采煤胁迫下干旱区植被生长周期红边指数动态变化

作者：李晓婷; 杨丽帆; 邹友峰; 马超^*

来源：煤炭学报, 2021, 46(05): 1508-1520.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.st21.0186

• 开采沉陷
• 采矿胁迫
• 红边指数
• Sentinel-2A
• 时空变化
• Logistic回归

红边指数对植被叶绿素浓度、叶表面冠层、叶聚丛和冠层结构敏感。研究采矿胁迫下红边指数的响应规律,可为沉陷区植被损伤诊断、植被自然恢复和人工修复效果评估提供生态学指标。以黄河流域鄂尔多斯市泊江海子矿113101首采工作面为例,结合Sentinel-1A数据D InSAR技术获得的形变场,同步选取2016年10月至2017年10月间11期带有红边波段的Sentinel-2A多时相遥感数据,利用归一化植被指数(NDVI)和5种典型红边植被指数(NDVIre,NDre,MCARI,TCI,MSRre),同步分析沉陷区植被指数的时空变化规律。结果表明:(1)一个生命周期的植被指数呈GAUSS单峰变化,研究区4月进入返青期,8月达到峰值,10月进入衰退期。(2)沉陷区6种植被指数线性回归斜率都小于对照区,沉陷区植被的增长速度慢于非沉陷区。(3)受沉陷扰动的影响,沉陷区植被指数的增量都小于非沉陷区,6种植被指数平均降幅达18.8%～32.8%。(4)二元Logistic回归显示,除MCARI,TCI以外的4种植被指数在植被生长期的4,5,6,8月份与采矿活动相关或显著相关(显著性水平P为0.001～0.100)。在生长季,采矿活动对工作面上方的植被指数有显著影响。基于红边波段组合的植被指数能敏感反映采矿胁迫下植被生长状况的细微变化,可以作为黄河流域黄土—风积沙矿区植被损伤诊断及生态环境评价的优势指标。

• 单位
  河南理工大学