邓腾林,宋一凡,王明新,赵义平,王子河,刘迪,龙胤慧.浑善达克沙地归一化植被指数动态变化及其对标准化降水蒸散发指数的时空响应关系[J].中国水利水电科学研究院学报,2022,20(3):221-230
浑善达克沙地归一化植被指数动态变化及其对标准化降水蒸散发指数的时空响应关系
Dynamic variatkons of normalized differnce vegetation index variations in Otindag Sandland and its spatio-temporal responses to standardized precipitation evapotranspiration index
投稿时间:2021-03-09  
DOI:10.13244/j.cnki.jiwhr.20210064
中文关键词:  浑善达克沙地  NDVI  SPEI  动态变化  时空响应
英文关键词:Otindag Sandland  NDVI  SPEI  vegetation dynamics  spatial-temporal response
基金项目:中国博士后科学基金(2020M672246);中国水利水电科学研究院科研专项(MK2019J05,MK2017J06,MK2019J01);内蒙古自治区自然科学基金(2020BS05037);内蒙古自治区科技重大专项(2019ZD007);内蒙古自治区科技计划(2021GG0386)
作者单位E-mail
邓腾林 中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站, 北京 100038
中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
水利部牧区水利科学研究所, 内蒙古 呼和浩特 010020 
 
宋一凡 中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站, 北京 100038
中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
水利部牧区水利科学研究所, 内蒙古 呼和浩特 010020 
songyf@iwhr.com 
王明新 中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站, 北京 100038
中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
水利部牧区水利科学研究所, 内蒙古 呼和浩特 010020 
 
赵义平 中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站, 北京 100038
中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
水利部牧区水利科学研究所, 内蒙古 呼和浩特 010020 
 
王子河 中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站, 北京 100038
中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
水利部牧区水利科学研究所, 内蒙古 呼和浩特 010020 
 
刘迪 中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站, 北京 100038
中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
水利部牧区水利科学研究所, 内蒙古 呼和浩特 010020 
 
龙胤慧 中国水利水电科学研究院 内蒙古阴山北麓草原生态水文国家野外科学观测研究站, 北京 100038
中国水利水电科学研究院 流域水循环模拟与调控国家重点实验室, 北京 100038
水利部牧区水利科学研究所, 内蒙古 呼和浩特 010020 
 
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中文摘要:
      本文采用GIMMS3g NDVI数据集和气候研究委员会SPEI数据集,通过像元尺度的相关分析,识别了浑善达克沙地1982-2015年NDV (I归一化植被指数,Normalized Differnce Vegetation Index)动态变化及其与SPEI(标准化降水蒸散发指数,Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)在不同时间尺度上的响应关系。研究区近34年来平均NDVI为0.22,沙地植被总体呈恢复趋势,NDVI增加面积占沙地面积的55.56%。研究区NDVI与不同时间尺度SPEI显著性相关(α=0.05)面积占区域总面积的86.38%。与NDVI相关性最强的为SPEI-03,其次为SPEI-24,呈两极化现象。从不同季节来看,NDVISPEI的敏感程度依次为夏季(SPEI-3,51.17%)>生长季(SPEI-3,46.88%)>秋季(SPEI-3,40.32%)>春季(SPEI-9,33.37%)。总体而言,浑善达克沙地植被生长受中短期水热条件变化影响显著。本研究成果有助于进一步揭示变化环境下浑善达克沙地生态水文过程,对该地区生态修复与沙漠化防治具有一定的借鉴意义。
英文摘要:
      In this study, the Global Inventory Modeling and Mapping Studies version 3 product (GIMMS 3g) Normalized Differnce Vegetation Index (NDVI) dataset and the Standardized Precipitation Evapotranspiration Index(SPEI) dataset from Climate Research Unit were used to identify dynamic changes in NDVI along with responsiveness to changes in SPEI in Otindag Sandland during 1982-2015 using pixel-level correlation analysis. The average NDVI of the study area over the past 34 years is 0.22,and overall,the vegetation has been gradually recovering in this region. Regions with increasing NDVI account for 55.56% of the total sandland area. Significant correlations between NDVI and SPEI (α=0.05) were observed, covering 86.38% of the study area and spanning different time scales. In particular, SPEI-03 showed the strongest correlations with NDVI, followed by SPEI-24. In addition, the correlations between NDVI and SPEI were found to be skewed. Based on the seasons, NDVI sensitivity to SPEI was ranked in the following order:summer (SPEI-3, 51.17%) > growing season (SPEI-3, 46.88%) > autumn (SPEI-3, 40.32%) > spring (SPEI-9, 33.37%). Overall, vegetation growth in Otindag Sandland has been significantly influenced by short-term and medium-term changes in precipitation and temperature. The results of this study will help elucidate effects of the changing environment on ecohydrological processes in Otindag Sandland, and may have important implications for ecological restoration and control of desertification in this region.
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