由于不同植被类型对干旱的响应有所差异，需分析干旱对不同植被类型的影响。同时，干旱事件从开始到结束会持续一段时间，因此通常利用干旱时段内，干旱指标的累加值代表干旱事件的严重程度，本报告利用的是干旱严重性指数，干旱严重性是干旱强度对干旱持续时间的积分。

 

　　在典型案例选取的基础上，结合研究区的植被类型和干旱严重性指数空间分布图，在每个研究区域选取三种代表性植被类型进行陆地植被受干旱影响的分析。

 

 

 

陆地植被受干旱影响的空间变化分析

 

　　利用GLASS产品中的LAI和FAPAR，以栅格为分析单元，运用距平分析的方法研究干旱对中国华北平原及周边、美国东南部地区和中国西南地区的陆地植被的影响，若距平值小于0，说明干旱导致陆地植被的LAI和FAPAR低于多年平均水平。

 

　　（1）中国华北平原及周边干旱对陆地植被影响空间分析

 

　　2001年4月至2001年11月，中国华北平原及周边的LAI距平和FAPAR距平呈现负值的区域面积及负值的大小与干旱演进趋势有一定的关系，说明干旱对植被遥感参数的影响与干旱严重程度密切相关。干旱发生时，该地区的大部分耕地会进行灌溉，因此耕地上的LAI距平和FAPAR距平通常要高于其他植被类型。

 

 

 

　　中国华北平原及周边2001年4月至2001年11月的LAI距平累加值和FAPAR距平累加值，反映了该干旱事件对这一地区植被LAI和FAPAR影响的累加效应；干旱严重性反映了该地区在2001年4月至2001年11月这段时间内干旱的整体严重程度。通过对比分析植被遥感参数（LAI和FAPAR）距平累加值和干旱严重性指数的空间分布，可以理解在干旱事件过程中植被受干旱影响的整体特征。

 

 

　　通过植被类型、干旱严重性、植被遥感参数距平累加值比较可以看出：

　　1）灌溉条件影响耕地植被对干旱的响应。坝上地区的耕地主要为非灌溉农田，相对于存在河南、山东境内的的灌溉农田，非灌溉农田更容易受到干旱的影响，灌溉农田植被遥感参数下降幅度仅为非灌溉农田的50%左右。

　　2）该地区北部的典型草原分布区和山西中部的灌丛分布区域是旱情严重区域，草地和灌丛在干旱发生时往往得不到人工水分补充，所以上述区域LAI距平和FAPAR距平低于其他区域。

　　3）该地区的耕地大部分为灌溉耕地，在整个干旱事件过程中，该地区耕地的LAI和FAPAR较多年平均水平下降的面积比例分别约为70%和60%，而同期典型草原LAI和FAPAR较多年平均水平下降的面积比例均为90%左右，说明灌溉减轻了干旱对该地区耕地等影响，使耕地抵抗干旱的能力强于典型草原。

 

　　（2）美国东南部地区干旱对陆地植被影响的空间分析

 

　　2007年2月至2017年12月美国东南部地区的LAI距平、FAPAR距平的时空演变趋势和该区域干旱的时空演变趋势类似，比较可以发现：

　　1）旱情严重时不同植被类型的LAI和FAPAR均会受到干旱影响，植被对干旱的响应存在滞后效应：旱情严重的4-7月该地区植被遥感参数低于多年平均水平的区域的面积比例较大；但旱情严重的3月份，植被遥感参数低于多年平均水平的区域的面积比例却较小，体现了植被对干旱响应的滞后效应。

　　2）不同植被类型对干旱的响应不同，林地受干旱影响较小。5-9月，严重的旱情导致该地区北部的FAPAR明显低于多年平均水平，但是在这一区域内有一个东北-西南方向的以混交林和阔叶林为主要植被类型的狭长区域，该狭长区域的FAPAR要高于多年平均水平，受干旱的影响并不明显。

 

 

 

　　美国东南部地区2007年2月至2007年12月的植被遥感参数（LAI，FAPAR）距平累加值可以反映这一时段的干旱对该地区植被遥感参数影响的累积效应；综合该地区不同植被类型的空间分布图及LAI距平累加值、FAPAR距平累加值和干旱严重性指数空间分布图，分析了美国东南部地区2007年2月至2007年12月的这次干旱事件对陆地植被的影响。可以发现：

　　1）干旱严重性较大的区域通常对应植被遥感参数距平累加值较小的区域。该地区的北部和东北部是干旱严重性较大的区域，这一区域的植被遥感参数距平累加值（LAI和FAPAR）比其他区域要低。

　　2）不同植被类型对干旱的响应差异明显，在该地区林地对干旱的响应明显小于草地。在北卡和南卡两州的西北部存在着一个东北-西南方向的狭长区域，其植被类型主要为林地，虽然该区域旱情严重，但该区域植被遥感参数的距平累加值要明显高于周边非林地区域。统计分析结果也表明在此次干旱事件中，受干旱影响，该地区混交林的LAI和FAPAR较多年平均水平下降的面积比例约为43%，而同期疏林地与稀树草原的LAI和FAPAR较多年平均水平下降的面积比例约为65%。

 

 

　　（3）中国西南地区陆地植被受干旱影响的空间分析

 

　　综合看出：在中国西南地区旱情严重2009年11月至2010年2月，该地区植被的LAI和FAPAR较多年平均水平下降的区域的面积比例较大，且下降幅度也高于其他月份，说明干旱对植被遥感参数影响与干旱灾害严重程度密切相关。

 

　　干旱开始阶段（6-8月），该区域旱情轻轻，但四川盆地的植被遥感参数（LAI和FAPAR）已经开始低于多年平均水平，出现红色连片区域，说明在旱情较轻时，四川盆地内的植被就已经受到胁迫，这主要是由于盆地内部的主要植被类型是非灌溉农田，作物生长主要依赖于降水，对干旱更为敏感。

 

 

 

　　中国西南地区2009年6月至2010年4月的植被LAI距平和FAPAR距平的累加值反映了这一时段的干旱对该区域植被的LAI和FAPAR影响的累积效应；干旱严重性是指一个干旱事件过程中干旱强度对干旱持续时间的积分，体现了干旱整体的严重程度，可以看出：

　　1）疏林地与稀树草原受此次干旱的影响程度大于混交林。主要原因是疏林地与稀树草原分布区的干旱严重性要高于其他区域，且疏林地与稀树草原抵抗干旱的能力较弱，统计结果也显示该地区疏林地与稀树草原的LAI和FAPAR较多年平均水平下降的面积比例均约为80%，而同期混交林LAI和FAPAR下降的面积比例均约为65%。

　　2）四川盆地主要为农业区，作物生长容易受到干旱的影响。虽然四川盆地整体干旱严重性较小，但是四川盆地主要为非灌溉农田分布区，导致盆地内部FAPAR距平累加值也较小。

 

 

陆地植被受干旱影响的时间变化分析

 

　　（1）中国华北平原及周边不同植被类型受干旱影响的时间分析

 

　　中国华北平原及周边的郁闭灌丛、典型草原、灌溉农田和非灌溉农田，在干旱时段（2001/4-2001/11）的LAI和FAPAR低于多年平均水平，并且随着干旱程度由轻到重再到轻的变化，植被遥感参数下降的幅度呈现先增大后减小的趋势。

 

干旱对华北平原及周边不同植被类型LAI的影响

 

干旱对中国华北平原及周边不同植被类型FAPAR的影响

 

　　农田灌溉是减轻干旱影响的有效措施。灌溉农田受干旱的影响程度小于非灌溉农田和草地，甚至小于郁闭灌丛。在中国华北平原及周边地区，灌溉农田植被遥感参数受2001年干旱影响下降的幅度仅为非灌溉农田下降幅度的一半左右，在旱情最严重的6月份非灌溉农田LAI下降了0.51，而灌溉农田的LAI只下降了0.23。

 

　　为进一步分析干旱事件（2001/4-2001/11）前后，郁闭灌丛、典型草原和耕地的LAI距平和FAPAR距平的变化情况，本节进一步统计分析了2001-2002年间LAI距平和FAPAR距平的变化情况。

 

 

 

　　可以发现：

　　1）三种植被类型均受到了此次干旱事件的影响。在所选干旱事件的时段内，郁闭灌丛、典型草原和耕地等三种植被类型的植被遥感参数距平值均随着旱情由轻到重再到轻而呈现先下降后上升的变化过程。

　　2）灌溉会影响作物对干旱的响应。因干旱发生时，该地区的大部分耕地会进行灌溉，所以在此次干旱事件过程中耕地的植被遥感参数较多年平均水平的下降幅度和趋势并不明显。

 

　　（2）美国东南部地区不同植被类型受干旱影响的时间分析

 

　　在干旱开始阶段，美国东南部地区的混交林、农田/自然植被的交错带和耕地的LAI和FAPAR并没有低于多年平均水平，但随着旱情加剧，该区域三种植被类型的LAI和FAPAR开始低于多年平均水平，说明了植被对干旱的响应具有滞后性。

 

干旱对美国东南部地区不同植被类型LAI的影响

 

干旱对美国东南部地区不同植被类型FAPAR的影响

 

　　可以看出：不同植被类型的植被遥感参数距平的下降幅度并不相同。混交林的LAI距平和FAPAR距平和多年平均水平相比，下降的幅度要小于其它两种植被类型，说明混交林具有较高的抵抗干旱的能力；耕地是三种植被类型中最容易受到干旱影响的植被类型，在同等干旱程度下，耕地的LAI距平和FAPAR距平通常要小于其他两种植被类型。

 

 

 

　　为进一步分析干旱事件（2007/2-2007/12）前后，混交林、耕地和农田/自然植被的交错带的LAI距平和FAPAR距平变化的差异，进一步对比2007-2008年间LAI距平和FAPAR距平的变化，结果表明：

　　1）在2007年2-12月这一干旱时段，随着干旱程度的变化，美国东南部地区的混交林、耕地以及农田/自然植被的交错带的植被遥感参数（LAI和FAPAR）距平都经历了先下降后上升的变化过程。

　　2）在相同干旱程度的干旱下，混交林地的LAI距平和FAPAR距平值比其他两种植被类型高，说明混交林抵抗干旱的能力更强；在美国东南部，耕地是三种植被类型中最容易受到干旱影响的植被类型。

 

　　（3）中国西南地区干旱对植被影响的时间分析

 

　　干旱时段（2009/6-2010/4）内，中国西南地区的混交林、疏林地与稀树草原、耕地的LAI和FAPAR低于多年平均水平，说明干旱降低了它们的LAI和FAPAR。

 

干旱对中国西南地区不同植被类型LAI的影响

 

干旱对中国西南地区不同植被类型FAPAR的影响

 

　　对比混交林、疏林地与稀树草原、耕地上的植被遥感参数距平在干旱时段的变化特征可以发现：不同植被类型对干旱的响应过程有所差异。干旱发展过程中，疏林地与稀树草原LAI和FAPAR的响应早于混交林，受干旱影响的持续时间与混交林相比长约1/3。

 

　　为进一步分析所选干旱事件发生（2009/6-2010/4）前后混交林、疏林地与稀树草原和耕地的植被遥感参数距平的变化差异，统计分析三种植被类型2009-2010年LAI距平和FAPAR距平的变化情况

 

 

 

　　可以发现：

　　1） 2001-2014年间，中国西南地区混交林、疏林地与稀树草原、耕地的植被遥感参数（LAI和FAPAR）距平整体呈现上升趋势，但是在2009年6月至2010年4月干旱发生期间，LAI距平和FAPAR距平随着旱情的加剧先下降，之后随着旱情的缓解，LAI距平和FAPAR距平又逐渐上升。

　　2）不同植被类型对干旱的响应过程有所差异。混交林比疏林地与稀树草原抵抗干旱的能力更强，这使得在干旱即将结束时，混交林的植被遥感参数的恢复速度要快于疏林地与稀树草原。