青藏高原植被NDVI對氣候因子響應的格蘭杰效應分析

作者：周玉科

摘要：多變的氣候和復雜的地理環境使得青藏高原植被對氣候變化響應敏感,因此分析高原植被與氣候因子之間的動態關系對氣候變化研究和生態系統管理具有重要意義。論文基于1982-2012年青藏高原氣象數據(氣溫、降水)以及GIMMS NDVI3g遙感數據,在像素級別上運用格蘭杰因果關系檢驗方法,在月尺度和季節尺度上分析了高原植被NDVI(主要是草原)與平均氣溫、降水量之間的響應情況及因果關系。研究表明:①月尺度上NDVI與平均氣溫之間、NDVI與降水量之間的時序平穩性比例高于季節尺度,月尺度下達到平穩性的植被區域分別占99.13%和98.68%,季節尺度下分別占64.01%和71.97%;②月尺度下高原平均氣溫和降水量對NDVI影響的滯后期都集中在第12~13個月,荒漠草原、典型草原和草甸3種植被類型的滯后期一致,季節尺度下平均氣溫和降水量對NDVI影響的滯后期主要分布在第3~4和第6個季度,3種植被類型的滯后期差異性較大;③月尺度下,青藏高原約98.95%的植被覆被區的平均氣溫是引起NDVI變化的格蘭杰原因,反之,大部分地區(約89.05%,除高原東南區域)內NDVI也是引起平均氣溫變化的格蘭杰原因;季節尺度下,青藏高原中部以外植被區域(約92.03%)內的平均氣溫是引起NDVI變化的格蘭杰原因,而在東部和西部部分地區(約50.55%)中NDVI也是引起平均氣溫變化的格蘭杰原因;④月尺度下,高原東北和西北地區(約72.05%)內的降水量是引起NDVI變化的格蘭杰原因,大部分地區(約94.86%,除東南部少量區域)中NDVI是引起降水量變化的格蘭杰原因;季節尺度下,高原東南部(約61.43%)地區內的降水量是引起NDVI變化的格蘭杰原因,高原中東部地區(約48.98%)中NDVI是引起降水量變化的格蘭杰原因。總之,高原植被NDVI與氣溫、降水的相互作用顯著,彼此均可構成格蘭杰因果效應,但總體上氣候因子的影響程度大于植被的反饋作用

發文機構：中國科學院地理科學與資源研究所生態系統網絡觀測與模擬重點實驗室

關鍵詞：青藏高原平穩性檢驗格蘭杰因果關系多尺度分析滯后階NDVI氣候變化Tibetan Plateaustationarity testGranger causalitymulti-scale analysislag orderNDVIclimate change

分類號： P426.614[天文地球—大氣科學及氣象學]