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2000—2020年河南省NDVI时空变化及其驱动因素定量分析

2022-12-09余玉洋宋丰艺张世杰

生态环境学报 2022年10期
关键词:贡献率植被降水

余玉洋,宋丰艺,张世杰

河南师范大学旅游学院,河南 新乡 453007

植被是陆地生态系统重要的组成部分,且具有防风固沙、水源涵养等生态功能(徐芝英等,2015;张静静等,2015;孙丽蓉等,2021),对全球环境变化具有重要的指示性作用(Guo et al.,2014;刘宪锋等,2013;贾宝全等,2014;张静等,2021)。但是随着社会进程的加快以及人口迅速扩张,人类活动对植被生长状况朝着两方面发展,一方面体现在不合理的开采、过度放牧以及城市扩张等造成植被生态环境的破坏,而另一方面是通过大面积的植树造林和封山育林等生态措施,促进区域植被生长(Liu et al.,2019;Feng et al.,2021)。对植被的长时间序列监测不仅可以掌握丰富的植被变化的时空变化信息,还可以了解影响植被变化的驱动因素和区域的生态环境变化(马炳鑫等,2021;王春雅等,2021),因此从不同的时空角度来解析人类活动和气候变化下植被的时空演变规律,可为制定区域生态保护策略提供科学依据(仲晓春等,2016;白旭阳等,2020;高冬冬等,2020)。

随着遥感技术的不断更新,运用长时间序列的遥感产品监测植被变化是目前公认的常规手段。前期研究中常利用长时间序列的植被指数数据分析大尺度植被变化,其中运用归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)的研究最多。因为NDVI与绿叶密度、光合有效辐射、植被生产力以及累积生物量等指标呈线性或近线性关系,所以大多学者都是运用NDVI指数来反映区域植被生态状况(Zhang et al.,2016;陈晓玲等,2016;易扬等,2021;孙颖等,2022)。而气温和降水是影响区域NDVI变化的关键因素,降水是控制植被生长的关键因素,10年以上降水变化可以带动植被功能类型和生态系统物种组成的变化。降水的年度和季节变化可以改变植被物候和生态系统的覆盖范围,并且对植被生长的影响在不同的时空尺度上存在差异(Guo et al.,2021;高思琦等,2022)。同样,温度也控制着植被生长,与植被光合作用的起始、终止和效率密切相关,是植被生长的另一个重要气候因素。随着全球温度的增加,北半球从温带到寒带的植被物候、结构和覆盖范围发生了显着变化(Zhou et al.,2018;Gao et al.,2022)。

在全球气候变化的大背景下,研究植被变化和气候的关系显得极其重要,必将是许多学者研究的重点(方健梅等,2020;萨日盖等,2020;陆小琳等,2021;杨达等,2021),因为气候和植被是相辅相成的关系,气候变化会改变区域的植被生长状况,反过来,植被的生长在一定程度上对气候有指示性作用。然而,随着社会经济的快速发展和城市化,人类活动在逐渐的改变植被的生长状况,使得学者开始思考植被变化是否是人类活动和气候共同作用的结果(韩炳宏等,2019)。耿庆玲等(2022)假设植被变化是人类和气候共同作用的结果,并通过相关方法得到两者不同的贡献率。NDVI的动态变化在一定程度上保留了人类活动的痕迹,所以定量解析人类活动和气候变化对 NDVI的影响程度,有利于区域制定合理的土地规划和高效的生态环境保护策略。

河南省地处中原,南北过渡的气候促使区域植被类型复杂多样。但随着城市化进程的加快以及气候变化的影响,NDVI发生剧烈变化,生态环境问题也逐渐凸显,针对河南省NDVI的动态研究也逐渐增加,并取得一定的进展。郭灵辉等(2019)运用线性回归方法分析河南省 2000—2015年植被的时空变化规律及其与气候的关系;王文川等(2022)分析 1999—2018年河南省植被变化的时空变化特征,发现区域植被改善情况良好;陈月庆等(2021)分析 2000—2015年植被变化和驱动因素分析,发现区域降水对NDVI的影响比气温更显著。通过对河南省NDVI的研究发现,针对河南省不同分区中植被长时间序列及其归因分析的研究仍较少,人类活动对该区域植被的影响及区域差异尚不清晰,因此有必要在河南省开展近年来植被归因研究和贡献率的量化。鉴于此,在MODIS-NDVI数据集的基础上,探讨河南省 2000—2020年NDVI的时空分布特征以及变化趋势,同时定量分析地形、气候变化和人类活动对河南省NDVI变化的影响。对河南省NDVI的时空变化和驱动机制的定量分析可为今后土地资源的合理利用及促进河南省生态保护和高质量发展提供参考。

1 研究区概况与方法

1.1 研究区概况

河南省位于中国中部,在 31°23′—36°22′N,110°21′—116°39′E 之间。地势西高东低,由豫东平原、豫西山地以及豫南的山地和盆地组成,山地、丘陵和平原面积分别占区域总面积的 26.6%、17.7和55.7%。河南省植被类型丰富,可分为栽培植被、沼泽、灌丛、草地、草甸、针叶林、阔叶林、其他植被等8类(图1)。气候类型复杂多样,南部以亚热带为主,北部以暖温带为主,整个区域不仅属于北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候,而且还存在自东向西由平原向丘陵山地气候过渡的特征。气候对植被生长至关重要,尤其是降水和气温因素严重影响植被生长规律。河南省降水空间分布不均匀,豫南多,而豫北少,平均降水量为789.42 mm。东西部地貌类型的差异以及复杂的气候条件导致区域景观环境由西向东逐渐变化,并且存在由南向北逐渐过渡的特性,为区域植被生长提供东西差异和南北过渡的环境。

图1 河南省基础地理数据Figure 1 Basic geographic data of Henan Province

1.2 数据来源

主要数据包括基础地理信息、高程、植被类型和气象数据等,详细信息见表1。

表1 数据来源Table 1 Data sources

1.3 研究方法

1.3.1 趋势分析法

趋势分析法可较清晰地反映区域植被的生长状况及气候的稳定程度(朱丽亚等,2022),采用该方法可模拟河南省 2000—2020年植被、降水以及气温的年际变化趋势。

式中:

S——像元尺度下植被、降水和气温的变化趋势;

n——时间长度,n=21;

i——时间年份,从2000—2020年;

pi——第i年像元尺度下植被、降水和气温值。S>0,表示植被、降水和气温在年际变化中趋于增长的趋势,反之则呈减少的趋势。

1.3.2 偏相关性分析

采用偏相关分析方法解析植被变化受气候变化的影响程度。主要的思路是分析NDVI变化与气温的影响时,先不考虑降水因素,反之不考虑气温因素,主要公式如下:

式中:

Rxy,z——降水和植被的偏相关系数;

Rxy——降水与植被的相关系数;

Rxz——植被与气温的相关系数;

Ryz——降水与气温的相关系数。

同理,也可得到气温与植被的偏相关系数。

1.3.3 残差分析

不同的驱动因素对植被生长的贡献率具有差异性,采用多元线性回归残差分析方法解析人类活动和气候变化对NDVI的影响以及贡献(Evans et al.,2004;Geerken et al.,2004)。主要步骤如下:(1)以河南省年均NDVI值及长时间序列的降水和气温为基础,以NDVI为因变量,以降水和气温为自变量,建立多元线性回归,模拟模型中的A、B、C参数;(2)通过模型参数和降水、气温数据,模拟NDVI的预测值(NDVICC),揭示气候变化对NDVI的影响;(3)将NDVI的观测值(NDVIobs)和NDVI的模拟值(NDVICC)进行相减,即得到NDVI的残差(NDVIHA),代表人类活动对于植被生长变化的影响程度。具体的表达公式如下:

式中:

NDVICC——NDVI的预测值,即气候变化引起的NDVI的变化;

A、B、C——回归系数;

P——全年降水量;

t——全年平均气温;

NDVIHA——NDVI的实际值和NDVI预测值间的残差,即为人类活动引起植被变化;

NDVIobs——NDVI的实际值。当 NDVIHA>0,表明人类活动促进植被生长,对于植被生长起到积极作用,反之当 NDVIHA<0,说明人类活动对于植被生长起到消极作用。

对残差结果进行分级划分,以解析气候和人类活动对于 NDVI的贡献率,具体判定方法见表2。

表2 NDVI变化的驱动因素判定标准及贡献率计算方法Table 2 Criteria for determining the drivers of NDVI changes in vegetation and the calculation of their contribution

2 结果分析

2.1 河南省NDVI时间序列趋势

NDVI能够反映植被的生长状况及植被覆盖度情况,通过解析不同植被类型 NDVI的变化趋势,为区域植被健康生长提供科学依据。对河南省 2000—2020年不同植被类型的 NDVI均值进行统计(图 2),整体上 8种不同的植被类型的NDVI均值呈逐渐上升趋势,阔叶林和针叶林的NDVI年均值较高,分别为0.57和0.53,栽培植被、灌丛、草丛的NDVI均值在0.5左右,而其他植被类型和草甸的NDVI均值较低,分别为0.32和0.41。

图2 不同植被类型NDVI均值Figure 2 Mean values of NDVI of different vegetation types

为深入了解河南省NDVI的变化规律,根据河南省的地域分区,将区域拆分为豫东、豫西、豫南、豫北和豫中,并通过对河南省2000—2020年NDVI数据进行最大值合成,得到区域2000—2020年逐月NDVI均值变化(图3)。总体上,河南省时间序列间月平均NDVI变化明显,7—9月处于高值区,而11月至次年1月处于低值区。河南省月均NDVI值为 0.503,而 5个分区分别为 0.54、0.49、0.52、0.47、0.47,可以看出豫东黄淮海平原区的月均NDVI值较高。此外,通过统计分析发现,河南省2000—2020年月均NDVI值高于0.5的月份占总月份的45%—50%,其中豫东地区占比最高,达到55.4%,豫中地区最小,比例为37.1%,说明河南省的NDVI月均值在内部产生局部差异性。对全年12个月的NDVI值进行统计,发现河南省2000—2020年的年均NDVI值呈现双峰曲线,在1—4月,春季温度回升以及降水的逐渐增加,促使栽培植被缓慢生长,此外河南省的农田耕作方式为冬小麦-夏玉米,4月份小麦处于拔节期和抽穗期,所以4月NDVI达到小峰;4—6月,NDVI处于下降趋势,主要是冬小麦的收割以及夏玉米的播种,在一定程度上影响NDVI的变化趋势;此后随着气温的升高,西部和南部的山区森林和草地等植被类型处于生长旺盛期,此时NDVI值从0.54上升至0.73;而9月过后,植被开始枯萎、落叶,区域NDVI值呈下降趋势。

图3 2000—2020年月均NDVI时间变化Figure 3 Temporal variation of monthly average NDVI from 2000 to 2020

从不同分区NDVI的年际变化图(图4)可知,河南省的NDVI指数呈现波动上升趋势,年均NDVI值在0.44—0.56间波动,2007年以后的NDVI均值均高于0.5,说明总体上河南省植被生长状况良好。从河南省分区可知,豫东和豫南的 NDVI均值均高于区域的年均值,而豫中和豫北的年均值普遍偏低,主要和区域的植被类型和气候条件相关。豫南和豫西区域以山地丘陵地形为主,地貌和气候条件复杂多样,植被以阔叶林和针阔混交林为主,植被生长状况明显好于河南省其他区域,而豫北和豫中大面积的沙地土地利用类型,分布着灌丛和人工林,水资源的紧缺以及降水稀少影响区域植被生长。

图4 不同分区NDVI年际变化Figure 4 Interannual variation of NDVI in different subdivisions

2.2 河南省NDVI空间分布格局及变化特征

运用ArcGIS工具进行空间统计分析,可以得到2000—2020年河南省的NDVI空间分布,并根据趋势分析,得到 NDVI的年际变化趋势(图 5)。从NDVI的空间分布可知,不同分区的NDVI均值存在显著差异性,豫西山区NDVI均值最高,豫中和豫北相对较低,而山区NDVI值高于平原。这主要是因为河南省南部属于亚热带季风气候,接收的太阳辐射量比北部多,降水较充沛,更加适合植被的生长;此外,东部分布大面积的栽培植被,是河南省核心的粮食种植区,有大面积的农作物,同时该区域人口密集,人类活动对植被的破坏程度较西部山区大。然而,豫西的丘陵地区NDVI值也较低,主要原因是该区域地形破碎严重,耕地受到严重的破坏,再加上区域水土流失严重,综合因素导致区域NDVI值较低。

图5 河南省2000—2020年均NDVI空间分布Figure 5 Spatial distribution of NDVI in Henan Province from 2000 to 2020

采用趋势斜率法计算河南省 2000—2020年每个像元尺度空间变化趋势,以反映NDVI空间变化情况,正负值分别表示NDVI增加和减少情况。总体上,河南省 2000—2020年植被覆盖情况处于改善趋势,轻度改善、中度改善及明显改善的像元数之和占总像元数的88.08%(图6)。5个分区在不同的变化趋势等级上呈现显著差异性,比如轻度改善区域主要集中在豫西山地丘陵地区,植被以森林和草地为主,年际变化较小,而明显改善的像元主要集中在豫东平原和豫北山前平原地区,植被以栽培植被为主,受人类活动和自然条件影响较明显。豫中和豫北也有局部区域植被覆盖情况处于退化趋势,主要原因是城市发展占据了部分耕地和林地,导致区域原有的植被类型遭到破坏,影响区域的NDVI值。

图6 不同分区不同等级NDVI变化率统计Figure 6 Statistics on the rate of change of NDVI at different levels in different sub-regions

2.3 河南省NDVI变化驱动机制分析

2.3.1 地形因素

为了更清晰地分析地形因素对 NDVI的影响,将海拔分为5个等级,并分别计算不同分区中不同海拔下NDVI的变化特征(图7)。由图可知,豫东、豫南和豫北大面积海拔小于200 m,所对应的NDVI均值分别为0.53、0.5和0.47,而豫西地区大面积海拔在200—1500 m之间,NDVI均值在0.49—0.62之间(图7a)。分析坡度和NDVI的关系可知(图7b),豫北地区随着坡度的上升,NDVI均值呈现下降趋势,而其他4个分区呈现相反的趋势。除豫西外,剩余4个分区坡度在2°以下的面积比例都超过80%,可见大面积的栽培植被,但是随着坡度的增加,植被类型由栽培植被向草地和林地过渡,故区域NDVI均值增长缓慢。从坡向分析,5个分区在4种坡向中所占的面积相差较小,而NDVI均值差距却较明显(图7c)。豫东在4个坡向中的均值为0.53,而豫北仅有0.47,存在区域差异性。此外将坡向进行横向对比发现,半阴坡和半阳坡的NDVI均值相较于阴坡和阳坡的值较高,主要是地处阴阳坡中间,光照和降水更适合农作物以及森林、草地的生长,所以NDVI值较高,而阳坡的光照强烈,气温较高,蒸散发也较高,最终会导致部分水分流失,阴坡的日照不足,不利于植物生长,所以出现半阴坡、半阳坡的NDVI值高的局面。

图7 不同分区不同地形条件下NDVI变化统计Figure 7 Statistics of NDVI changes under different topographic conditions in different divisions

2.3.2 气候因素

2000—2020年降雨量呈现减少的趋势,减少量为1.58 mm,豫中和豫东地区的下降最明显,主要是由于该地区快速的城市化发展改变了区域土地利用模式,破坏了区域地表植被,影响了区域降雨量(图 8)。省内东西部地形和大气环流条件的差异,造成河南省气温空间分布的巨大差异。由于气候类型由南部的亚热带向北部的暖温带过渡,加上西部山区东部平原的地形差异,年均气温呈现由南向北递减、由西向东递增的趋势。而2000—2020年河南省气温呈现增温的趋势,增量为0.01 ℃,其中,豫东和豫北呈现增温趋势,而豫西和豫南则相反,主要是因为近些年工业发展迅猛,人类活动和城镇化进程逐渐加强,导致区域大气污染严重以及温室气体浓度升高,加快了气温变化的速度。

图8 年均NDVI与降水、气温的偏相关性及显著性分布Figure 8 Bias correlation and significance distribution of annual mean NDVI with precipitation and temperature

NDVI的年际变化和气候因素是息息相关的,为解析气候因素对NDVI的影响,在NDVI值和相应月份的降水和气温数据的基础上,通过相关分析模型得到区域降水、气温与NDVI的相关关系,并以此通过t检验将显著性水平划分为不同的级别,如图7所示。总体上,2000—2020年河南省降水和气温的相关系数在-0.51—0.96之间,有39.1%的像元处于负相关,主要集中在洛阳市的嵩县、宜阳县以及平顶山的鲁山县和石龙区附近;而豫东平原区降水和气温的相关系数均大于0。2000—2020年河南省降水和 NDVI的偏相关系数在-0.57—0.95之间,92.09%的像元呈现正相关分布,其中88.91%的像元的处于低度正相关,仅有0.26%的像元处于高度正相关水平,该区域以森林和草地为主,良好的气候和土壤条件适合区域植被的生长。气温与NDVI的偏相关系数在-0.66—0.82之间,有64.23%像元处于低度正相关,主要集中分布在豫东和豫北区域;而低度负相关的像元比例高达 35.7%,主要集中在豫西和豫南的部分区域,主要是地处伏牛山和大别山区,气温相较于平原地区较低,光照和太阳辐射受到影响,在一定程度上会影响区域植被生长的状况。

2.3.3 人类活动因子

(1)人类活动对河南省NDVI的影响

通过残差分析得到 2000—2020年河南省人类活动对植被影响程度以及趋势变化分析,并根据趋势值将研究结果划分为显著负作用(S<-0.006)、负作用(-0.006<S<0)、正作用(0<S<0.002)以及显著正作用(S>0.002)(金凯等,2020)。总体上,人类活动对NDVI提升起到正向作用的像元比例为47.2%,揭示区域人类活动在部分区域对植被生态环境的提升起到积极作用。从分区统计看出,5个分区人类活动对NDVI的影响主要表现为负作用,正作用和显著正作用也占据了一定面积比例,特别是豫东平原区(图 9),可以看出人类活动对于区域NDVI的影响具有不可忽视的作用。通过不同时间段分析(2000—2005、2005—2010 和 2010—2015、2016—2020年),发现显著正作用分别为23.9%、28.52%、28.64%和 22.8%,显著负作用分别为8.99%、4.33%、4.12%和2.8%,随着时间的推移,积极作用的像元数在提升,而消极作用的像元数显著减少。豫东平原地区分布着大面积的农田,精细化的农田耕作手段以及农田灌溉措施都会对区域NDVI起促进作用,而不科学的大面积使用化肥和农药就会导致区域稀疏植被的枯萎,降低区域的NDVI值。豫西黄土丘陵区要通过合理的封山育林、退耕还林还草等生态工程和措施,并且要监管好区域的天然林和幼林的生长环境,来促进区域森林的植被覆盖度,对植被生长起到促进作用。但是资源的过渡开发和利用导致山前平原地区大面积的荒地开垦,使得原有的种植环境遭到破坏,造成土壤肥力下降,容易造成水土流失和土壤荒漠化,最终降低区域的NDVI值(图10)。

图9 人类活动作用分区统计Figure 9 Statistics of anthropogenic action zoning

图10 人类活动对植被变化趋势以及显著性检验Figure 10 Trend of human activities on vegetation change and test of significance

(2)不同驱动因素对河南省NDVI变化的相对贡献

通过驱动因素的判定标准和贡献率的计算可以得到河南省 2000—2020年气候变化和人类活动对区域植被生长的贡献率(图11)。总体上,在人类活动和气候变化共同驱动下,河南省植被生长在长时间序列中得到改善的区域面积为 82.5%,其中人类活动的平均贡献率为72.26%,气候变化的平均贡献率为27.74%。气候变化贡献率高于80%的面积约占总面积的15.8%,主要集中在豫中和豫西的西北部(图11a),其中人类活动贡献率高于60%的面积约占总面积的 83.9%,主要集中在豫西的山地和豫东平原(图 11b)。但是人类活动和气候变化的共同作用对植被的生长也会起到消极作用(图11c、d),植被在两者共同驱动下出现退化的面积约占区域总面积的 16.1%,其中气候变化贡献率高于80%的像元比例为24.3%,有57.7%的像元处在气候变化贡献率低于20%,该区域主要集中在豫中和豫北的太行山区,可知气候变化对植被的生长起到的阻碍作用较小;人类活动贡献率高于80%的像元比例为 65.9%,主要集中在人口密度大、城市发展水平较快的城市周围,特别是郑州市附近人类活动较强烈的区域。

图11 2000—2020年气候变化和人类活动对河南省植被生长起积极作用(a,b)和消极作用(c,d)的贡献率空间分布Figure 11 Spatial distribution of positive (a, b) and negative (c, d) contributions of human activities and climate change to vegetation growth in Henan Province from 2000 to 2020

3 讨论

植被是区域气候和人类活动的指示器,在调节区域气候和能量循环中发挥重要的作用。“人类世”以来,在气候和人类活动双重干扰下,河南省植被发生显著的变化。而NDVI指数能很好地反映区域植被生长状况,所以利用长时间序列的NDVI指数可以深入地了解河南省植被的时空格局。河南省NDVI空间分布和年际变化受到地形、地貌、气候变化以及人类活动的综合影响(范松克等,2019;杨鑫等,2021),尤其受降水和气温的影响极为明显。近20年中,河南省的NDVI指数呈现缓慢增长的趋势,中间呈现波动状态,并在年际中呈现双峰的变化曲线,在4月和7月呈现峰值,这与熊强等(2020)、王璇等(2020)、陈月庆等(2021)等研究结果相似,表明在长时间序列中,经过生态环保理念的提升,以及生态工程措施的实施,河南省的NDVI在逐渐向好的方向发展。气候的变化给区域植被生长环境带来显著的变化,特别是降水和气温显著影响区域植被生长条件(刘月等,2022)。本研究解析气候和 NDVI关系时发现降水对河南省NDVI的影响程度高于气温,降水正相关的面积高于气温,在豫西山地丘陵地带尤为明显,该结果与陈月庆等(2021)研究结果相似,表明降水对NDVI变化的影响更显著。河南省东西部地形差异明显,东部是黄淮海平原区,土地资源丰富,水分和光照条件在区域内差异较小,该区域的NDVI值在0.6—0.8之间;西部主要是熊耳山和伏牛山区,植被类型以落叶阔叶林和草地为主,水热条件充足,NDVI均值高于0.8;南部主要是大别山区,以针叶林为主要的植被类型,四季常青的针叶林使得区域NDVI年均值偏高,并且南阳盆地以丘陵为主,植被类型以针阔混交林为主,NDVI相较于西部山区偏低;而北部分布太行山区且夹杂着山前台地,由于纬度偏高,导致区域降水和日照条件欠佳,所以区域NDVI较低。

在人类活动和气候变化共同驱动下,河南省植被生长在长时间序列中得到改善的区域面积为82.5%,其中人类活动的平均贡献率为72.26%,气候变化的平均贡献率为27.74%。气候变化贡献率高于80%的面积约占总面积的15.8%,人类活动贡献率高于60%的面积约占总面积的83.9%,主要集中在豫西的山地和豫东平原。相反植被在两者共同驱动下出现退化的面积约占区域总面积的16.1%,其中气候变化贡献率高于80%的像元比例为24.3%,人类活动贡献率高于80%的像元比例为65.9%,由此可见,生态工程措施会促进植被的生长,而人类活动强烈的区域和城市发展较快的区域也会抑制植被的生长。

以往对于河南省植被变化的研究鲜少涉及不同驱动因素的相对贡献率。但是本文在分析 NDVI的影响因素时只考虑了地形、气候(降水和温度)以及人类活动,而忽略了国家政策、土地利用强度以及其他气候因子,未来应结合地理探测器模型,更加精确地筛选驱动因素,并在此基础上进行定量分析,以使结果更加精确。

4 结论

利用长时间序列的NDVI数据集,采用相关性分析、趋势分析等方法,估算出河南省不同分区下 NDVI指数的时空变化,解析区域植被与地形、气候以及人类活动等指标的相关关系,得出以下结论,(1)河南省时间序列月平均NDVI变化明显,7—9月处于高值区,而11月至次年1月处于低值区,且在年际变化中NDVI呈改善的趋势。(2)不同海拔地区对应的NDVI均值有所差异,在低海拔区,NDVI指数存在波动状况,而在500—2000 m时,NDVI均值随着海拔的升高而升高,但是海拔高于2000 m时,高海拔的山地和草甸的 NDVI均值会出现下降的趋势;从坡度和NDVI的关系分析,豫北地区随着坡度的上升,NDVI均值呈现下降的趋势,而其他 4个分区呈现相反的趋势;对坡向进行横向对比发现,半阴坡和半阳坡的NDVI均值高于阴坡和阳坡。(3)2000—2020年河南省降水和NDVI的偏相关系数在-0.57—0.95之间,92.09%的像元呈现正相关分布,而气温与NDVI的偏相关系数在-0.66—0.82之间,有64.23%像元处于低度正相关,主要集中分布在豫东和豫北区域。(4)人类活动对NDVI提升起到正向作用的像元比例为 47.2%,特别是豫东平原区,揭示区域人类活动在部分区域对植被生态环境的提升起到积极作用。(5)总体上,在人类活动和气候变化共同驱动下,河南省NDVI在长时间序列中得到改善的区域面积为 82.5%,其中人类活动和气候变化的平均贡献率分别为72.26%和27.74%。

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