研究区NDVI变化趋势分析

适宜的气温和降水是促进植被生长的重要自然因素，前人的大量研究结果表明，两者与NDVI普遍具有相关性，其中气温与NDVI的相关性在我国东部地区高于降水与NDVI的相关性［8］。本研究在此基础之上，利用变异系数和趋势分析法，进一步统计和探讨各时期研究区NDVI及8月平均气温、平均降水量的稳定性及其变化趋势［9］。对有关数据进行初步的统计分析，结果如表4.1所示。

表4.1　各时期研究区气温、降水量及NDVI的统计描述

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由于考察期内研究区人工湿地建设促使内陆水域面积增长，加之受到近海海域的紫菜（Porphyra）养殖、潮间带的互花米草引种等人类活动的影响，研究区内NDVI的值域相对较大（为-0.90～+0.91）。从表4.1可以看出：在考察时段内的各个代表时期，研究区NDVI的均值介于-0.19～-0.07，1987年及1992年NDVI的变异系数为0.14，其他4个时期均高于0.15，表明在此之后研究区NDVI的整体变化趋势出现波动；从同期的气温和降水情况来看，各时期的8月气温均值为26.5～29.7℃，降水量均值为117.6～212.2 mm，气温的变化趋势相对稳定，而降水变化的波动趋势相对较大。

为了准确判断气温、降水等自然因素以及人类活动对NDVI的影响，需要在分析过程中减少由于高值掩盖低值导致的不确定性问题。利用ArcGIS 10.0软件提供的地图代数功能，将表4.1所示3个指标分别除以同期平均值得到各自的相对变化率［9］，通过趋势倾向率揭示研究区NDVI的变化趋势如彩图6所示（NDVI年均增/减0～0.02为基本不变，年均增/减0.02～0.06为轻微改善/轻微退化，年均增/减高于0.06代表显著改善/严重退化。

彩图6显示了依据趋势倾向率得出的不同时期研究区NDVI的变化情况。彩图6a对应的是盐城自然保护区成立初期（江苏盐城省级沿海滩涂珍禽自然保护区），这一时段（1987—1992年）研究区NDVI的变化相对稳定，北部实验区由于盐业生产需要围堰（这一区域为基岩海岸）并引入海水，导致局部植被覆盖轻微退化；由于这一时期互花米草引种成功并成为潮间带单一优势种，因此从北部缓冲区到南部实验区的淤泥质海岸段植被覆盖均有轻微改善。1992年研究区晋升为国家级自然保护区（更名为江苏盐城国家级珍禽自然保护区），由于互花米草的持续入侵，丹顶鹤等大型鸟类的适宜生境如盐蒿、芦苇等原生湿地面积逐渐萎缩，因此在这段时期内（1992—2007年，彩图6b、彩图6c、彩图6d）研究区开展了人工湖建设，并采取人为措施控制互花米草向陆入侵趋势，研究区植被覆盖轻微退化的范围逐渐扩大，轻微改善的区域逐渐减少。2007年研究区更名为江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区，保护区面积由成立之初的45.3万hm2缩减至28.42万hm2，一部分不被保护的区域（主要位于南部缓冲区和南部实验区）因经济发展需要而逐渐转为农田，促使植被覆盖显著改善（彩图6e）。此外，2012年盐城自然保护区面积在2007年的基础上再次调整至24.73万hm2，但在南部实验区面积进一步缩减的同时，与之相邻的辐射沙洲被纳入保护区范围，从彩图6e可以看出，这一区域的植被覆盖相比之前有显著改善。综合前述5个时段内植被覆盖的累积变化，彩图6f显示考察期内研究区的植被覆盖整体上以基本不变、轻微改善及轻微退化为主，符合研究区的自然保护目的及其整体定位。尽管盐城自然保护区历经多次更名及面积调整，但在自然因素及人为干扰的背景下，研究区植被覆盖整体向着趋于改善的方向演变。