文献综述
- 国内研究现状
随着经济发展进程的加快，生态环境问题愈加严重。我国诸多学者对中国生态环境变化的机制做了许多研究，发现中国近年来生态环境恶化趋势尽管有所减缓，但仍较严峻。生态环境恶劣影响植被生长的多方面因素，植被生长的变化又反作用于生态环境，因此研究植被覆盖率的变化趋势，揭示影响其变化的驱动因子，对生态环境保护有重要的意义。植被覆盖率与归一化植被指数（NDVI）之间存在显著的线性相关关系，可以通过二者的之间的转换提取植被覆盖率信息[1]。NDVI是反映植被覆盖与植被分布的重要数据，通过对NDVI在时间序列上的变化进行分析，能够较为准备地获取植被覆盖度、植被物候、植被分布区域的变化规律，对深入研究全球气候闭环和陆地生态系统具有十分重要的意义[2]。
目前国内学者普遍采用遥感数据，通过建立像元二分模型研究NDVI。宋李慧利用像元二分模型计算出重庆市渝东北区2012、2015年的植被覆盖度并进行对比，为渝东北区植被恢复提供了科学的决策依据[3]。唐亮等借助像元二分模型，利用通过遥感手段获取的NDVI反演FVC（植被覆盖度），并采用无人机遥感技术及GreenSeeker手持光谱仪分别对阿拉善荒漠100个样点的FVC和NDVI进行精确测量，从而对MODIS-NDVI产品数据以及反演的FVC进行精度验证，并结合数据探讨荒漠地区FVC和NDVI对水热梯度的响应[4]。
植被覆盖的研究从研究内容的角度大致可以分为三类：植被覆盖的动态变化研究、植被覆盖变化对自然因素的响应以及对人类活动的响应。植被覆盖动态分析是直接将计算所得的NDVI值进行时空对比，对NDVI动态变化进行分析。李卓等以京津冀地区为背景，基于MODIS NDVI遥感数据，采用像元二分模型等方法，研究了植被覆盖度的遥感估算方法，在此基础上利用线性回归等方法从时空两个维度分析了京津冀地区植被覆盖动态变化趋势。研究结果表明：京津冀地区植被覆盖度存在明显的时空差异，植被NDVI均值呈现出波动上升的趋势；植被变化以改善为主，但潜在退化区域占较高比重[5,6]。张佳等以宁夏回族自治区为研究区域，利用Landsat8影像提取出研究区域的NDVI值并对NDVI值进行统计分析，从而监测该地区植被生长状态[7]。马秀秀等利用ENVI和ARCGIS软件，提取NDVI值，采用像元二分模型分析临汾市近20年的植被覆盖度及其动态变化，从而分析评价临汾市生态环境状况[8]。
影响植被覆盖的自然因素主要是气候因子和地形。气候主要是气温和降水的变化会作用于植被生长。戚德康等运用Pearson相关分析法分析朝鲜NDVI与气温、降水的相关性，在此基础上得到结论：2000-2016年朝鲜植被变化与气温、降水存在显著相关关系，并存在一定程度的滞后性；年际受气温影响略大，年内不同月份NDVI与气温、降水的相关性各有不同[9]。孟丹等选取MOD13A3 NDVI数据集，利用多种方法分析了京津冀区域近13a的逐像元尺度植被变化特征及其气候因子驱动力。结果表明京津冀区域与NDVI总体与降水量呈正相关，与平均气温呈负相关，且气候因子驱动型占比不大，该地区植被覆盖变化主要由非气候因子主导[10]。分析植被覆盖对气候的响应关系时除了气温和降水两个因子，有时还会加入其他因子。陈炫炽等研究植被覆盖对气候的响应关系时除了着重研究气温和降水之外，还加入了平均相对湿度进行分析。经分析，气温、降水和平均相对湿度对研究区植被覆盖变化均存在显著正相关，其中降水和平均相对湿度对研究区植被覆盖变化的影响具有滞后性[11]。
植被覆盖度不仅受气温、降水等气候因子的影响，坡度、坡向、海拔等地形因子对植被覆盖度变化的影响同样不可忽视[12,13]。王锦等以内蒙古地区为研究背景，选取海拔高度和坡度两个因子分析地形对植被覆盖度的影响，分析结果表明海拔高度与植被覆盖度呈现负相关关系，平缓的坡度相较于坡度过陡更适宜植被的生长[12]。位宏等基于2000-2016年MODIS NDVI数据，辅以相关研究方法，探讨17a来玛纳斯河流域植被覆盖度的时空变化特征以及地形因子对植被覆盖度的影响机制，研究发现地形因子与植被覆盖度之间并不是单一的线性关系[13]。
植被覆盖的时空变化不仅与自然因素密切相关，人类活动也是重要的驱动因子，人类活动如城市建设、生态工程、森林砍伐等也影响植被覆盖度[14-17]。刘梁美子等通过计算实际NDVI与模拟NDVI的残差表示黔桂喀斯特山区人类活动对植被年NDVI变化的影响，研究结果表明人类活动对植被变化整体呈现正向作用，但是人类活动对植被变化的负效应在部分地区较为明显[17]。赵丽红等分析南昌市城市建设引起的土地利用方式变化对植被覆盖度的影响，结果显示人类主导的土地资源开发与利用等活动是南昌市植被覆盖度变化的主要原因[18]。刘群等基于长时间序列遥感数据和社会经济数据，利用Pearson相关分析方法分析了人为因素对云南省植被变化的影响，结果表明：人口密度增加对植被生长具有抑制作用,科学合理的社会经济发展在一定程度上有利于植被恢复[19]。
- 国外研究现状
国外学者的研究内容主要是植被覆盖率对气候因子的响应以及利用植被覆盖监测生态环境。Boschetti, M.等利用SPOT-VGT NDVI和FEWS-RFE降水估计的时间序列来分析植被与降水的相关性，研究结果表明江水的增加有利于植被覆盖度的增加[20]。Muradyan, V.等使用NDVI数据研究1998-2013年期间亚美尼亚地区植被覆盖与气候因子之间的关系，结果表明温度与旱生/陡峭植被NDVI呈负相关，温度与草甸植被NDVI呈正相关，降水与所有植被类型的NDVI呈正相关[21]。Gidey, E.等通过由LST，NDVI，VCI和TCI组成的VHI监测埃塞俄比亚北部拉雅及其周边地区的农业干旱[22]。
总体而言，国内外学者在植被覆盖度变化的影响因素研究中，对气候因子的考虑较多，随着人类活动的日益加剧，城市建设、土地利用、生态工程等人类活动对植被覆盖的影响逐渐受到人们的关注。
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