錫林郭勒盟不同草原類(lèi)型EVI的時(shí)空變化及其對(duì)氣候的響應(yīng)

田志秀，張安兵，王賀封，曹 媛，范倩倩

（1. 河北工程大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038；2. 河北工程大學(xué)礦業(yè)與測(cè)繪工程學(xué)院，河北 邯鄲 056038）

植被是土壤、大氣和水分的自然“紐帶”，影響著地氣系統(tǒng)的能量平衡，在全球變化研究中充當(dāng)“指示器”的作用[1]。草地植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)較敏感，草原生態(tài)系統(tǒng)是最為脆弱的開(kāi)放性系統(tǒng)，極易受自然環(huán)境的影響和人為活動(dòng)的破壞[2]。近年來(lái)許多學(xué)者對(duì)草原植被時(shí)空分布及氣候變化進(jìn)行了深入的探討和研究[3-9]。多位研究者認(rèn)為不同地區(qū)植被變化狀況存在顯著差異，內(nèi)蒙古地區(qū)植被NDVI總體上呈輕微上升趨勢(shì)，但空間差異顯著，在內(nèi)蒙古中東部地區(qū)植被呈顯著增加，在西部地區(qū)植被NDVI主要呈減少趨勢(shì)[3]；青海省植被NDVI整體呈從西北到東南的增加趨勢(shì)，在柴達(dá)木盆地周邊和青南牧區(qū)西北部等植被NDVI較低，在祁連山東部、東部農(nóng)業(yè)區(qū)和青南牧區(qū)東南部等植被NDVI較高[4]；但伊犁河谷地區(qū)草場(chǎng)和青藏高原西北地區(qū)NDVI卻呈退化趨勢(shì)[5-6]。相關(guān)研究表明植被長(zhǎng)勢(shì)狀況同區(qū)域氣候具有高度相關(guān)性，氣溫、降水是影響植被長(zhǎng)勢(shì)的重要因子，該對(duì)因子對(duì)植被的時(shí)空分布及其變化具有重要影響[7-9]。

在植被覆蓋變化研究中，歸一化植被指數(shù)(nor malized difference vegetation index, NDVI)是植被活動(dòng)和生產(chǎn)力的最佳指示因子，已被廣泛應(yīng)用于植被生產(chǎn)力估測(cè)、旱情監(jiān)測(cè)、荒漠化監(jiān)測(cè)和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等方面[10-12]；NDVI也存在一定的局限性，如NDVI值在植被生長(zhǎng)旺盛期容易達(dá)到飽和，在相同的空間分辨率下，NDVI的取值范圍、標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)均低于EVI[13-14]。MODIS/EVI(enhanced vegetation index, EVI)是對(duì) AVHRR/NDVI的繼承和改進(jìn)，更能反映研究區(qū)域內(nèi)植被空間差異[15]，在未來(lái)有較好的發(fā)展前景；但當(dāng)前基于EVI指數(shù)對(duì)植被動(dòng)態(tài)變化的研究相對(duì)較少。此外，一些學(xué)者運(yùn)用時(shí)間序列諧波分析法 (harmonic analysis of NDVI time-series, HANTS)平滑處理原始數(shù)據(jù)，即把時(shí)間波譜數(shù)據(jù)分解成許多不同頻率的正弦、余弦曲線，選取并疊加反映時(shí)間序列特征的曲線，重構(gòu)時(shí)間序列數(shù)據(jù)，以達(dá)到定量監(jiān)測(cè)植被動(dòng)態(tài)變化的目 的[16-17]。 如 劉 倩 楠 等[18]基 于 MODIS/ NDVI數(shù)據(jù)，采用最大值合成和HANTS法進(jìn)行降噪處理與數(shù)據(jù)重構(gòu)，評(píng)估重慶市的植被生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化。包剛等[19]利用HANTS方法平滑處理GIMMS/NDVI數(shù)據(jù)，分析蒙古高原1982-2006年植被覆蓋的時(shí)空動(dòng)態(tài)。楊強(qiáng)等[20]運(yùn)用HANTS法，構(gòu)建錫林郭勒盟2000-2013年MODIS/EVI的植被覆蓋度數(shù)據(jù)集，分析該地區(qū)植被覆蓋度的時(shí)空變化。時(shí)間序列諧波分析法多基于全年的NDVI或者EVI數(shù)據(jù)，并未嘗試采用此方法對(duì)月數(shù)據(jù)進(jìn)行去云降噪處理，以獲得更加合理的數(shù)據(jù)。另外，對(duì)草原植被變化特征以及氣候響應(yīng)關(guān)系的研究更多是基于不同用地類(lèi)型或者基于整體植被變化進(jìn)行，很少?gòu)牟煌菰?lèi)型的角度來(lái)探究。

錫林郭勒草原處于歐亞大陸草原帶的中部，草原面積占總土地面積的97.2%，是內(nèi)蒙古草原的主體，也是距京、津、唐最近的草原牧區(qū)。其草原類(lèi)型多樣，自西向東依次為荒漠化草原、沙地草原、典型草原和草甸草原。錫林郭勒草原不僅是我國(guó)北方干旱半干旱溫帶草原的典型區(qū)，更是我國(guó)內(nèi)陸廣大區(qū)域的重要生態(tài)屏障[21-22]。以錫林格勒草原為研究對(duì)象來(lái)探討其植被時(shí)空特征及對(duì)氣候的響應(yīng)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。因此，本研究選取錫林郭勒盟2000-2014年5-9月MODIS EVI遙感產(chǎn)品作為主要數(shù)據(jù)源，經(jīng)HANTS方法濾波去除異常值后，采用趨勢(shì)線分析法來(lái)探索植被的時(shí)空變化情況；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合同期的氣象數(shù)據(jù)資料，并依據(jù)中國(guó)科學(xué)院植物研究所制定的不同草原植被類(lèi)型的標(biāo)準(zhǔn)，探究錫林郭勒盟不同草原類(lèi)型植被的時(shí)空變化規(guī)律及與氣溫、降水、平均相對(duì)濕度、平均風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)等氣象因子的響應(yīng)關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

錫林郭勒盟位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，地處(111°09′-119°58′ E，41°35′-46°46′ N)，面積約200 000 km2，是一個(gè)以高平原為主體，兼有多種地貌的地區(qū)。地勢(shì)南高北低，東、南部多低山丘陵，盆地錯(cuò)落其間，西、北部地形平坦，零星分布一些低山丘陵和熔巖臺(tái)地，為高原牧場(chǎng)，海拔在 800～1 800 m(圖 1)。該地區(qū)屬北部溫帶大陸性季風(fēng)氣候，其主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)是寒冷、降水少、風(fēng)沙大，年平均降水量為295 mm，且降水分布不均勻，多集中在7-9月；年平均氣溫0～3 ℃，1月氣溫最低，平均-20 ℃，7月氣溫最高，平均21 ℃；年日照總時(shí)數(shù)為 2 800～3 200 h。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

采用的MODIS/EVI數(shù)據(jù)產(chǎn)品來(lái)源于美國(guó)國(guó)家航空航天局NASA的EOS/MODIS數(shù)據(jù)(https://MODIS.gsfc.nasnasa.gov/)，時(shí)間分辨率為 16 d，空間分辨率為250 m，數(shù)據(jù)選擇時(shí)間為2000-2014年的生長(zhǎng)季(5-9月)，每年9期(5-8月每月2期，9月1期)，共計(jì)135期，以此來(lái)構(gòu)建EVI長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)。

根據(jù)中國(guó)科學(xué)院植物研究所制定的標(biāo)準(zhǔn)(比例尺為1∶100萬(wàn))，在已有的錫林郭勒盟植被類(lèi)型數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將植被類(lèi)型整合為10類(lèi)(低地鹽化草甸、改良草地、高寒草原類(lèi)、溫性草甸草原類(lèi)、溫性草原化荒漠類(lèi)、溫性草原類(lèi)、溫性荒漠草原類(lèi)、溫性荒漠類(lèi)、溫性山地草甸類(lèi)、沼澤類(lèi))，得到錫林郭勒不同植被矢量圖層(圖2)。

圖1 錫林郭勒盟地理位置及氣象站點(diǎn)分區(qū)圖Figure 1 Location of study area and distribution of meteorological stations in Xilin Gol League

圖2 錫林郭勒盟植被類(lèi)型圖Figure 2 The grassland class in Xilin Gol League

研究區(qū)及周邊共有15個(gè)氣象站點(diǎn)，氣象數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)氣象局氣象數(shù)據(jù)中心的內(nèi)蒙古地面氣候資料月值數(shù)據(jù)集(http://data.cma.cn/data/cdcindex/cid/6d1b5efbdcbf9a58.html)，選取與遙感數(shù)據(jù)時(shí)間尺度相對(duì)應(yīng)的月平均氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度、平均風(fēng)速、日照時(shí)數(shù)等氣象要素?cái)?shù)據(jù)。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

首先對(duì)下載的2000-2014年MOD13Q1數(shù)據(jù)，采用 MRT (MODIS Reprojection Tools)進(jìn)行批量拼接、投影轉(zhuǎn)換和格式轉(zhuǎn)換，并基于研究區(qū)行政邊界矢量數(shù)據(jù)，利用ARCGIS軟件完成遙感數(shù)據(jù)的裁剪；對(duì)時(shí)間分辨率為16 d的兩期EVI數(shù)據(jù)(除9月僅含一期的EVI數(shù)據(jù)取最大值外)，采用最大值合成法，合成為MODIS/EVI在生長(zhǎng)季的EVI數(shù)據(jù)集，得到月EVI值。其次，采用時(shí)間序列諧波分析法，對(duì)研究區(qū)原始遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理，獲取生長(zhǎng)季MODIS/EVI數(shù)據(jù)集。最后，對(duì)生長(zhǎng)季MODIS/EVI數(shù)據(jù)集進(jìn)行最大值合成為2000-2014年際MODIS/EVI數(shù)據(jù)集，求得年EVI值。

基于上述數(shù)據(jù)處理，對(duì)研究區(qū)2000-2014年生長(zhǎng)季MODIS/EVI的柵格圖像進(jìn)行掩膜提取，得到研究區(qū)2000-2014年生長(zhǎng)季不同類(lèi)型植被的MODIS/EVI數(shù)據(jù)。

另外，利用ARCGIS軟件對(duì)研究區(qū)2000-2014年(5-9月)15個(gè)氣象站點(diǎn)各要素(降水量、平均風(fēng)速、平均溫度、平均相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù))進(jìn)行克里格插值、重采樣、裁剪，獲得研究區(qū)的氣象要素柵格數(shù)據(jù)，為與2000-2014年生長(zhǎng)季不同類(lèi)型植被的MODIS/EVI相關(guān)性分析做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。

1.3 研究方法

1.3.1 時(shí)間序列諧波分析法

時(shí)間序列諧波分析法是進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)植被動(dòng)態(tài)變化的物候分析方法[15]，其計(jì)算公式如下：

式中：A0為諧波的余項(xiàng)，等于序列的平均值；Aj為各諧波的振幅；為各諧波的頻率，N為序列的長(zhǎng)度；θj為各諧波的初相位，n為諧波的個(gè)數(shù)，等于N-1[18]。

1.3.2 趨勢(shì)線分析法

趨勢(shì)線分析方法可以模擬每個(gè)柵格的變化趨勢(shì)[10]，反映不同時(shí)期植被覆蓋變化的空間特征。依據(jù)孫小龍等[23]劃分植被變化等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，本文將其定義7個(gè)變化等級(jí)：重度退化趨勢(shì)、中度退化趨勢(shì)、輕度退化趨勢(shì)、無(wú)明顯變化趨勢(shì)、輕度改善趨勢(shì)、中度改善趨勢(shì)和明顯改善趨勢(shì)。趨勢(shì)線分析法計(jì)算公式：

式中：n為監(jiān)測(cè)時(shí)間段的累計(jì)年數(shù)；MEVIi為第i年EVI最大值；θslope為變化趨勢(shì)傾向值；若 θslope＞0，則植被EVI在n年間的變化趨勢(shì)增加；若θslope＜0，則植被EVI在n年間的變化趨勢(shì)減小。

2 結(jié)果

2.1 HANTS 處理結(jié)果

2.1.1 HANTS 降噪處理

以錫林郭勒2000-2002年5-9月時(shí)間序列曲線為例，草原植被1年的生長(zhǎng)周期中包含3個(gè)生長(zhǎng)階段：5月植被生長(zhǎng)，7、8月份植被最為茂盛，9月份植被衰落。圖3為錫林郭勒EVI在HANTS濾波前后的時(shí)間序列光譜曲線，平滑前的光譜曲線粗糙、不平滑，存在突然增長(zhǎng)或下降的異常值；HANTS處理后，剔除了原始EVI圖像上受云干擾的點(diǎn)或偏離量超過(guò)閾值的最大點(diǎn)，利用剩余的采樣點(diǎn)重新生成擬合曲線，曲線平滑規(guī)則，它表現(xiàn)出明顯的3個(gè)波峰、2個(gè)波谷，基本符合草原植被在2000-2002年間的生長(zhǎng)狀況。

以上分析表明，經(jīng)HANTS方法降噪處理后較好地反映了植被生長(zhǎng)周期，為此，本研究對(duì)各類(lèi)型草原植被的時(shí)間序列EVI數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理。

以溫性荒漠草原類(lèi)和沼澤類(lèi)為例，溫性荒漠草原類(lèi)EVI值在2000年7月達(dá)到第一個(gè)峰值，8月降低，但在9月份增加到最大值，且2009年9月EVI值比 6月份還高 (圖 4)；沼澤類(lèi) EVI值在 2001、2005、2010、2013、2014年 5月 EVI值高于6月，且6月EVI值最低，同往年NDVI均值數(shù)據(jù)相比，上述EVI值均表現(xiàn)出一定異常。而且各草原類(lèi)型EVI值的月際變化比較劇烈并伴隨EVI值異常現(xiàn)象，難以用于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)分析。通過(guò)HANTS濾波處理后(圖4)重建的各類(lèi)型草原植被時(shí)間序列EVI值不僅保持了原有周期性規(guī)律特征，而且曲線平滑規(guī)則，符合草原植被的生長(zhǎng)狀況，說(shuō)明HANTS濾波有效地去除了EVI異常值，達(dá)到降噪目的，同時(shí)更加清晰地反映草原植被的物候特征。

2.1.2 HANTS 處理相關(guān)性檢驗(yàn)

對(duì)研究區(qū)各草原類(lèi)型的MODIS/EVI值同HANTS處理后的MODIS/EVI值進(jìn)行相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果表明，低地鹽化草甸類(lèi)的相關(guān)性極強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)為0.904；沼澤類(lèi)的相關(guān)性較強(qiáng)，相關(guān)系數(shù)為0.711。總體上，各草原類(lèi)型EVI值同HANTS處理后的EVI值均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，表明植被EVI數(shù)據(jù)在HANTS方法處理后，不僅保留了原始植被的物候信息，同時(shí)有效剔除噪聲等信息的干擾，為后續(xù)得出各草原類(lèi)型EVI時(shí)空變化特征及其與氣候因子響應(yīng)的分析結(jié)果的可靠性提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

圖3 2000-2002 年錫林郭勒 EVI的時(shí)間序列曲線Figure 3 Time series curves of EVI in Xilin Gol League across 2000-2002

圖4 2000-2014 年 5-9 月不同類(lèi)型植被 EVI的時(shí)間序列Figure 4 Time series of EVI with different vegetation types from May to September in 2000-2014 in Xilin Gol

2.2 錫林郭勒盟草原 EVI的時(shí)間變化特征

2000-2014年錫林郭勒盟各草原類(lèi)型EVI值表現(xiàn)出明顯的周期性(圖4)，從5月開(kāi)始增長(zhǎng)，7、8月份達(dá)到最大值。但值域范圍各異，其中低地鹽化草甸類(lèi)的EVI值最大，而高寒草原類(lèi)植被的EVI值最小。

為進(jìn)一步研究錫林郭勒盟不同類(lèi)型植被EVI值在時(shí)間上的變化趨勢(shì)，對(duì)錫林郭勒盟10種類(lèi)型植被在2000-2014年生長(zhǎng)季的EVI值進(jìn)行趨勢(shì)線分析(圖5)。溫性草原化荒漠類(lèi)、溫性山地草甸類(lèi)呈微弱的降低趨勢(shì)，沼澤類(lèi)表現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)；低地鹽化草甸、高寒草原類(lèi)、溫性草甸草原類(lèi)、溫性荒漠草原類(lèi)、溫性荒漠類(lèi)等植被呈微弱的上升趨勢(shì)，改良草地、溫性草原類(lèi)為明顯的增加趨勢(shì)。總體上，錫林郭勒植被呈改善趨勢(shì)。

2.3 錫林郭勒盟草原 EVI的空間變化特征

研究區(qū)植被覆蓋的空間變化情況如圖6所示。大部分研究區(qū)域的植被無(wú)明顯變化趨勢(shì)，植被狀況保持穩(wěn)定，研究區(qū)中部、東烏珠穆沁旗北部區(qū)域的植被呈改善趨勢(shì)，東南部、東部的西烏珠穆沁旗地區(qū)的植被呈退化趨勢(shì)。

圖5 2000-2014年錫林郭勒盟不同類(lèi)型植被EVI的時(shí)間變化趨勢(shì)Figure 5 The change trend of EVI with different vegetation types in Xilin Gol

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)表明(表1)，植被退化的面積占研究區(qū)總面積的10.12%，植被覆蓋無(wú)明顯變化的面積約占72.95%，植被呈改善趨勢(shì)的面積約占16.93%，其中，輕度改善、輕度退化面積百分比分別為16.75%、9.99%，明顯改善和重度退化的區(qū)域面積較小，分別占總面積的0.01%、0.02%?？傮w來(lái)看，錫林郭勒植被狀況在保持相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)逐漸趨于改善，植被重度退化的區(qū)域現(xiàn)象不明顯。

圖6 2000-2014年錫林郭勒盟草原EVI的空間變化趨勢(shì)Figure 6 The spatial trend of EVI change from 2000 to 2014 in Xilin Gol

表1 2000-2014 年錫林郭勒草原 EVI線性?xún)A向結(jié)果Table 1 The linear trend result of EVI in Xilin Gol Grassland during 2000-2014

進(jìn)一步對(duì)研究區(qū)域不同類(lèi)型植被的空間變化進(jìn)行分析得到圖7，統(tǒng)計(jì)各植被EVI變化趨勢(shì)面積(表2)及面積百分比(表3)。首先，位于錫林郭勒盟大部分區(qū)域、南部部分地區(qū)、二連浩特和蘇尼特左旗、東烏珠穆沁旗和西烏珠穆沁旗、西部、中部和南部、西南部、二連浩特和蘇尼特左旗等區(qū)域的低地鹽化草甸、改良草地、高寒草原類(lèi)、溫性草甸草原類(lèi)、溫性草原化荒漠類(lèi)、溫性草原類(lèi)、溫性荒漠草原類(lèi)、溫性荒漠類(lèi)(圖7)等植被呈無(wú)明顯變化趨勢(shì)的面積所占百分比分別為48.63%、77.96%、97.9%、43.21%、93.15%、55.20%、84.58%和77.14%。其次，錫林郭勒高寒草原類(lèi)、溫性草甸草原類(lèi)、溫性草原類(lèi)、溫性荒漠草原類(lèi)、溫性荒漠類(lèi)等植被呈改善趨勢(shì)的面積分別約占2.1%、36.75%、31.31%、8.72%和22.86%，表明其植被狀況在保持相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)逐漸趨于改善。再次，低地鹽化草甸類(lèi)、改良草地、溫性草原化荒漠類(lèi)植被呈退化趨勢(shì)的面積分別約占28.17%、12.31%和3.58%，顯示其在保持相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)逐漸趨于退化。最后，位于西烏珠穆沁旗東部的溫性山地草甸類(lèi)和東烏珠穆沁旗中部的沼澤類(lèi)植被呈輕度退化趨勢(shì)，面積所占百分比分別為60.16%和56.11%，且植被重度退化的區(qū)域現(xiàn)象不明顯。

2.4 氣象因子與 EVI 的相關(guān)分析

對(duì)2000-2014年5-9月錫林郭勒盟10種植被類(lèi)型EVI和降水量、平均風(fēng)速、平均溫度、平均相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析(表4)表明，10種植被類(lèi)型EVI與平均氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)正相關(guān)，與平均風(fēng)速負(fù)相關(guān)，說(shuō)明10種植被類(lèi)型EVI主要受平均氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)的正向調(diào)控，但會(huì)受平均風(fēng)速的制約。低地鹽化草甸類(lèi)、改良草地、溫性草原類(lèi)、溫性荒漠草原類(lèi)EVI與氣象因子的相關(guān)性較高，高寒草原類(lèi)EVI與氣象因子的相關(guān)性較低。

3 討論與結(jié)論

本研究對(duì)HANTS降噪后的2000-2014年生長(zhǎng)季月度最大EVI數(shù)據(jù)集，劃分更為詳細(xì)的10個(gè)不同草原類(lèi)型的EVI數(shù)據(jù)，探討錫林郭勒盟植被時(shí)空變化特征以及不同草原類(lèi)型EVI值與平均氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)和平均風(fēng)速等氣候因子的關(guān)系。研究表明：

1)HANTS濾波后的錫林郭勒盟植被EVI數(shù)據(jù)集，在保留了原始EVI時(shí)間序列數(shù)據(jù)的物候信息的同時(shí)，有效地去除異常值，達(dá)到降噪目的。

圖7 2000-2014年錫林郭勒盟草原不同類(lèi)型植被EVI的空間變化趨勢(shì)Figure 7 The spatial change trend of EVI with different vegetation types from 2000 to 2014 in Xilin Gol

表2 錫林郭勒草原2000-2014年不同類(lèi)型植被變化趨勢(shì)的面積統(tǒng)計(jì)Table 2 The area’s statistic results of vegetation change trends with different vegetation types EVI value in Xilin Gol during 2000-2014 km2

表3 錫林郭勒草原2000-2014年不同類(lèi)型植被變化趨勢(shì)的面積所占百分比Table 3 The area percentage of statistic results in vegetation change trends with different vegetation types EVI value in Xilin Gol during 2000-2014%

2)在時(shí)間上，2000-2014年錫林郭勒盟各草原類(lèi)型EVI值呈現(xiàn)出明顯的周期性，且值域范圍各異，其中低地鹽化草甸類(lèi)的EVI值最大，高寒草原類(lèi)植被的EVI值最??；沼澤類(lèi)表現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)，改良草地、溫性草原類(lèi)呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)，其他類(lèi)型均表現(xiàn)出微弱的上升或下降趨勢(shì)。在空間上，錫林郭勒盟大部分區(qū)域的植被無(wú)明顯變化，中部和東北部地區(qū)有所改善。位于中部、南部、西南部、二連浩特、蘇尼特左旗、東烏珠穆沁旗和西烏珠穆沁旗等區(qū)域的溫性草原類(lèi)、溫性荒漠草原類(lèi)、溫性草甸草原類(lèi)、高寒草原類(lèi)、溫性荒漠類(lèi)等植被呈現(xiàn)出緩慢改善的變化，而位于西烏珠穆沁旗東部的溫性山地草甸類(lèi)和東烏珠穆沁旗中部的沼澤類(lèi)植被呈輕度退化趨勢(shì)，植被重度退化的區(qū)域現(xiàn)象不明顯。整體來(lái)看，錫林郭勒植被呈現(xiàn)改善趨勢(shì)，這與一些學(xué)者利用NDVI指數(shù)研究該區(qū)域草原植被時(shí)空變化結(jié)果基本相符[21-23]。

表4 錫林郭勒各草原類(lèi)型EVI與相應(yīng)氣象因子的相關(guān)系數(shù)Table 4 The coefficients between different vegetation and corresponding meteorological factors in Xilin Gol

3)從EVI與氣候因素的相關(guān)分析來(lái)看，平均氣溫、降水量、平均相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)是促進(jìn)錫林郭勒植被生長(zhǎng)的重要因素，平均風(fēng)速制約錫林郭勒植被的生長(zhǎng)。已有研究也表明平均氣溫和降水量是影響錫林郭勒植被生長(zhǎng)的重要因素[24-26]。此外，本研究顯示不同類(lèi)型植被對(duì)氣候因子的響應(yīng)程度存在差異，低地鹽化草甸類(lèi)、改良草地、溫性草原類(lèi)、溫性荒漠草原類(lèi)EVI與氣象因子相關(guān)性較高，受氣候變化影響較大；高寒草原類(lèi)EVI與氣象因子相關(guān)性較低，受氣候變化影響較小。

已有研究如張圣微等[22]指出，錫林郭勒NDVI變化與平均降水量正相關(guān)，與平均氣溫相關(guān)性不明顯；而于海達(dá)等[27]研究則表明錫林郭勒植被的不同生長(zhǎng)時(shí)期，驅(qū)動(dòng)因子不同；在植被生長(zhǎng)前期草原植被長(zhǎng)勢(shì)與溫度正相關(guān)，在生長(zhǎng)中期，長(zhǎng)勢(shì)與溫度負(fù)相關(guān)，而到生長(zhǎng)后期，植被與溫度正相關(guān)；杭玉玲等[24]指出，溫度和降水量對(duì)研究區(qū)植被生長(zhǎng)的影響作用及大小因地區(qū)和季節(jié)而異。本研究也基于月尺度分析發(fā)現(xiàn)錫林郭勒草原EVI與平均氣溫、降水量顯著正相關(guān)，與后兩位學(xué)者研究結(jié)果基本保持一致。本研究與張圣微等研究結(jié)果存在差異，其原因可能是：1)時(shí)間尺度不同，相關(guān)研究基于年尺度分析植被對(duì)氣溫的響應(yīng)，而本研究基于月尺度的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，清晰地反映出年內(nèi)植被與氣溫的關(guān)系；2)研究方法不同，相關(guān)研究沒(méi)有對(duì)遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理，時(shí)間序列數(shù)據(jù)波動(dòng)很大，曲線季節(jié)變化趨勢(shì)不明顯，不利于趨勢(shì)分析和信息提取；本研究則采用HANTS方法，消除了太陽(yáng)高度角、觀測(cè)角度、云、水汽、氣溶膠等多種因素的干擾，使得研究結(jié)果合理化。另外，植被變化是一個(gè)受諸多因素作用的復(fù)雜過(guò)程，本研究重點(diǎn)探討的是氣象因子對(duì)草原植被的影響，下一步將研究自然環(huán)境變化與人類(lèi)活動(dòng)對(duì)植被變化的綜合影響，為實(shí)現(xiàn)錫林郭勒盟植被保護(hù)、植被恢復(fù)建設(shè)工作提供充分的科學(xué)依據(jù)。