Journal of Desert Research ›› 2022, Vol. 42 ›› Issue (4): 11-21.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00200
Zhenliang Yin1(), Qi Feng1, Lingge Wang2, Zexia Chen2, Yabin Chang2, Rui Zhu2
Received:
2021-08-17
Revised:
2021-11-21
Online:
2022-07-20
Published:
2022-08-29
CLC Number:
Zhenliang Yin, Qi Feng, Lingge Wang, Zexia Chen, Yabin Chang, Rui Zhu. Vegetation coverage change and its influencing factors across the northwest region of China during 2000-2019[J]. Journal of Desert Research, 2022, 42(4): 11-21.
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URL: http://www.desert.ac.cn/EN/10.7522/j.issn.1000-694X.2021.00200
Slope(实际值) | 驱动因素 | 驱动因素的划分标准 | 驱动因素的贡献率 | ||
---|---|---|---|---|---|
Slope(NDVINA) | Slope(NDVIHA) | 自然因子 | 人类活动 | ||
>0 | HA & NA | >0 | >0 | ||
NA | >0 | <0 | 100 | 0 | |
HA | <0 | >0 | 0 | 100 | |
<0 | HA&NA | <0 | <0 | ||
NA | <0 | >0 | 100 | 0 | |
HA | >0 | <0 | 0 | 100 |
Table 1 The determination criterion of driving factors and calculation method of contribution rate
Slope(实际值) | 驱动因素 | 驱动因素的划分标准 | 驱动因素的贡献率 | ||
---|---|---|---|---|---|
Slope(NDVINA) | Slope(NDVIHA) | 自然因子 | 人类活动 | ||
>0 | HA & NA | >0 | >0 | ||
NA | >0 | <0 | 100 | 0 | |
HA | <0 | >0 | 0 | 100 | |
<0 | HA&NA | <0 | <0 | ||
NA | <0 | >0 | 100 | 0 | |
HA | >0 | <0 | 0 | 100 |
土地利用 类型 | NDVI均值 | 面积占比 /% | NDVI分级 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
<0.2 | 0.2—0.4 | 0.4—0.6 | 0.6—0.8 | >0.8 | ||||
黄河流域片区 | 耕地 | 0.5197 | 21.56 | 0.98 | 19.63 | 48.86 | 28.95 | 1.57 |
林地 | 0.7092 | 11.35 | 0.64 | 6.92 | 15.33 | 40.38 | 36.73 | |
草地 | 0.4959 | 53.45 | 6.13 | 32.25 | 26.16 | 27.92 | 7.54 | |
水域 | 0.3779 | 1.68 | 23.72 | 29.89 | 28.91 | 16.36 | 1.13 | |
建设用地 | 0.4575 | 2.78 | 6.17 | 32.23 | 39.36 | 21.94 | 0.30 | |
未利用地 | 0.2974 | 9.19 | 37.40 | 40.46 | 11.55 | 9.00 | 1.60 | |
半干旱草原片区 | 耕地 | 0.4747 | 7.11 | 0.14 | 24.90 | 62.69 | 12.27 | 0.01 |
林地 | 0.6020 | 1.54 | 1.82 | 11.42 | 29.39 | 49.21 | 8.16 | |
草地 | 0.3460 | 76.29 | 18.89 | 45.11 | 30.91 | 4.94 | 0.15 | |
水域 | 0.2908 | 1.05 | 37.46 | 36.92 | 22.75 | 2.84 | 0.03 | |
建设用地 | 0.4080 | 1.22 | 6.30 | 38.17 | 50.08 | 5.45 | 0.00 | |
未利用地 | 0.2604 | 12.78 | 49.46 | 29.55 | 15.37 | 5.54 | 0.09 | |
内陆干旱片区 | 耕地 | 0.5106 | 4.49 | 4.48 | 19.69 | 43.53 | 30.89 | 1.42 |
林地 | 0.4812 | 1.74 | 19.00 | 18.85 | 20.00 | 37.95 | 4.19 | |
草地 | 0.2731 | 27.69 | 50.09 | 26.07 | 13.18 | 9.06 | 1.60 | |
水域 | 0.1081 | 2.07 | 83.90 | 9.08 | 4.58 | 2.34 | 0.10 | |
建设用地 | 0.3638 | 0.47 | 31.07 | 22.62 | 28.73 | 17.17 | 0.42 | |
未利用地 | 0.0974 | 63.55 | 93.95 | 4.45 | 1.20 | 0.40 | 0.01 |
Table 2 Statistical results of NDVI values of different land cover types in each subregion
土地利用 类型 | NDVI均值 | 面积占比 /% | NDVI分级 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
<0.2 | 0.2—0.4 | 0.4—0.6 | 0.6—0.8 | >0.8 | ||||
黄河流域片区 | 耕地 | 0.5197 | 21.56 | 0.98 | 19.63 | 48.86 | 28.95 | 1.57 |
林地 | 0.7092 | 11.35 | 0.64 | 6.92 | 15.33 | 40.38 | 36.73 | |
草地 | 0.4959 | 53.45 | 6.13 | 32.25 | 26.16 | 27.92 | 7.54 | |
水域 | 0.3779 | 1.68 | 23.72 | 29.89 | 28.91 | 16.36 | 1.13 | |
建设用地 | 0.4575 | 2.78 | 6.17 | 32.23 | 39.36 | 21.94 | 0.30 | |
未利用地 | 0.2974 | 9.19 | 37.40 | 40.46 | 11.55 | 9.00 | 1.60 | |
半干旱草原片区 | 耕地 | 0.4747 | 7.11 | 0.14 | 24.90 | 62.69 | 12.27 | 0.01 |
林地 | 0.6020 | 1.54 | 1.82 | 11.42 | 29.39 | 49.21 | 8.16 | |
草地 | 0.3460 | 76.29 | 18.89 | 45.11 | 30.91 | 4.94 | 0.15 | |
水域 | 0.2908 | 1.05 | 37.46 | 36.92 | 22.75 | 2.84 | 0.03 | |
建设用地 | 0.4080 | 1.22 | 6.30 | 38.17 | 50.08 | 5.45 | 0.00 | |
未利用地 | 0.2604 | 12.78 | 49.46 | 29.55 | 15.37 | 5.54 | 0.09 | |
内陆干旱片区 | 耕地 | 0.5106 | 4.49 | 4.48 | 19.69 | 43.53 | 30.89 | 1.42 |
林地 | 0.4812 | 1.74 | 19.00 | 18.85 | 20.00 | 37.95 | 4.19 | |
草地 | 0.2731 | 27.69 | 50.09 | 26.07 | 13.18 | 9.06 | 1.60 | |
水域 | 0.1081 | 2.07 | 83.90 | 9.08 | 4.58 | 2.34 | 0.10 | |
建设用地 | 0.3638 | 0.47 | 31.07 | 22.62 | 28.73 | 17.17 | 0.42 | |
未利用地 | 0.0974 | 63.55 | 93.95 | 4.45 | 1.20 | 0.40 | 0.01 |
等级 | 黄河流域片区 | 半干旱草原片区 | 内陆干旱片区 | 总体 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | |
11 | 2 446 | 0.38 | 236 | 0.08 | 2 545 | 0.11 | 5 227 | 0.16 |
12 | 5 064 | 0.80 | 1 199 | 0.40 | 10 242 | 0.43 | 16 505 | 0.49 |
13 | 19 806 | 3.11 | 16 212 | 5.40 | 67 968 | 2.82 | 103 986 | 3.11 |
14 | 62 099 | 9.75 | 64 994 | 21.64 | 1 225 958 | 50.93 | 1 353 051 | 40.46 |
15 | 220 899 | 34.69 | 152 987 | 50.94 | 846 164 | 35.16 | 1 220 050 | 36.48 |
16 | 173 282 | 27.21 | 54 022 | 17.99 | 167 009 | 6.94 | 394 313 | 11.79 |
17 | 153 234 | 24.06 | 10 655 | 3.55 | 87 044 | 3.62 | 250 933 | 7.50 |
Table 3 The statistics results for Slope trend
等级 | 黄河流域片区 | 半干旱草原片区 | 内陆干旱片区 | 总体 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | |
11 | 2 446 | 0.38 | 236 | 0.08 | 2 545 | 0.11 | 5 227 | 0.16 |
12 | 5 064 | 0.80 | 1 199 | 0.40 | 10 242 | 0.43 | 16 505 | 0.49 |
13 | 19 806 | 3.11 | 16 212 | 5.40 | 67 968 | 2.82 | 103 986 | 3.11 |
14 | 62 099 | 9.75 | 64 994 | 21.64 | 1 225 958 | 50.93 | 1 353 051 | 40.46 |
15 | 220 899 | 34.69 | 152 987 | 50.94 | 846 164 | 35.16 | 1 220 050 | 36.48 |
16 | 173 282 | 27.21 | 54 022 | 17.99 | 167 009 | 6.94 | 394 313 | 11.79 |
17 | 153 234 | 24.06 | 10 655 | 3.55 | 87 044 | 3.62 | 250 933 | 7.50 |
等级 | 黄河流域片区 | 半干旱草原片区 | 内陆干旱片区 | 总体 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | |
11 | 1 569 | 0.25 | 102 | 0.03 | 1 386 | 0.06 | 3 057 | 0.09 |
12 | 2 612 | 0.41 | 290 | 0.10 | 4 438 | 0.18 | 7 340 | 0.22 |
13 | 6 632 | 1.04 | 2 721 | 0.91 | 22 807 | 0.95 | 32 160 | 0.96 |
14 | 15 739 | 2.47 | 9 669 | 3.22 | 428 196 | 17.79 | 453 604 | 13.56 |
15 | 59 626 | 9.36 | 22 247 | 7.41 | 269 161 | 11.18 | 351 034 | 10.50 |
16 | 55 584 | 8.73 | 9 849 | 3.28 | 50 245 | 2.09 | 115 678 | 3.46 |
17 | 58 936 | 9.26 | 2 924 | 0.97 | 41 094 | 1.71 | 102 954 | 3.08 |
21 | 436 132 | 68.49 | 252 503 | 84.08 | 1 589 601 | 66.04 | 2 278 236 | 68.13 |
Table 4 Regional statistical results based on trend and persistence
等级 | 黄河流域片区 | 半干旱草原片区 | 内陆干旱片区 | 总体 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | 面积/km2 | 比例/% | |
11 | 1 569 | 0.25 | 102 | 0.03 | 1 386 | 0.06 | 3 057 | 0.09 |
12 | 2 612 | 0.41 | 290 | 0.10 | 4 438 | 0.18 | 7 340 | 0.22 |
13 | 6 632 | 1.04 | 2 721 | 0.91 | 22 807 | 0.95 | 32 160 | 0.96 |
14 | 15 739 | 2.47 | 9 669 | 3.22 | 428 196 | 17.79 | 453 604 | 13.56 |
15 | 59 626 | 9.36 | 22 247 | 7.41 | 269 161 | 11.18 | 351 034 | 10.50 |
16 | 55 584 | 8.73 | 9 849 | 3.28 | 50 245 | 2.09 | 115 678 | 3.46 |
17 | 58 936 | 9.26 | 2 924 | 0.97 | 41 094 | 1.71 | 102 954 | 3.08 |
21 | 436 132 | 68.49 | 252 503 | 84.08 | 1 589 601 | 66.04 | 2 278 236 | 68.13 |
区域 | 海拔 | 坡度 | 坡向 | 年均降水量 | 年均气温 | 年均日照时间 | 年均相对湿度 | 距离水域的距离 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
总体 | 0.0692 | 0.0886 | 0.0028 | 0.5728 | 0.1136 | 0.4063 | 0.4881 | 0.2027 |
黄河流域片区 | 0.2520 | 0.1816 | 0.0056 | 0.5264 | 0.4175 | 0.4677 | 0.4112 | 0.1487 |
半干旱草原片区 | 0.0712 | 0.1189 | 0.0103 | 0.6394 | 0.3836 | 0.6847 | 0.6051 | 0.2953 |
干旱内陆河片区 | 0.0973 | 0.0857 | 0.0013 | 0.3006 | 0.1104 | 0.1501 | 0.3072 | 0.1807 |
Table 5 The impact of natural factors on NDVI spatial distribution
区域 | 海拔 | 坡度 | 坡向 | 年均降水量 | 年均气温 | 年均日照时间 | 年均相对湿度 | 距离水域的距离 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
总体 | 0.0692 | 0.0886 | 0.0028 | 0.5728 | 0.1136 | 0.4063 | 0.4881 | 0.2027 |
黄河流域片区 | 0.2520 | 0.1816 | 0.0056 | 0.5264 | 0.4175 | 0.4677 | 0.4112 | 0.1487 |
半干旱草原片区 | 0.0712 | 0.1189 | 0.0103 | 0.6394 | 0.3836 | 0.6847 | 0.6051 | 0.2953 |
干旱内陆河片区 | 0.0973 | 0.0857 | 0.0013 | 0.3006 | 0.1104 | 0.1501 | 0.3072 | 0.1807 |
区域 | 面积 /km2 | 降水/% | 气温/% | 日照/% | 相对湿度/% | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
显著 正相关 | 显著 负相关 | 显著 正相关 | 显著 负相关 | 显著 正相关 | 显著 负相关 | 显著 正相关 | 显著 负相关 | ||
半干旱草原片区 | 300 305 | 74.51 | 0.02 | 0.04 | 4.52 | 1.71 | 2.85 | 4.00 | 0.57 |
黄河流域片区 | 636 830 | 60.23 | 0.15 | 2.78 | 0.58 | 0.54 | 2.82 | 2.90 | 0.85 |
内陆干旱片区 | 2 406 930 | 26.40 | 0.20 | 4.36 | 6.74 | 2.51 | 8.59 | 7.84 | 5.38 |
全区 | 3 344 065 | 37.16 | 0.18 | 3.67 | 5.37 | 2.06 | 6.98 | 6.56 | 4.08 |
Table 6 The area of significant correlation between NDVI and factors in different regions
区域 | 面积 /km2 | 降水/% | 气温/% | 日照/% | 相对湿度/% | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
显著 正相关 | 显著 负相关 | 显著 正相关 | 显著 负相关 | 显著 正相关 | 显著 负相关 | 显著 正相关 | 显著 负相关 | ||
半干旱草原片区 | 300 305 | 74.51 | 0.02 | 0.04 | 4.52 | 1.71 | 2.85 | 4.00 | 0.57 |
黄河流域片区 | 636 830 | 60.23 | 0.15 | 2.78 | 0.58 | 0.54 | 2.82 | 2.90 | 0.85 |
内陆干旱片区 | 2 406 930 | 26.40 | 0.20 | 4.36 | 6.74 | 2.51 | 8.59 | 7.84 | 5.38 |
全区 | 3 344 065 | 37.16 | 0.18 | 3.67 | 5.37 | 2.06 | 6.98 | 6.56 | 4.08 |
Fig.7 Spatial distribution and main area percentage of the impacts of natural factors and human activities on vegetation cover change in study area during 2000-2019
区域 | 植被变化 面积/km2 | 贡献率 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0—20% | 20%—40% | 40%—60% | 60%—80% | 80%—100% | |||||||
人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | ||
半干旱草原片区 | 236 728 | 65.19 | 6.94 | 16.64 | 2.88 | 8.39 | 8.47 | 2.86 | 16.72 | 6.92 | 64.99 |
黄河流域片区 | 576 189 | 25.80 | 4.38 | 33.66 | 8.15 | 28.16 | 28.36 | 8.06 | 33.58 | 4.33 | 25.54 |
内陆干旱片区 | 1 186 471 | 22.45 | 8.46 | 31.67 | 11.69 | 25.90 | 26.06 | 11.60 | 31.57 | 8.38 | 22.22 |
全区 | 1 999 388 | 28.47 | 7.11 | 30.47 | 9.63 | 24.48 | 24.64 | 9.54 | 30.39 | 7.04 | 28.24 |
Table 7 Statistics of contribution rate of natural factors and human activities in different regions
区域 | 植被变化 面积/km2 | 贡献率 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0—20% | 20%—40% | 40%—60% | 60%—80% | 80%—100% | |||||||
人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | 人类活动 | 自然因子 | ||
半干旱草原片区 | 236 728 | 65.19 | 6.94 | 16.64 | 2.88 | 8.39 | 8.47 | 2.86 | 16.72 | 6.92 | 64.99 |
黄河流域片区 | 576 189 | 25.80 | 4.38 | 33.66 | 8.15 | 28.16 | 28.36 | 8.06 | 33.58 | 4.33 | 25.54 |
内陆干旱片区 | 1 186 471 | 22.45 | 8.46 | 31.67 | 11.69 | 25.90 | 26.06 | 11.60 | 31.57 | 8.38 | 22.22 |
全区 | 1 999 388 | 28.47 | 7.11 | 30.47 | 9.63 | 24.48 | 24.64 | 9.54 | 30.39 | 7.04 | 28.24 |
1 | 毛转梅,陈劲松,彭尔瑞,等.甘肃省植被覆盖时空变化趋势研究[J].江西农业学报,2020,32(3):125-130. |
2 | Lian J, Zhao X, Li X,et al.Detecting sustainability of desertification reversion: vegetation trend analysis in part of the agro-pastoral transitional zone in Inner Mongolia,China[J].Sustainability,2017,9(2):1-15. |
3 | Faour G, Mhawej M, Nasrallah A,et al.Global trends analysis of the main vegetation types throughout the past four decades[J].Applied Geography,2018,97:184-195. |
4 | Ibrahim Y Z, Balzter H, Kaduk J,et al.Land degradation assessment using residual trend analysis of GIMMS NDVI3g, soil moisture and rainfall in sub-Saharan West Africa from 1982 to 2012[J].Remote Sensing,2015,7(5):5471-5494. |
5 | 马明国,董立新,王雪梅.过去21 a中国西北植被覆盖动态监测与模拟[J].冰川冻土,2003,25(2):232-236. |
6 | 袁丽华,蒋卫国,申文明,等.2000-2010年黄河流域植被覆盖的时空变化[J].生态学报,2013,33(24):7798-7806. |
7 | 肖建勇,王世杰,白晓永,等.喀斯特关键带植被时空变化及其驱动因素[J].生态学报,2018,38(24):138-151. |
8 | Hammadi A, Ahmed T, Touhami R,et al.Forest cover in Tunisia before and after the 2011 Tunisian Revolution:a spatial analysis approach[J].Journal of Geovisualization & Spatial Analysis,2018,2:10. |
9 | 邓铭江.中国西北“水三线”空间格局与水资源配置方略[J].地理学报,2018,73(7):1189-1203. |
10 | 宋怡,马明国.基于SPOT VEGE-TATION数据的中国西北植被覆盖变化分析[J].中国沙漠,2007,27(1):89-93. |
11 | 王娟,李宝林,余万里.近30年内蒙古自治区植被变化趋势及影响因素分析[J].干旱区资源与环境,2012,26(2):132-138. |
12 | 王旭洋,李玉霖,连杰,等.半干旱典型风沙区植被覆盖度演变与气候变化的关系及其对生态建设的意义[J].中国沙漠,2021,41(1):183-194. |
13 | 庞静.基于地理探测器模型的自然和人为因素对植被变化的影响[D].太原:山西大学,2016. |
14 | 严恩萍,林辉,党永峰,等.2000-2012年京津风沙源治理区植被覆盖时空演变特征[J].生态学报,2014,34(17):5007-5020. |
15 | 张华,安慧敏.基于GEE的1987-2019年民勤绿洲NDVI变化特征及趋势分析[J].中国沙漠,2021,41(1):28-36. |
16 | 王劲峰,徐成东.地理探测器:原理与展望[J].地理学报,2017,72(1):116-134. |
17 | 马永桃,任孝宗,胡慧芳,等.基于地理探测器的浑善达克沙地植被变化定量归因[J].中国沙漠,2021,41(4):195-204. |
18 | 金凯,王飞,韩剑桥,等.1982-2015年中国气候变化和人类活动对植被NDVI变化的影响[J].地理学报,2020,75(5):961-974. |
19 | 舒章康,张建云,金君良,等.1961-2018年中国主要江河枯季径流演变特征与成因[J].气候变化研究进展,2021,17(3):340-351. |
20 | 孙高鹏,刘宪锋,王小红,等.2001-2020年黄河流域植被覆盖变化及其影响因素[J].中国沙漠,2021,41(4):205-212. |
21 | 李依璇,朱清科,石若莹,等.2000-2018年黄土高原植被覆盖时空变化及影响因素[J].中国水土保持科学,2021,19(4):60-68. |
22 | 张建香,胡爱萍,张多勇.陕甘宁黄土高原区植被覆盖空间格局演变[J].西北师范大学学报(自然科学版),2021,57(5):71-76. |
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