湖南省植被覆盖度变化及其与气候因子的多尺度关系

作     者：李思 谢红霞 周清 沈璇玚 段良霞 

作者机构：湖南农业大学资源学院 

出 版 物：《生态学杂志》 (Chinese Journal of Ecology)

年 卷 期：2023年

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金(42177322) 湖南省自然科学基金(2023JJ30303) 

主　　题：植被覆盖度 像元二分模型 多元经验模态分解 多尺度 气候变化 

摘      要：气候变化对植被覆盖度的影响具有时间尺度依赖性。本文基于2000—2020年MODIS NDVI数据，利用像元二分模型获取湖南省植被覆盖度，运用多元经验模态分解法(multivariate empirical mode decomposition， MEMD)量化了植被覆盖度和气候因子在不同时间尺度上的相关性，并对植被覆盖度进行了预测，旨在研究湖南省植被覆盖度与气候因子的时间多尺度关系。结果表明：利用MEMD将植被覆盖度分解成7个本征模函数(intrinsic mode function， IMFs)和残差，IMF3(12个月)尺度占主导地位，其次为IMF1(3个月)和IMF2(6个月)，3个尺度对植被覆盖度方差贡献率之和高达94.5%；植被覆盖度与降水和潜在蒸散发在每一尺度上均呈显著相关(P0.05)；在3个月时间尺度上，气温对植被覆盖度的影响不显著，而在大于12个月时间尺度上气温、降水和潜在蒸散发均对植被生长具有显著性影响(P0.05)；基于MEMD对原始数据分解后预测植被覆盖度的精度(R2=0.73)要优于直接使用原始数据的多元逐步回归结果(R2=0.67)，气温和潜在蒸散发是预测植被覆盖度的重要因素。本研究可为区域植被恢复和生态环境可持续发展提供科学依据。