基于耦合协调度的黄土高原地区NDVI与降水关系的变异诊断

• 作者: 贾路 于坤霞 徐国策 任宗萍 高海东 李占斌 李鹏
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: NDVI 降水 突变点 耦合协调度
• 年，卷（期）: 2021,（18）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 7357-7366
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb201911142429

摘要

植被是地表生态系统的重要“指示器”，在能量交换、水循环、碳循环、生物地球化学循环和维持中发挥着重要作用，降水是影响植被变化的主要气候因子，研究两者之间的作用关系具有重要的意义和价值。利用Mann⁃Kendall趋势检验法和Hust指数分析了黄土高原地区归一化植被指数(NDVI)的变化趋势，使用相对发展率(RDR)指数和重心转移模型分析了NDVI变化的时空差异，并构建了基于耦合协调度理论和Pettitt检验方法的NDVI与降水关系的变异诊断方法，识别了黄土高原地区NDVI与降水关系的突变点，探讨了降水对NDVI变化的影响以及造成NDVI与降水关系变化的原因。结果表明：(1)黄土高原地区73.49％面积的NDVI在1998—2017年有呈现显著增加趋势(P＜0.05)，大部分地区NDVI在未来依旧呈现增加趋势；(2)黄土高原地区丘陵沟壑区与高原沟壑区的NDVI增加幅度大于黄土高原地区整体的增加幅度，而北部风沙区和农灌区以及黄土高原地区边界区域的NDVI增加滞后于区域整体变化；(3)NDVI与降水耦合协调程度逐年增强，两者关系在2006年发生显著突变(P＜0.05)；(4)NDVI呈现显著增加区域降水明显高于不显著变化区域(P＜0.05)，降水对NDVI变化存在一定影响，在丘陵沟壑区、高原沟壑区北部和东部河谷及土石山区北部NDVI和降水存在显著正相关关系(P＜0.05)，然而黄土高原地区大部分区域的降水并不存在显著变化趋势(P＞0.05)，因此造成黄土高原地区NDVI与降水关系在2006年发生显著突变的主要原因应该是人类活动(P＜0.05)。研究成果有助于进一步理解黄土高原植被变化与降水的相互作用，为黄土高原生态建设和水土流失治理提供一定的科学支撑。