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国土资源遥感  2020, Vol. 32 Issue (1): 200-208    DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.01.27
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多伦县草原植被覆盖与蒸散量时空变化及其关系
程宇琪1,王雨晴1,孙静萍2,张成福1()
1. 内蒙古农业大学沙漠治理学院,呼和浩特 010011
2. 内蒙古环境监测中心站,呼和浩特 010010
Temporal and spatial variation of evapotranspiration and grassland vegetation cover in Duolun County, Inner Mongolia
Yuqi CHENG1,Yuqing WANG1,Jingping SUN2,Chengfu ZHANG1()
1. College of Desert Control Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010011, China
2. Inner Mongolia Environmental Monitoring Center Station, Hohhot 010010, China
全文: PDF(5000 KB)   HTML  
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摘要 

研究内蒙古退化草地的蒸散变化,有利于了解该地区退化草地生态系统水循环,并对该地区草地的水资源合理利用提供重要依据。本研究以内蒙古多伦县为研究对象,利用2001—2017年间生长茂盛期的MODIS数据反演了近17 a该区域植被覆盖度及其日蒸散量的空间分布和变化规律,分析了土地利用和草地退化对蒸散量的影响。结果表明: ①不同土地利用类型的植被覆盖度从大到小的顺序为: 林地>农田>居民建设用地>草地>未利用地>水域,不同土地利用类型的日蒸散量从大到小的顺序为: 水域>林地>农田>居民建设用地>草地>未利用地; ②2001—2017年间多伦县草地类型以第Ⅲ和Ⅳ等级的草地为主,低等级草地面积有下降的趋势,而优质草地面积有上升的趋势,说明该地区对草原的保护性措施有一定的成效; ③2001—2017年间,各等级草地日蒸散量总体无明显变化趋势。除个别年份外,植被覆盖度与日蒸散量呈现一致的年际波动; ④综合植被覆盖度与日蒸散量的时空分布格局,分析得出植被覆盖与日蒸散量具有一定的正相关性。

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程宇琪
王雨晴
孙静萍
张成福
关键词 MODIS草地等级植被覆盖度SEBAL模型日蒸散量    
Abstract

Studying the changes of evapotranspiration of degraded grassland in Inner Mongolia is conducive to understanding the water cycle of the degraded grassland ecosystem in this region and provides an important basis for the rational use of grassland water resources in this region. In this study, Duolun County in Inner Mongolia was taken as the research object. MODIS data during the flourishing period from 2001 to 2017 were used to invert the spatial distribution and variation of vegetation coverage and daily evapotranspiration in this region for nearly 17 years, and the effects of land use and grassland degradation on evapotranspiration were analyzed. Some conclusions have been reached: ① The order of vegetation coverage of different land use types is forest land >farmland>residential construction land>grassland>unused land>water area; the order of daily evapotranspiration of different land use types is water area>forest land>farmland >residential construction land>grassland>unused land. ② From 2001 to 2017, the grassland types in Duolun County are mainly of the III and IV grades; the area of low-grade grassland has a downward trend, while the area of high-quality grassland has an upward trend, which indicates that the protective measures for grassland in this area achieved certain results. ③ During 2001-2017, there was no obvious change trend in the daily evapotranspiration of all grassland grades; except for a few years, vegetation coverage and daily evapotranspiration showed consistent interannual fluctuations. ④ According to the spatial and temporal distribution pattern of vegetation coverage and daily evapotranspiration, it is concluded that there is a positive correlation between vegetation coverage and daily evapotranspiration.

Key wordsMODIS    grassland grade    vegetation coverage    SEBEL model    daily evapotranspiration
收稿日期: 2019-01-04      出版日期: 2020-03-14
ZTFLH:  TP79  
基金资助:内蒙古农业大学人才引进基金项目“内蒙古农业大学引进人才科研启动项目”(编号: YJ2014-1);国家自然科学基金项目“中阿土地退化/荒漠化与生态系统修复双边研讨会”(编号: RZ1900003711)
通讯作者: 张成福     E-mail: 2651534893@qq.com
作者简介: 程宇琪(1994-),女,硕士研究生,研究方向为水土保持与荒漠化防治。Email: 851932417@qq.com。
引用本文:   
程宇琪,王雨晴,孙静萍,张成福. 多伦县草原植被覆盖与蒸散量时空变化及其关系[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(1): 200-208.
Yuqi CHENG,Yuqing WANG,Jingping SUN,Chengfu ZHANG. Temporal and spatial variation of evapotranspiration and grassland vegetation cover in Duolun County, Inner Mongolia. Remote Sensing for Land & Resources, 2020, 32(1): 200-208.
链接本文:  
http://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2020.01.27      或      http://www.gtzyyg.com/CN/Y2020/V32/I1/200
Fig.1  研究区地理位置及概况
Fig.2  研究区土地利用类型及各土地利用类型面积比
草地
等级
草地等级划分方法
草地植被覆盖度达到草地最优植被覆盖度的20%以下
草地植被覆盖度达到草地最优植被覆盖度的20%~40%之间
草地植被覆盖度达到草地最优植被覆盖度的40%~60%之间
草地植被覆盖度达到草地最优植被覆盖度的60%~80%之间
草地植被覆盖度达到草地最优植被覆盖度的80%以上
Tab.1  多伦县草地等级划分标准
Fig.3  2001—2017年间研究区植被覆盖度和日蒸散量均值空间分布
Fig.4  2001—2017年间研究区不同土地利用类型平均植被覆盖度及平均日蒸散量变化
Fig.5  2001—2017年研究区各等级草地空间分布及各草地等级面积比
Fig.6  2001—2017年研究区不同等级草地面积变化趋势
Fig.7  2001—2017年研究区草地日蒸散量空间分布及各等级草地日蒸散量变化
Fig.8  2001—2017年研究区不同等级草地日蒸散量逐年变化趋势
Fig.9  2001—2017年研究区植被覆盖度及日蒸散量年际动态变化
Fig.10  2001—2017年研究区8月份降水量和降水日数变化
Fig.11  2001—2017年研究区植被覆盖度和日蒸散量的关系
[1] 刘起 . 内蒙古草地资源与生态环境[J]. 内蒙古环境保护, 1998(2):16-18.
Liu Q . Inner Mongolia grassland resurces and ecological-environment[J]. Environment Protection of Inner Mongolia, 1998(2):16-18.
[2] 肖洋, 欧阳志云, 王莉雁 , 等. 内蒙古生态系统质量空间特征及其驱动力[J]. 生态学报, 2016,36(19):6019-6030.
Xiao Y, Ouyang Z Y, Wang L Y , et al. Spatial patterns of ecosystem quality in Inner Mongolia and its driving forces analysis[J]. Acta Ecologica Sinica, 2016,36(19):6019-6030.
[3] 萨其日拉 . 内蒙古阿鲁科尔沁旗草地退化时空分布特征分析[D]. 内蒙古:内蒙古师范大学, 2017.
Saqirila . Analysis of Temporal and Spatial Distribution Characteristics of Grassland Degradation Arhorqin Banner,Inner Mongolia[D]. Inner Mongolia: Inner Mongolia Normal University, 2017.
[4] 王改莲, 庞云, 陈景芋 , 等. 浅析内蒙古草地现状、退化成因及发展建议[J]. 内蒙古农业科技, 2011(2): 3, 21.
Wang G L, Pang Y, Chen J Y , et al. The current situation, degradation causes of grassland in Inner Mongolia and its development proposal[J]. Inner Mongolia Agricultural Science And Technology, 2011(2): 3, 21.
[5] 李凤霞, 张德罡 . 草地退化指标及恢复措施[J]. 草原与草坪, 2005(1):24-28.
Li F X, Zhang D G . Indicators and recovery approaches of degenerated grassland in China[J]. Grassland and Turf, 2005(1):24-28.
[6] 金荣 . 退化草地恢复研究进展[J]. 内蒙古林业调查设计, 2018,41(5):61-64.
Jin R . Progress in research on restoration of degraded grassland[J]. Inner Mongolia Forestry Investigation and Design, 2018,41(5):61-64.
[7] 梁四海, 陈江, 金晓媚 , 等. 近21年青藏高原植被覆盖变化规律[J]. 地球科学进展, 2007(1):33-40.
Liang S H, Chen J, Jin X M , et al. Regularity of vegetation coverage changes in the Tibetan Plateau over the last 21 years[J]. Advances in Earth Science, 2007(1):33-40.
[8] 陈祖刚, 巴图娜存, 徐芝英 , 等. 基于数码相机的草地植被盖度测量方法对比研究[J]. 草业学报, 2014,23(6):20-27.
Chen Z G, Batu N C, Xu Z Y , et al. Measuring grassland vegetation cover using digital images[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2014,23(6):20-27.
[9] 穆少杰, 李建龙, 陈奕兆 , 等. 2001—2010年内蒙古植被覆盖度时空变化特征[J]. 地理学报, 2012,67(9):1255-1268.
Mu S J, Li J L, Chen Y Z , et al. Spatial differences of variations of vegetation coverage in Inner Mongolia during 2001—2010[J]. Acta Geographica Sinica, 2012,67(9):1255-1268.
[10] 曹旭娟 . 青藏高原草地退化及其对气候变化的响应[D]. 北京:中国农业科学院, 2017.
Cao X J . Grassland Degradation and Its Response to Climate Change in the Qinghai-Tibet Plateau[D]. Beijing:Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2017.
[11] 李婧梅, 蔡海, 程茜 , 等. 青海省三江源地区退化草地蒸散特征[J]. 草业学报, 2012,21(3):223-233.
Li J M, Cai H, Cheng Q , et al. Characterizing the evapotranspiration of a degraded grassland in the Sanjiangyuan Region of Qinghai Province[J]. Acta Prat-Aculturae Sinica, 2012,21(3):223-233.
[12] 张立锋, 张继群, 张翔 , 等. 三江源区退化高寒草甸蒸散的变化特征[J]. 草地学报, 2017,25(2):273-281.
Zhang L F, Zhang J Q, Zhang X , et al. Characteristics of evapotranspiration of degraded alpine meadow in the Three-River Source Region[J]. Acta Agrestia Sinca, 2017,25(2):273-281.
[13] 郑涵, 王秋凤, 李英年 , 等. 海北高寒灌丛草甸蒸散量特征[J]. 应用生态学报, 2013,24(11):3221-3228.
Zheng H, Wang Q F, Li Y N , et al. Characteristics of evapotranspiration in an alpine shrub meadow in Haibei,Qinghai of Northwest China[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2013,24(11):3221-3228.
[14] 刘可, 杜灵通, 侯静 , 等. 2000—2014年宁夏草地蒸散时空特征及演变规律[J]. 草业学报, 2018,27(3):1-12.
Liu K, Du L T, Hou J , et al. Spatio-temporal characteristics and evolution of evapotranspiration of natural grassland in Ningxia during 2000—2014[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2018,27(3):1-12.
[15] 闫俊杰, 吕光辉, 徐海量 , 等. 2000—2014年塔里木河干流的植被覆盖与蒸散发时空变化及其关系[J]. 水土保持通报, 2018,38(3):248-255.
Yan J J, Lyu G H, Xu H L , et al. Spatial-temporal variations in vegetation cover and evapotranspiration and their relationship in Tarim River during 2000—2014[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2018,38(3):248-255.
[16] Bastiaanssen W G M . SEBAL-based sensible and latent heat fluxes in the irrigated Gediz Basin,Turkey[J]. Journal of Hydrology, 2000,229(1-2):87-100.
[17] Wu C D, Cheng C C, Lo H C , et al. Application of SEBAL and Markov models for future stream flow simulation through remote sensing[J]. Water Resources Management, 2010,24(14):3773-3797.
[18] 王霞 . 基于SEBAL模型的极端干旱气候区域蒸散发的遥感估算[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学, 2012.
Wang X . Study on Regional Evapotranspiration Estimation Using Remote Sensing Technology of Extreme Arid Climate Area Based on SEBAL[J]. Urumqi:Xinjiang Agricultural University, 2012.
[19] Tang R L, Li Z L, Chen K S . Spatial-scale effect on the SEBAL model for evapotranspiration estimation using remote sensing data[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2013: 174-175.
[20] 安乐生, 朱磊, 刘春 . 基于SEBAL模型的不同覆被条件下区域蒸散发研究[J]. 安庆师范学院学报(自然科学版), 2016,22(3):97-101.
An L S, Zhu L, Liu C . Research on regional evapotranspiration based on SEBAL model of different vegetation cover[J]. Journal of Anqing Teachers College(Natural Science Edition), 2016,22(3):97-101.
[21] 阿布都沙拉木·吐鲁甫, 买买提·沙吾提, 马春玥 , 等. 基于SEBAL模型的渭—库绿洲蒸散量特征及影响因子研究[J]. 地球信息科学学报, 2018,20(09):1361-1372.
Abdusalam T, Mamat S, Ma C Y , et al. Characteristics and impact factors of evapotranspiration in Ugan and Kuqa Rivers delta oasis based on SEBAL model[J]. Journal of Geo- Information Science, 2018,20(9):1361-1372.
[22] 阿如旱, 车敏 . 近60年多伦县气候特征变化分析[J]. 内蒙古师范大学学报(自然科学版), 2017,46(3):426-430.
Aruhan, Che M . Analysis on the characteristics of climate change in recent 60 years in Duolun County,Inner Mongolia[J]. Journal of Inner Mongolia Normal University(Natural Science Edition), 2017,46(3):426-430.
[23] 胡小龙 . 内蒙古多伦县退化草地生态恢复研究[D]. 北京:北京林业大学, 2011.
Hu X L . Study on Ecological Restoration of Degraded Grassland in Duolun County[D]. Beijing:Beijing Forestry University, 2011.
[24] 陈贵廷, 刘清泉, 徐甫生 , 等. 基于3S技术的多伦县植被覆盖度动态变化研究[J]. 内蒙古林业科技, 2009,35(4):47-49.
Chen G T, Liu Q Q, Xu F S , et al. Dynamic change of vegetation coverage based on 3S technologyin Duolun County[J]. Journal of Inner Mongolia Forestry Science and Technology, 2009,35(4):47-49.
[25] 苏江 . 基于3S技术的多伦县林业工程生态效益评价[D]. 呼和浩特:内蒙古农业大学, 2011.
Su J . Based on 3S to Evaluate Effect of Forestry Project in Duolun Country[D]. Hohhot:Inner Mongolia Agricultural University, 2011.
[26] 张连根, 周佳宁, 刘佳 , 等. 多伦县植被覆盖空间格局及动态变化研究[J]. 内蒙古林业科技, 2016,42(1):13-16.
Zhang L G, Zhou J N, Liu J , et al. Study on spatial pattern of vegetation cover and dynamic changes in Duolun County[J]. Journal of Inner Mongolia Forestry Science and Technology, 2016,42(1):13-16.
[27] Bastiaanssen W G M, Menenti M, Feddes R A , et al. A remote sensing surface energy balance algorithm for land(SEBAL).1.Formulation[J]. Journal of Hydrology, 1998(212-213):198-212.
[28] 高海东, 李占斌, 贾莲莲 , 等. 利用SEBAL模型估算不同水土保持措施下的流域蒸腾蒸发量——以韭园沟、裴家峁流域为例[J]. 土壤学报, 2012,49(2):260-268.
Gao H D, Li Z B, Jia L L , et al. Estimation of evapotranspirations from watersheds under diffrent and soil conservation measures using SEBAL model:A case study of Jiuyuangou and Peijiamao[J]. Acta Pedologica Sinica, 2012,49(2):260-268.
[29] 张惠平 . 基于MODIS数据的淮河流域蒸散发估算研究[D]. 西安:西安科技大学, 2017.
Zhang H P . Estimation of Evapotranspiration Based on MODIS Data in Huaihe River Basin[D]. Xi’an:Xi’an University of Science and Technology, 2017.
[30] 余弘婧, 李晓兵, 赵勇 , 等. 基于SEBAL模型的锡林浩特蒸散量反演研究[J]. 中国水利水电科学研究院学报, 2013,11(4):266-273.
Yu H J, Li X B, Zhao Y , et al. Retrieving evapotranspiration in Xilinhot based on SEBAL model[J]. Journal of China Instituteof Water Resources and Hydropower Research, 2013,11(4):266-273.
[31] 范建忠, 李登科, 高茂盛 . 基于MOD16的陕西省蒸散量时空分布特征[J]. 生态环境学报, 2014,23(9):1536-1543.
Fan J Z, Li D K, Gao M S . Spatio-temporal variations of evapotranspiration in Shaanxi Province using MOD16 products[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014,23(9):1536-1543.
[32] 蔺文静, 董华, 陈立 , 等. 基于SEBAL模型的区域蒸发蒸腾遥感估算[J]. 遥感信息, 2008(5):50-54.
Lin W J, Dong H, Chen L , et al. SEBAL based regional evapotranspiration estimation[J]. Remote Sensing Information, 2008(5):50-54.
[33] 达日玛 . 基于MODIS数据的区域蒸散发量遥感估算及其应用[D]. 呼和浩特:内蒙古师范大学, 2010.
Darima . A Study on Regional Evaportranspiration Estimation of Remote Sensing and Its Application Based on MODIS Data Acase of Bayannaoer City[D]. Hohhot:Inner Mongolia Normal University, 2010.
[34] 李兴华, 魏玉荣, 张存厚 . 内蒙古草地面积的变化及其成因分析——以锡林郭勒盟多伦县为例[J]. 草业科学, 2012,29(1):19-24.
Li X H, Wei Y R, Zhang C H . Vraiation of grassland area and its cause in Inner Mongolia:A case study on Duolun County of Xilin Gol League[J]. Pratacultural Science, 2012,29(1):19-24.
[35] 张巧凤, 刘桂香, 于红博 , 等. 基于MOD16A2的锡林郭勒草原近14年的蒸散发时空动态[J]. 草地学报, 2016,24(2):286-293.
Zhang Q F, Liu G X, Yu H B , et al. Temporal and spatial dynamic of ET based on MOD16A2 in recent fourteen years in Xilingol Steppe[J]. Acta Agrestia Sinca, 2016,24(2):286-293.
[36] 云文丽, 侯琼, 王永利 , 等. 内蒙古典型草原作物系数和实际蒸散量的时空分布特征[J]. 自然资源学报, 2013,28(2):300-311.
Yun W L, Hou Q, Wang Y L , et al. Spatial and temporal distribution of crop coefficient and actual evapotranspiration in steppe of Inner Mongolia[J]. Journnal of Natural Resources, 2013,28(2):300-311.
[1] 施益强,邓秋琴,吴君,王坚. 厦门市MODIS气溶胶光学厚度与空气质量指数的回归分析[J]. 国土资源遥感, 2020, 32(1): 106-114.
[2] 李恺霖,张春桂,廖廓,李丽纯,王宏. 福建省空气清新度卫星遥感监测[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 151-158.
[3] 彭继达,张春桂. 基于高分一号遥感影像的植被覆盖遥感监测——以厦门市为例[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 137-142.
[4] 吴林霖,官云兰,李嘉伟,袁晨鑫,李睿. 基于MODIS影像喀斯特石漠化状况研究——以贵州省为例[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(4): 235-242.
[5] 吴佳平,张旸,张杰,范胜龙,杨超,张小芳. 基于MODIS数据的淤泥质海岸水体指数比较与分析——以黄河三角洲海岸为例[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(3): 242-249.
[6] 刘英,岳辉,侯恩科. MODIS数据在陕西省干旱监测中的应用[J]. 国土资源遥感, 2019, 31(2): 172-179.
[7] 赖家明,杨武年. 基于RS的川西天然林区近29年植被覆盖动态变化[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(4): 132-138.
[8] 曹西凤,孙林,赵子飞,韩晓峰,颜明捷. MODIS遥感产品在三江源地区草产量估测中的应用[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(4): 115-124.
[9] 张晓东,刘湘南,赵志鹏,赵银鑫,马玉学,刘海燕. 基于像元二分法的盐池县植被覆盖度与地质灾害点时空格局分析[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(2): 195-201.
[10] 张文,任燕,马晓琳,胡艺杰. 基于综合干旱指数的淮河流域土壤含水量反演[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(2): 73-79.
[11] 彭秋志, 秦国玲, 吕乐婷, 吴亚玲. 基于MODIS数据的东江流域云干扰时空特征分析[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(1): 109-115.
[12] 张宇婷, 张振飞, 张志. 新疆大南湖荒漠区1992—2014年间植被覆盖度遥感研究[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(1): 187-195.
[13] 尤慧, 苏荣瑞, 肖玮钰, 刘凯文, 高华东. 基于MODIS EVI时序数据的江汉平原油菜种植分布信息提取[J]. 国土资源遥感, 2018, 30(1): 173-179.
[14] 张成才, 罗蔚然, 窦小楠, 王金鑫. 应用Landsat8数据改进FCD模型方法[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(4): 33-38.
[15] 贺丽琴, 杨鹏, 景欣, 晏磊, 苏琳琳. 基于MODIS影像及不透水面积的珠江三角洲热岛效应时空分析[J]. 国土资源遥感, 2017, 29(4): 140-146.
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