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基于垂直三分区的太行山区NDVI时空格局及其驱动因素
1
作者
韩佳楠
李敏
+5 位作者
刘金铜
齐菲
孙建国
樊晓亮
刘怡旸
梁红柱
《中国生态农业学报(中英文)》
2025年第9期1870-1881,共12页
气候变化背景下,太行山区植被时空格局发生复杂变化,对京津冀协同发展带来深远影响。本研究利用太行山区低山区(<500 m)、中山区(500~1500 m)和亚高山区(>1500 m)2000—2022年植被NDVI的遥感影像,结合线性趋势分析、回归分析等方...
气候变化背景下,太行山区植被时空格局发生复杂变化,对京津冀协同发展带来深远影响。本研究利用太行山区低山区(<500 m)、中山区(500~1500 m)和亚高山区(>1500 m)2000—2022年植被NDVI的遥感影像,结合线性趋势分析、回归分析等方法,解析了该区23年来全域及垂直三分区植被时空变化格局及驱动因素,并采用结构方程模型(SEM)分析了不同因子对NDVI时空变化的直接和间接影响。结果表明:1)时间尺度上,2000—2022年太行山区NDVI总体呈上升趋势,平均年际变化率为0.0058;海拔梯度上,低山区、中山区和亚高山区NDVI均呈上升趋势,平均年际变化率分别为0.0041、0.0066和0.0057,中山区NDVI升幅最大;2)空间尺度上,23年间太行山区NDVI分布空间异质性明显,整体呈南高北低、中段高低值交叉分布的特征,NDVI呈增加趋势的面积占94%,主要集中于中山区和亚高山区;3)太行山区NDVI受气候因素影响显著,其中低山区NDVI更易受气温的影响(相关系数为-0.233),中山区和亚高山区更易受降水量的影响(相关系数为0.369和0.511);地形因子中,植被NDVI随坡度的增加而增加,随海拔的上升先增加后减小;人为因素中人口密度、人类足迹与植被NDVI变化均呈负相关,亚高山区受人口密度和人类足迹的影响最小(相关系数分别为-0.036和-0.325);4)SEM分析表明,对太行山区全域、低山区、中山区和亚高山区NDVI综合影响最显著的因素分别为坡度(综合效应值为0.52)、人类足迹(-0.36)、坡度(0.58)和降水量(0.52)。此外,低山区和中山区植被NDVI均受人类足迹的直接影响最显著,亚高山区植被NDVI受降水的直接影响最显著。海拔通过坡度、气温等因素对各海拔分区植被NDVI产生的间接影响最显著。研究结果对明晰气候变化背景下太行山区全域及垂直三分区植被动态变化情况具有重要意义,为三分区制定针对性生态保护措施提供了理论依据。
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关键词
太行山区垂直三分区
归一化植被指数(NDVI)
时空变化
驱动因素
结构方程模型
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题名
基于垂直三分区的太行山区NDVI时空格局及其驱动因素
1
作者
韩佳楠
李敏
刘金铜
齐菲
孙建国
樊晓亮
刘怡旸
梁红柱
机构
河北师范大学生命科学学院/河北省生态环境协同创新中心
出处
《中国生态农业学报(中英文)》
2025年第9期1870-1881,共12页
基金
国家自然科学基金重点项目(41930651)
河北省自然科学基金项目(C2019205115)
河北师范大学博士基金项目(L2022B18)资助。
文摘
气候变化背景下,太行山区植被时空格局发生复杂变化,对京津冀协同发展带来深远影响。本研究利用太行山区低山区(<500 m)、中山区(500~1500 m)和亚高山区(>1500 m)2000—2022年植被NDVI的遥感影像,结合线性趋势分析、回归分析等方法,解析了该区23年来全域及垂直三分区植被时空变化格局及驱动因素,并采用结构方程模型(SEM)分析了不同因子对NDVI时空变化的直接和间接影响。结果表明:1)时间尺度上,2000—2022年太行山区NDVI总体呈上升趋势,平均年际变化率为0.0058;海拔梯度上,低山区、中山区和亚高山区NDVI均呈上升趋势,平均年际变化率分别为0.0041、0.0066和0.0057,中山区NDVI升幅最大;2)空间尺度上,23年间太行山区NDVI分布空间异质性明显,整体呈南高北低、中段高低值交叉分布的特征,NDVI呈增加趋势的面积占94%,主要集中于中山区和亚高山区;3)太行山区NDVI受气候因素影响显著,其中低山区NDVI更易受气温的影响(相关系数为-0.233),中山区和亚高山区更易受降水量的影响(相关系数为0.369和0.511);地形因子中,植被NDVI随坡度的增加而增加,随海拔的上升先增加后减小;人为因素中人口密度、人类足迹与植被NDVI变化均呈负相关,亚高山区受人口密度和人类足迹的影响最小(相关系数分别为-0.036和-0.325);4)SEM分析表明,对太行山区全域、低山区、中山区和亚高山区NDVI综合影响最显著的因素分别为坡度(综合效应值为0.52)、人类足迹(-0.36)、坡度(0.58)和降水量(0.52)。此外,低山区和中山区植被NDVI均受人类足迹的直接影响最显著,亚高山区植被NDVI受降水的直接影响最显著。海拔通过坡度、气温等因素对各海拔分区植被NDVI产生的间接影响最显著。研究结果对明晰气候变化背景下太行山区全域及垂直三分区植被动态变化情况具有重要意义,为三分区制定针对性生态保护措施提供了理论依据。
关键词
太行山区垂直三分区
归一化植被指数(NDVI)
时空变化
驱动因素
结构方程模型
Keywords
three elevation partitions of Taihang Mountain area
normalized difference vegetation index(NDVI)
spatial-temporal variation
driving factors
structural equation modeling
分类号
Q149 [生物学]
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1
基于垂直三分区的太行山区NDVI时空格局及其驱动因素
韩佳楠
李敏
刘金铜
齐菲
孙建国
樊晓亮
刘怡旸
梁红柱
《中国生态农业学报(中英文)》
2025
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