在陆地上，森林等绿色植被，由于叶绿素的特征，在可见光的红色波段具有强烈的吸收作用；而又因为叶子内部构造的原因，在近红外波段表现为高反射率和高透射率，吸收率很低。根据这种独特的光谱特性，遥感科学家们提出了多种表征植被特性的指数，为研究植被的分布、长势提供了极大的便利。

图6a 1987-1990年平均植被指数图

图6b 2013-2016年平均植被指数图

图6c 动画比较

基于此，我们绘制出塞罕坝研究区在1987-1990年（上）和2013-2016年（下）夏季植被指数的均值图像，用以描述该地区植被的脉络。如图6所示，绿色由浅至深是植被“绿度”越来越高的过渡，其中，0.6以上的墨绿色基本为森林覆盖地区。这种植被指数分布图像，侧重突出塞罕坝地区的植被状态。从图中可以看出，近几年与20世纪80年代末相比，塞罕坝地区新增森林面积很大。

图7 塞罕坝研究区植被变化图

通过两个时期植被指数数值的差异（图7）可以更好的突出植被变化的程度和所在区域。在研究区的东部和东南部，以及塞罕坝国家森林公园的西部，植被覆盖度和长势明显提高（绿色）。然而，在研究区西北部，非林场范围的内蒙古境内部分地区，植被指数下降明显，经过对遥感卫星数据的判读，我们发现这一地区确实存在土地沙化程度加剧的现象。而研究区东北部是农田分布区，植被指数的下降是由于农作物收割导致。

年度趋势分析

图8 植被指数均值变化趋势

图9 高植被指数覆盖变化趋势

为了进一步研究2000年后塞罕坝地区森林的连续变化情况，我们利用MODIS数据绘制了2000年到2017年间塞罕坝研究区夏季植被指数均值的变化趋势（图8）。塞罕坝研究区植被指数在本世纪前4年持续增高，而后呈现波动增高态势，至2017年，植被指数均值较2000年增长0.1左右。

2009年出现的植被指数数值陡降现象引起了我们的注意，考虑到森林生长对光、温、水等条件的需求，我们查询了塞罕坝地区的气候资料，发现在2009年的森林生长季期间，塞罕坝地区降水量明显低于其他年份，水分的缺失影响了森林的生长，导致了该年份植被指数数值明显低于相邻的其他年份。

由于森林的植被指数数值高于草地、湿地、耕地等其他植被，为了排除非森林植被的影响，我们把夏季植被指数均值在0.6以上的区域提取出来，分析了其面积占研究区总面积的比例变化趋势（图9）。从折线图中我们可以看到和植被指数均值变化相似的趋势，至2017年，0.6以上植被指数的比例较2000年提升30%左右。

以上两个趋势均可说明，塞罕坝地区森林植被质量在2000年以后仍在逐步提高，虽然增长过程中有所波动，但波动程度不高。

结语

结合我们对塞罕坝研究区上世纪七十年代、八十年末、以及2000年至今的研究，的确发现了塞罕坝以森林为主的植被在逐渐恢复的现象。从漫天黄沙到绿草如茵，从一棵树到一片林，在塞罕坝机械林场建设者的不懈努力下，这片曾经的宝地死而复生，现如今已经成为了国家级自然保护区。

森林恢复的工作不是一朝一夕就能完成的，在我们研究的时间段内，每年都会发现新增的人工林地，这是塞罕坝机械林场建设者们辛勤劳动的结晶！不断的努力终归会有收获，通过研究我们发现，塞罕坝森林植被的整体生态水平仍在趋好，这种趋势不仅体现在森林覆盖率的提高和森林茂密程度的提升上，同时表现为在应对环境变化时，森林具有更强的适应性和更高的稳定性。

生态问题近年来已经成为国民关注的重大问题，塞罕坝的案例告诉我们，通过科学的方法和不懈的努力，一定能够克服重重困难，在生态环境的保护、治理、修复和恢复工作中取得成功。同时，利用遥感方法进行生态学研究，具有尺度多样、时效性强、客观真实、成本较低等优势，在近年来也已成为生态变化监测、生态价值评价与评估的重要手段。

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