河西走廊荒漠植被归一化指数（NDVI）与降水量的关系

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00024

摘要/Abstract

摘要：

干旱荒漠区的部分天然植被主要依赖地下水生存，即地下水依赖植被。保护地下水依赖植被是干旱区生态保护的重要内容，应用遥感产品快速识别地下水依赖植被对干旱区生态保护具有重要的实践意义。在河西走廊选取6个依赖不同来源水分的样区，分析各样区2001—2020年植被NDVI变化与降水量的相关性，探讨应用NDVI产品识别地下水依赖植被的可行性。结果表明：2001—2020年6个样区NDVI平均值为0.11~0.29，变异系数0.07~0.59，最大值0.20~0.32，最小值0.07~0.26。Pearson相关分析表明，6个样区平均NDVI与生长季降水量的相关系数0.16~0.55，NDVI最大值与生长季降水量的相关系数0.24~0.65，NDVI最小值与生长季降水量的相关系数0.10~0.30；NDVI变异性与生长季降水量的相关系数0.21~0.70。总体上，荒漠植被NDVI变化与生长季降水量的相关性大于与年降水量的相关性，地下水依赖植被NDVI与降水量相关性小于降水依赖植被的相关性；NDVI生长季变异性与生长季降水量相关性高于与生长季NDVI平均值与生长季降水量的相关性，因此用生长季NDVI变异性能够通过植被对降水的依赖程度更好地反推出植被对地下水的依赖程度。

关键词: 河西走廊, 降水, 地下水埋深, NDVI, 植被地下水依赖性

Abstract:

In arid desert areas， some natural vegetation mainly depends on groundwater for survival， which is known as groundwater-dependent vegetation. Protecting groundwater-dependent vegetation is an important task in ecological construction in arid areas， and using remote sensing products to rapidly identify groundwater-dependent vegetation has important practical significance for ecological protection in arid areas. We selected six sample areas dependent on different sources of moisture in the Hexi Corridor， analysed the correlation between vegetation NDVI changes and precipitation from 2001 to 2020 in each sample area， and explored the feasibility of applying NDVI products to identify groundwater-dependent vegetation. The result shows that the average NDVI value of the six sample areas from 2001 to 2020 was between 0.11-0.29， and the coefficient of variation was between 0.07-0.59； the maximum value was between 0.20-0.32， and the minimum value was between 0.07-0.26. Pearson's correlation results showed that the correlation coefficients between the average NDVI and growing season precipitation in the six sampling areas ranged from 0.16 to 0.55， the correlation coefficients between the maximum NDVI and growing season precipitation ranged from 0.24 to 0.65， and the correlation coefficients between the minimum NDVI and growing season precipitation ranged from 0.10 to 0.30； the correlation coefficients between the variability of NDVI and the growing season precipitation ranged from 0.21 to 0.70. The correlation coefficients between NDVI variability and growing season precipitation ranged from 0.21 to 0.70. In general， the correlation of desert vegetation NDVI variability with growing season precipitation was greater than that with annual precipitation， and the correlation between groundwater-dependent vegetation NDVI and precipitation was smaller than that of precipitation-dependent vegetation； the correlation of NDVI growing season variability with growing season precipitation was higher than that with the correlation of the mean growing season NDVI with growing season precipitation. Therefore， the growing season NDVI variability can better infer the dependence of vegetation on groundwater through the dependence of vegetation on precipitation.

Key words: Hexi Corridor, precipitation, groundwater burial depth, NDVI, dependence of vegetation on groundwater

中图分类号:

Q948

钟凌飞, 刘鹄, 张丽华. 河西走廊荒漠植被归一化指数（NDVI）与降水量的关系[J]. 中国沙漠, 2025, 45(5): 318-327.

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图/表 8

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样区	年降水量/mm				地下水埋深 /m
样区	平均	丰水年(2019年)	平水年(2011年)	枯水年(2013年)	地下水埋深 /m
金塔北海子湿地	104.9±39.5	220.9	78.5	98.3	1.90±0.57
临泽平川镇湿地	117.5±29.7	146.9	95.9	90.3	2.46±0.28
民勤青土湖边缘区	122.9±23.6	127.0	139.2	84.5	3.24±0.34
民勤青土湖湿地	122.9±23.6	127.0	139.2	84.5	3.24±0.34
临泽一工程固沙区	117.5±29.7	146.9	95.9	90.3	4.37±0.74
山丹荒漠草地	229.9±46.1	358.7	255.0	167.7	12.74±0.52

样区	年降水量/mm				地下水埋深 /m
样区	平均	丰水年(2019年)	平水年(2011年)	枯水年(2013年)	地下水埋深 /m
金塔北海子湿地	104.9±39.5	220.9	78.5	98.3	1.90±0.57
临泽平川镇湿地	117.5±29.7	146.9	95.9	90.3	2.46±0.28
民勤青土湖边缘区	122.9±23.6	127.0	139.2	84.5	3.24±0.34
民勤青土湖湿地	122.9±23.6	127.0	139.2	84.5	3.24±0.34
临泽一工程固沙区	117.5±29.7	146.9	95.9	90.3	4.37±0.74
山丹荒漠草地	229.9±46.1	358.7	255.0	167.7	12.74±0.52

样区	群落学特征	主要依赖的水分来源
金塔北海子湿地	湖泊湿地。芦苇为优势植物，少量分布柽柳和黑果枸杞，植被覆盖度约为40%	地表水
临泽平川镇湿地	河岸湿地。有柽柳、芦苇等植物生长，植被覆盖度40%~60%	地表水
民勤青土湖边缘区	白刺沙堆。位于湿地边缘，白刺沙堆为主要景观，优势植物为白刺，有骆驼蓬、驼蹄瓣等，植被覆盖度30%以下	地下水
民勤青土湖湿地	尾闾湖湿地。群落由芦苇、拂子茅、罗布麻等组成，优势植物为芦苇，植被覆盖度50%以上	地下水
临泽一工程固沙区	梭梭人工固沙林。有天然沙拐枣生长，丘间低地有白刺沙堆，植被覆盖度60%~70%	降水
山丹荒漠草地	荒漠草地。植物有红砂、珍珠等，也有羊茅、针茅、芨芨草等，植被覆盖度约为20%以下	降水

样区	群落学特征	主要依赖的水分来源
金塔北海子湿地	湖泊湿地。芦苇为优势植物，少量分布柽柳和黑果枸杞，植被覆盖度约为40%	地表水
临泽平川镇湿地	河岸湿地。有柽柳、芦苇等植物生长，植被覆盖度40%~60%	地表水
民勤青土湖边缘区	白刺沙堆。位于湿地边缘，白刺沙堆为主要景观，优势植物为白刺，有骆驼蓬、驼蹄瓣等，植被覆盖度30%以下	地下水
民勤青土湖湿地	尾闾湖湿地。群落由芦苇、拂子茅、罗布麻等组成，优势植物为芦苇，植被覆盖度50%以上	地下水
临泽一工程固沙区	梭梭人工固沙林。有天然沙拐枣生长，丘间低地有白刺沙堆，植被覆盖度60%~70%	降水
山丹荒漠草地	荒漠草地。植物有红砂、珍珠等，也有羊茅、针茅、芨芨草等，植被覆盖度约为20%以下	降水

样区	NDVI平均值		NDVI最大值		NDVI最小值
样区	相关性	P	相关性	P	相关性	P
金塔北海子湿地	0.31	0.18	0.27	0.24	0.38	0.10
临泽平川镇湿地	0.49	0.03	0.24	0.30	0.14	0.54
民勤青土湖边缘区	0.80	<0.005	0.75	0.01	0.07	0.83
民勤青土湖湿地	0.93	<0.005	0.97	<0.005	0.42	0.20
临泽一工程固沙区	0.34	0.15	0.34	0.13	0.16	0.51
山丹荒漠草地	0.15	0.34	0.13	0.30	0.15	0.33