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寒旱所黄河源区植被变化趋势及其对气候变化的响应

2012.5.21

　　在全球气候变化和人类活动影响下，黄河上游水源涵养区草地出现了严重退化，生态环境出现急剧恶化的现象，其高寒生态系统正在发生一系列的变化，特别是黄河源头鄂陵湖和扎陵湖的出水口多次出现断流现象更是引起社会各界的关注。黄河源区生态系统的变化最直观地反映了湿地退化以及植被覆盖面积不同程度的缩小。更深层次上，它不仅削弱了黄河源区天然生态的屏障作用，还降低了黄河源区的水源涵养和产流能力，黄河上游地表径流产流能力持续减弱，使得黄河上游径流呈现持续减小的趋势。

　　有关黄河源区生态环境演变过程及气候响应的研究已经得到广泛重视。但由于黄河源区地域辽阔，给野外试验直接获取数据带来了很大困难，地面观测点的空间代表性也有限。利用卫星遥感技术结合地面观测开展区域面上的研究能够弥补这些不足，特别是卫星遥感资料具有覆盖面积大、实时性和动态性强等优点而得到广泛的应用，使其在陆面参数动态过程监测有很大的应用潜力。

　　中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员利用1982-2001年NOAA/AVHRR(美国大气海洋局卫星/甚高分辨率辐射计)NDVI(归一化植被指数)资料、2000-2008年EOS/MODIS(地球观测系统卫星/中等分辨率成像光谱仪)NDVI资料以及1982-2008年黄河源区的玛多、玛曲和兴海气象台站逐月气温和降水资料，分析了黄河源区玛多、玛曲和兴海地区卫星遥感植被指数的时空变化特征，探讨了全球变化背景下黄河源区植被对气候变化的响应过程。

　　研究发现，黄河源区植被在时间和空间尺度上都呈现退化趋势。1982-1990年，黄河源区植被退化主要发生黄河源区鄂陵湖以东区域；1991-2000年，植被退化范围进一步扩大到源区北部兴海共和地区以及若尔盖草原；2000-2008年，植被退化范围扩大至黄河上游主要水源涵养区的玛曲草原，但源区北部的兴海和共和地区却出现了植被增加的趋势。黄河源区植被对气候变化响应关系为黄河源区水源涵养区植被对气温的响应最为敏感，气温低于0.0℃时，植被指数对气温的变化没有响应，当月平均气温大于5.0℃时，植被指数随气温的升高呈指数关系增长。局地降水对植被的影响非常复杂，在生长初期(4-6月)影响很大，但随着植被生长丰茂，植被指数达到高值而趋于饱和时，对局地降水的响应就会很小。

　　本研究项目受到国家自然科学基金资助项目(40775022)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-328)共同资助；研究成果发表于《气候与环境研究》。