神木市植被NDVI动态变化及时空格局分析

摘要

【目的】归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)可以指示植被生长和覆盖状况,探究其长时间序列时空动态变化特征规律,对明确区域植被生态变化情况具有重要意义。【方法】利用谷歌地球引擎(google earth engine,GEE)云平台获取植被生长季(7—9月)长时间序列Landsat影像并构建NDVI指数。通过变异系数、Sen+Mann-Kendall趋势分析、未来趋势变化分析和空间自相关性计算,分析2000—2020年神木市NDVI时空变化特征及空间格局,并提取NDVI不同聚集区面积结合植被生长季累计降水量和平均气温进行分析。【结果】2000—2020年神木市NDVI显著增加,增速为1.25%·a^(-1);NDVI增加区域、稳定不变区域和退化区域分别占总面积的97.8%、0.4%和1.8%,退化区域主要分布在矿区和城市聚集区;NDVI变异系数主要集中在0.3~0.5之间,整体波动比较剧烈,变异程度呈现“东南高、西北较低”的空间格局;全区NDVI平均Hurst指数0.69,持续显著增加面积占比93.7%,未来植被变化趋势良好。全局Moran’I指数波动下降,NDVI全局空间自相关性逐渐减弱;NDVI低-低型聚集区的面积波动减少,与植被生长季累计降水量表现为显著负相关(P<0.05),低-高型聚集区面积与植被生长季平均气温表现为显著负相关,高-高型聚集区的面积波动增加,与植被生长季累计降水量表现为显著正相关(P<0.05)。【结论】近21年神木市NDVI整体变化较为剧烈,呈现增加趋势,其空间分布趋于破碎化,降水和升温对植被恢复有一定促进作用,且降水对于植被恢复的影响更大,未来植被覆盖状况变化表现为持续性显著增加。