焉耆盆地植被覆盖年内动态变化分析文献综述
摘要：植被覆盖度（Fractional Vegetation Cover， FVC）是植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比[1]。区域植被覆盖变化直接关系到一个地区区域环境内气候，水文，土壤状况等因子的改变[2]。植被作为自然生态系统的基本组成部分及主要生产者，它联结着土壤、地下水等环境要素，并能最直观地反映 自然环境现状。在以稀疏植被覆盖为特征的干旱区，植物既是重要的自然资源，也是最为敏感的环境要素。作为干旱区重要的生态指标[3]，植被覆盖的变化可揭示区域环境状况的演化与变迁正确估算荒漠绿洲区植被覆盖度，把握区域植被覆盖分布状况，是开展干旱区生态调研、土地荒漠化评价的基础，能够为干旱区生态建设与环境保护相关政策制定提供依据[4]因此植被覆盖变化研究已成为揭示干旱区自然环境变化及其规律的重要手段[5]。
焉耆盆地是我国乃至世界上受人类活动和气候变化的干扰最强烈的区域之一，目前该区域的已有研究主要集中在区域土地利用覆盖的年际变化上，年内的植被覆盖度变化研究相对较少。本研究以分析研究焉耆盆地年内植被覆盖度变化特征为目的，综合利用目前最新的哨兵2等新数据源以及谷歌地球引擎（Google Earth Engine）数据处理平台，可以在较短时间完成区域数据处理，建立高时间分辨率和高空间分辨率的植被覆盖度数据集，研究成果对区域生态环境监测和保护具有重要参考价值。
关键词 : 区域环境，植被覆盖，焉耆盆地，谷歌地球引擎（Google Earth Engine），动态变化
- 前言
焉耆盆地位于新疆塔里木盆地东北侧，而新疆地处于欧亚大陆干旱半干旱气候带，区域内植被稀少，水土流失严重，生态环境极其脆弱，荒漠化导致土地锐减、流动沙丘不断增加，土地生产力下降等一系列生态环境问题[6-8]。焉耆盆地，是一个干旱区内植被覆盖面积较为广阔的半封闭盆地，其植被的覆盖变化直接控制和影响着区域内的生态安全、能量和物质的转换、生态系统的结构和功能等方面[9]。近年来，随着焉耆盆地社会经济的快速发展，研究区绿洲在人类大规模的水土资源开发活动的影响下，自然植被区转为农作区，长年覆盖的土地变为季节覆盖的耕地，能连年继续生长的自然植物变为不洗盐不能生长的粮作，靠汲取地下水生长的植物变为依赖灌溉收成的作物，再加上干旱区生态环境本身的脆弱和频繁发生的自然灾害，焉耆盆地的生态环境问题已十分突出，成为我国西北干旱区典型的生态退化区[10]。以研究焉耆盆地植被覆盖的变化趋势为目的，探索人类活动和气候变化对植被覆盖的影响是具有重要理论意义和使用价值。在正确认识自然变化与人类活动的影响下，可为焉耆盆地植被覆盖变化趋势提供事实基础[10]。因此，动态监测焉耆盆地植被覆盖，对更好的理解和模拟陆地生态系统的动态变化特征，揭示区域环境状况的演化，甚至对西北干旱半干旱地区有着极为重要的现实意义[11-13]。
- 气候变化对焉耆盆地的植被覆盖的影响
气候是一个地区一定时期内的平均大气状况。所谓气候变化是指一个特定地点、区域或全球长时间的气候转换或改变，是以某些或所有的与平均大气状况有关的特征，如温度、风场和降水量等要素的变化来度量的[14]。近年来，全球气候变化已引起人们普遍关注，据IPCC(2006)第四次评估报告指出，2O世纪全球升温达O.74℃，是近千个世纪来增温最明显的一个世纪[15]。在全球变暖背景下，近百年来我国气温也上升了0.65plusmn;0.15℃，比全球平均增温幅度略高。受气候变暖影响，全球降水也发生了变化，如高纬和一些热带地区水量会增加1O％～4O％，而在一些中纬和热带干燥地区，则可能减少10％～30％tz3J。虽然我国年均降水量变化趋势不明显，但区域降水变化波动较大，如华北大部地区每lOa减少20～40mm，而华南与西南地区每10a则增加20～60mm，西北地区西部（特别是北部)，尤其是新疆北部也明显增多，但西北地区东部降水仍然偏少[16]。因此，在全球气候变化背景下 ，焉耆盆地整体气候变化表现出海拔越高，降水越多，气温越低，蒸发越弱 ， 气候越湿润；海拔越低，降水越少，气温越高，蒸发越强，气候越干燥的特征[17]。全球气候变化对黑河下游植被覆盖变化的影响体现在：首先，植被覆盖面积不断减少。再次，绿洲内一些湿生、中生植被逐渐退化，并演变为荒漠植物和盐生植物。此外区域生物多样性也逐渐减少。一些植物种类、密度、盖度及生物量都相应降低，一些建群种和优势种逐渐衰退，甚至消失。[18]由此可见，气候系统的变化已对自然生态系统产生了深刻影响[19,20]。而植被作为自然生态系统的“调节剂”，其对生态系统的调节作用也不容忽视。在全球变化影响下，焉耆盆地植被覆盖度不断降低，地表裸露面积增加，地表蒸发增强，同时植物蒸腾量减少，又使原本干旱的小气候更加干旱；而干旱又将制约植被生长，并使植被质量下降。因此，在焉耆盆地植被覆盖变化与气候变化二者的相互制约作用更为显著。
- 人类活动对焉耆盆地的植被覆盖的影响
环境是人类赖以生存和发展的物质条件的整体[21]。人类作为环境系统中最活跃的因子，能通过自身活动来影响和改变该系统，从而使整个环境发生变化人类活动可直接或间接对生态环境产生正负影响。砍伐、放牧、开荒等活动直接改变了植被生态系统现状，而修建水利工程、灌溉等活动则使地表水及地下水循环发生直接变化，同时又会间接引起植被变化[22]
近年来，随着焉耆盆地社会经济的快速发展，研究区绿洲在人类大规模的水土资源开发活动的影响下，自然植被区转为农作区，长年覆盖的土地变为季节覆盖的耕地，能连年继续生长的自然植物变为不洗盐不能生长的粮作，靠汲取地下水生长的植物变为依赖灌溉收成的作物，再加上干旱区生态环境本身的脆弱和频繁发生的自然灾害，焉耆盆地的生态环境问题已十分突出，成为我国西北干旱区典型的生态退化区[7]。由此可见，人类活动也会对区域生态环境变化起积极作用[23] 。
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