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宁夏大学水土保持与荒漠化防治团队基于kNDVI与GEE平台揭示 2001-2023年全球草原时空动态变化及驱动力

时间:2025-09-28作者:点击数:

近日,澳门威尼斯人网址 水土保持与荒漠化防治团队在《Environmental Research》(IF=7.7)发表研究,基于2001-2023年全球草原数据,借助谷歌地球引擎(GEE)和核归一化植被指数(kNDVI),揭示全球草原时空变化及驱动力。

研究显示,23年间全球草原kNDVI年均增加0.00043,65.43%的区域改善,34.57%退化,无全球性显著突变,整体稳定。但南北差异显著:南半球kNDVI更高,北半球植被覆盖相对较低;热带草原kNDVI增速最快(0.001 /年),干旱、极地苔原气候区最慢(0.0001-0.0002 /年)。11个柯本气候分区(除热带季风区)检测到1-5个突变点,部分区域突变后植被增长更明显。

驱动力上,降水与kNDVI正相关(72.91%的区域),与温度负相关(72.32%的区域);人类活动是主导,73.25%的区域受其正向影响(平均贡献度61.15%),中、澳、美等国生态政策成效显著,但哈萨克斯坦等区域因过度放牧致退化。仅5.80%的退化由人类单独导致,低于气候单独导致的11.12%。

过去研究多聚焦区域尺度,我们首次实现了全球草原23年的高精度动态监测,尤其是用kNDVI克服了传统NDVI易饱和、噪音大的缺陷,让数据更可靠。未来团队将进一步结合机器学习,预测草原植被变化趋势,为应对气候变化下的全球草原可持续发展提供更精准的科学支撑。

该研究不仅填补了全球草原长期动态监测的空白,更为各国制定草原保护政策提供了数据参考——守护草原这一“地球绿毯”,既需顺应气候规律,更需发挥人类活动的积极作用,通过科学管理实现生态与经济的双赢。

第一作者:澳门威尼斯人网址 2024级草学博士研究生冯雪娟,研究方向为草地遥感;

通讯作者:澳门威尼斯人网址 田佳副教授,研究方向为水土保持与林业遥感。

论文信息:Xuejuan Feng; Jia Tian; Jingjing Wu; Guowei Wu; Yi Ren; Caifeng He; Wei Bao; Tao Yu. Exploring the Spatio-temporal Distribution Characteristics and the Impacts of Climate Change and Human Activities on Global Grassland Based on kNDVI [J].Environmental Research, 2025, 279 (P2): 121884. DOI: //doi.org/10.1016/j.envres.2025.121884.

相关图表:

图1 2001—2023年草地kNDVI空间分布格局

图2 2001—2023年草地kNDVI时间变化趋势;图3 2001—2023年草地kNDVI Mann-Kendall突变检验结果

图4 kNDVI 的空间变化

图5 偏相关系数空间分布

图6 不同因子对草地kNDVI变化的相对贡献

图7 2001—2023年草地kNDVI驱动因素分析