祁连山植被变化及其对气候响应的敏感性研究

植被是自然生态系统中最活跃和敏感的因子，其它自然要素的变化都可以被它敏锐地反映出来，因而是自然景观变化的指示器。高时间和空间分辨率的遥感数据为研究植被动态变化提供了数据源，使得过去难以实现的大尺度植被动态变化研究成为可能。本项目利用1982-2011年NOAA/AVHRR和TERRA/MODIS提供的遥感数据，分析近30年祁连山植被的净初级生产力、植被覆盖度、物候等方面的时空变化特征，在此基础上探讨植被的时空变化对气候响应的敏感性，探索适合研究区的植被-气候耦合模型，研究未来不同气候变化情景下祁连山植被变化的趋势，旨在全面研究植被变化对气候变化的响应机制，进而为祁连山生态环境保护与治理、河西地区水资源合理开发利用和区域经济可持续发展提供科学依据。

全球气候变暖是不可争议的事实，不过区域气候变化对此响应程度有所不同。植被是陆地生态系统的组成部分，在全球变化中起着指示器作用。在气候变暖背景下，有关气候变化对生态系统的影响已引起科学家、各国政府和社会各界的关注。祁连山是我国西北地区重要水源涵养林区和雪冰水资源区，其生态地位重要和突出，研究其植被覆盖变化及对气候变化的响应，有助于全面了解研究区生态环境变化，进而为河西绿洲水资源管理和区域可持续发展战略制定提供科学依据。本项目的主要研究内容包括：（1）植被时空动态变化研究；（2）植被变化对气候响应的敏感性研究；（3）不同气候变化背景下未来植被变化研究。利用GIMMS NDVI、MODIS NDVI、MOD15A2、MOD09A1、GLC2000、全球气候数据、中国气象科学数据以及野外观测数据，采用最大合成法、线性趋势法、相关分析法、CASA模型和AVIM2模型，研究了祁连山植被覆盖变化及其对气候变化的响应。研究结果表明：（1）1982-2006年，植被NDVI呈增加趋势，其中夏季增加幅度最大，春季最小，空间上中西部增加趋势明显，东部地区减少趋势明显，植被NDVI与气温和降水的相关性极显著；（2）2000-2012年，植被NDVI呈增加趋势，其中春季呈增加趋势，其它季节呈减小趋势，春季植被NDVI与气温显著正相关，夏季植被NDVI与降水显著正相关；（3）1982-2006年，植被生长季始期和末期均呈提前趋势，生长季长度略有缩短，总体上物候没有明显变化，3月的降水量是影响植被生长季始期的重要因子，生长季末期与8-9月温度和10-11月降水的相关性较大；（4）2003-2012年，植被NPP呈增加趋势，其中夏季植被NPP增加最明显，其它季节呈减小趋势，植被NPP对气温和降水均具有显著的滞后效应，滞后期为1个月或3个月；（5）1958-2008年，植被NPP呈增加趋势，其中夏季增加幅度最大，冬季最小，在空间上中部和南部增加趋势明显，植被NPP对气温变化的响应比降水量变化更为敏感；（6）2015～2055年，祁连山植被NPP呈波状增加趋势，但增加速率较1958-2008年有所降低。