大, 相關(guān)性分析結(jié)果表明, 溫度與降水量的Pearson相關(guān)系數(shù)為–0.673, 表明溫度與降水量呈負(fù)相關(guān), 并且相關(guān)系數(shù)在0.05水平(雙側(cè))上顯著負(fù)相關(guān)。
3.3 與NDVI的關(guān)系
NDVI的增長或減少主要是由植被生長的季節(jié)性變化引起的, NDVI值大小反映了植被的生長狀況。以像元為對象, 以某年1月至12月NDVI的年平均值作為該像元在該年的NDVI值, 進而生成了2001年—2011年10景的NDVI值分布圖, 并疊加生成每個像元在2001年—2011年時間段上的NDVI時間序列數(shù)據(jù)。每個像元值反映了其對應(yīng)的植被指數(shù)的演變趨勢。通過對研究區(qū)內(nèi)的每年NDVI產(chǎn)品像元值的平均進行分析, 發(fā)現(xiàn)年均NDVI與胸徑生長量Pearson相關(guān)系數(shù)為0.542, 在0.05水平(雙側(cè))上顯著相關(guān), 呈正相關(guān)。
利用兩時段的NDVI影像之間差值的相對變化百分比來揭示每個像元的演變趨勢, 以影像具體坐標(biāo)的左上角為起點, 以相對應(yīng)的行, 列像元進行計算, 像元變化百分比大于零, 表明該像元對應(yīng)的植被生長狀況向良好的方面進行生長, 反之表明植被生長狀況變差[17]。
對固定樣地NDVI變化情況統(tǒng)計(見表3)。2001—2006年間NDVI變化百分比平均值達(dá)+1.79%, 說明2001—2006年間, 研究區(qū)內(nèi)胡楊長勢一般; 2006—2011年間NDVI變化百分比平均值達(dá)+7.46%, 說明2006—2011年間, 變化強度大, 表明2001—2011年間研究區(qū)胡楊長勢總體趨于良好方向發(fā)展。
(1) 根據(jù)對研究區(qū)33個固定樣地623株固定樣木的調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知, 研究區(qū)2001—2006年的胸徑生長量為7.136 m, 2006—2011年的胸徑生長量為8.908 m, 這兩個生長時段的胸徑生長率分別為6.02%、7.08%, 且胡楊胸徑生長量增長大小呈現(xiàn): 小直徑>中直徑>大直徑, 疏林<低密度林<中密度林<高密度林。
(2) 在干旱區(qū), 氣象要素的波動對植被覆蓋的影響十分顯著, 而且區(qū)域性的植被覆蓋變化差異明顯。胡楊胸徑生長量與氣象因子的關(guān)系分析, 研究區(qū)在2001—2011年這一時期, 溫度呈微弱的下降趨勢, 但積溫呈上升趨勢, 上升速率達(dá)17.84 ℃·a–1, 2001—2006年間平均積溫比2006—2011年平均積溫低83.6 ℃,溫度升高時, 水源區(qū)積雪融化增多, 河流補給就相對增大, 因此胡楊生長所需水分補給增多; 降水量變化呈下降趨勢, 下降速率為-1.4284 mm·a–1。
(3) 由于采樣點地處荒漠地區(qū)胡楊林生長較為稀疏, 覆蓋度較低, 平均胸徑生長量與相應(yīng)的年均NDVI二者具有微弱的正相關(guān)性。平均NDVI變化百分比為+3.53%, 表明2001—2011年平均NDVI變化趨于良好方向發(fā)展。
(4) 塔里木河流域是我國最大的內(nèi)陸河流域, 以冰川融水和積雪融水補給為主, 冰川融水約占其總徑流的38.5%[18]。流域總體生態(tài)格局為綠洲系統(tǒng), 冰川融水對包括胡楊在內(nèi)的植被系統(tǒng)具有重要的控制作用, 當(dāng)?shù)氐臏囟群徒邓畬ζ湟灿邢鄳?yīng)的控制作用。氣溫影響著冰川積累與消融, 河流流量對氣候變化非常敏感, 特別是氣溫, 氣溫變化1℃可引起流量127mm的變化[19], 且塔里木河徑流量隨氣溫的升高呈指數(shù)增加的變化趨勢[20], 整個塔里木河流域?qū)С鲅┚€高度分布受熱量條件控制, 呈現(xiàn)緯度地帶性、經(jīng)度地帶性[21], 1961—2006年塔里木河流域內(nèi)冰川的物質(zhì)平衡波動主要受控于溫度的變化[22]。根據(jù)以上前人研究結(jié)果發(fā)現(xiàn), 溫度的升高加快了塔里木河水源區(qū)的水循環(huán)過程, 引起冰川消融量變化的主要原因是溫度的變化, 徑流對溫度變化的敏感性顯著, 因此對氣象因子與生長量關(guān)系的研究顯的更加重要。由于冰川融水?dāng)?shù)據(jù)資料缺乏, 作者基于現(xiàn)有溫度降水?dāng)?shù)據(jù)進行分析, 因而并未對冰川融水進行相關(guān)分析, 有待后續(xù)進一步研究。
表3 2001—2011年固定樣地NDVI變化情況統(tǒng)計
Tab.3 The statistical table of NDVI changes of fixed sample during 2001-2011
[1] 新疆植物志編輯委員會. 新疆植物志: 第一卷[M]. 烏魯木齊: 新疆科技衛(wèi)生出版社, 1992.
[2] 王世績, 陳炳浩, 李護群. 胡楊林[M]. 北京: 中國環(huán)境科學(xué)出版社, 1995.
[3] 王振錫, 潘存德, 石鑫鑫. 胡楊年輪記錄的塔里木河下游54年來區(qū)域水環(huán)境歷史變遷[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2010, 19(3): 637–645.
[4] 安紅燕, 徐海量, 葉茂, 等. 塔里木河下游生態(tài)輸水后胡楊徑向生長量的時空變化[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2011, 22(1): 29–34.
[5] 李秀花, 師慶東, 郭娟, 等. 中國西北干旱區(qū)1981—2001年NDVI對氣候變化的響應(yīng)分析[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2009, 32(2): 12–16.
[6] 龔君君, 葉茂, 禹樸家, 等. 生態(tài)輸水對塔里木河下游胡楊主干徑向生長量影響研究——以依干不及麻斷面為例[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2011, 25(2): 162–166.
[7] 李熙萌, 楊瓊, 李征珍, 等. 胡楊()葉片呼吸作用對地下水埋深的響應(yīng)[J]. 生態(tài)科學(xué), 2016, 35(3): 29–36.
[8] 韋華. 巨尾桉生長量與不同坡向、坡位關(guān)系的研究[J]. 亞熱帶植物科學(xué), 2011, 40(4): 50–51.
[9] 張平冬, 康向陽, 趙光榮, 等. 三倍體毛白楊超短輪伐紙漿林生長量與密度關(guān)系研究[J]. 西北林學(xué)院學(xué)報, 2009, 24(4): 121–124.
[10] 申瑞新. 塔里木河干流上、中游胡楊徑向生長量與河道徑流量關(guān)系研究[D]. 新疆師范大學(xué), 2012.
[11] 趙楓, 金海龍. 艾比湖濕地自然保護區(qū)阿其克蘇河地下水特征與胡楊生長關(guān)系研究[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2011, 25(8): 156–160.
[12] 李衛(wèi)紅, 郝興明, 覃新聞, 等. 干旱區(qū)內(nèi)陸河流域荒漠河岸林群落生態(tài)過程與水文機制研究[J]. 中國沙漠, 2008, 28(6): 1113–1117.
[13] 丁曉娟, 陳蜀江, 黃鐵成, 等. 阿爾泰山南坡西伯利亞落葉松生長量與氣候變化的關(guān)系[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2016, 30(2): 98–103.
[14] 孫麗, 陳蜀江. 新疆天山西部云杉生長量變化及其影響因子分析[J]. 南方農(nóng)業(yè)學(xué)報, 2011, 42(5): 566–570.
[15] 孫麗. 天山西部云杉生長量遙感模型研究[D]. 新疆師范大學(xué), 2011.
[16] 王兵, 高鵬, 郭浩, 等. 江西大崗山林區(qū)樟樹年輪對氣候變化的響應(yīng)[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 2009, 20(1): 71–76.
[17] 李震, 閻福禮, 范湘濤. 中國西北地區(qū)NDVI變化及其與溫度和降水的關(guān)系[J]. 遙感學(xué)報, 2005(3): 308–313.
[18] 楊針娘. 中國冰川水資源. 蘭州: 甘肅科學(xué)技術(shù)出版社, 1991. 140–141.
[19] 沈永平, 王順德. 塔里木盆地冰川及水資源變化研究新進展[J]. 冰川凍土, 2002, 24(6): 819.
[20] 蔣艷, 夏軍. 塔里木河流域徑流變化特征及其對氣候變化的響應(yīng)[J]. 資源科學(xué), 2006, 29(3): 45–52.
[21] 王欣, 謝自楚, 馮清華. 塔里木河流域冰川系統(tǒng)平衡線的計算及其分布特征[J]. 冰川凍土, 2003, 25(4): 380–388.
[22] 高鑫, 葉柏生, 張世強, 等. 1961—2006年塔里木河流域冰川融水變化及其對徑流的影響[J]. 中國科學(xué):地球科學(xué), 2010, 40(5): 654–665.
The correlation research onDBH growth in responseto climatic factors and NDVI in the middle reaches of the Tarim River
LIN Jiahuang1,2, HUANG Tiecheng1,2, CHEN Shujiang1,2, JIA xiang1,2,LAI Fengbing1,2
1. College of Geography Science and Tourism,Xinjiang Normal University, Urümqi 830054,China 2. Urumqi Institute of Spatial Remote Sensing Applications,Urümqi 830054,China
We took the DBH growth ofin the middle reaches of the Tarim River as research subject, and the relationships between mass growth ofDBH and meteorological elements and NDVI were analyzed by using the research methods of trend analysis and correlation analysis of geo-statistics software. The results showed that the DBH of the collected samples were mainly concentrated in the range from 5 to 25 cm, which was accounted for 86.35% in the total amount. The growth rates ofDBH were 6.02% and 7.08% during the periods of 2001-2006 and 2006-2011 respectively. The increasing DBH growth of fixed samplewas worse during 2001-2006 than that during 2006-2011; small diameter was more than medium diameter and large diameter in order. The growth rate in high density forest was more than that in medium density forest, low density forest and open forest in order. There is a strongly positive correlationbetween DBH growthofand air temperature, but itwas negatively correlated with precipitation. The Pearson correlation coefficient between DBH growthofand average annual NDVI was 0.542. The percentage change of the average NDVI was in an increasing trend, which showed that growth vigor ofwas in better condition in the study area from 2001 to 2011.
; DBH growth; meteorological factors; correlation
10.14108/j.cnki.1008-8873.2017.02.024
Q948
A
1008-8873(2017)02-164-07
2016-07-02;
2016-08-18
國家自然科學(xué)基金項目(31460167); 塔克拉瑪干西部別里庫姆沙漠胡楊沙堆發(fā)育模式及其在荒漠監(jiān)測中的作用(41661002)資助
林家煌(1991—), 男, 福建泉州人, 碩士研究生, 主要從事資源環(huán)境遙感的研究, E-mail: linjiahuang121@163.com
黃鐵成, 男, 助理研究員, 主要從事資源環(huán)境遙感教學(xué)和科研工作, E-mail: huangtiechengl@163.com
林家煌, 黃鐵成, 陳蜀江, 等. 塔里木河中游胡楊胸徑生長量與氣候因子和NDVI的關(guān)系研究[J]. 生態(tài)科學(xué), 2017, 36(2): 164-170.
LIN Jiahuang, HUANG Tiecheng, CHEN Shujiang, et al. The correlation research onDBH growth in response to climatic factors and NDVI in the middle reaches of the Tarim River[J]. Ecological Science, 2017, 36(2): 164-170.