2001—2015年天山北坡植被覆盖对干旱的响应

ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ

生态学报

Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．１７Ｓｅｐ．，２０１９

ＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１８１１１１２４４２６２０６⁃６２１７．

李艳菊，丁建丽，张钧泳，武鹏飞．２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖对干旱的响应———基于土地利用／土地覆盖分析．生态学报，２０１９，３９（１７）：ＬｉＹＪ，ＤｉｎｇＪＬ，ＺｈａｎｇＪＹ，ＷｕＰＦ．ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒｔｏｄｒｏｕｇｈｔｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｄｕｒｉｎｇ２００１—２０１５ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌａｎｄ⁃ｕｓｅａｎｄｌａｎｄ⁃ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９，３９（１７）：６２０６⁃６２１７．

２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖对干旱的响应

———基于土地利用／土地覆盖分析

李艳菊１，２，３，丁建丽１，２，３，∗，张钧泳１，２，３，武鹏飞４

１大学资源与环境科学学院，乌鲁木齐　８３００４６２大学绿洲生态教育部重点实验室，乌鲁木齐　８３００４６４乌鲁木齐气象卫星地面站，乌鲁木齐　８３００１１

３大学资源与环境科学学院智慧城市与环境建模自治区普通高校重点实验室，乌鲁木齐　８３００４６

摘要：天山北坡生态系统脆弱，易受干旱影响，全球变暖和不合理的人类活动加剧了干旱的影响，评估植被覆盖对干旱的响应，为改善生态环境和减轻干旱影响提供科学参考。基于ＭＯＤＩＳ⁃ＮＤＶＩ遥感数据以及气象数据，计算了２００１—２０１５年天山北坡多尺度标准化降水蒸散发指数（ＳＰＥＩ）和植被覆盖度，总结出植被覆盖度与多尺度ＳＰＥＩ时空动态变化规律，从土地利用／土地覆盖（ＬＵＣＣ）的角度分析了植被覆盖度对气候干旱的响应。结果表明：（１）天山北坡绝大部分区域呈湿润状态，中部（石河子、呼图壁）、西北部（克拉玛依市）呈轻度干旱。３个月、６个月、１２个月时间尺度ＳＰＥＩ均表现出干旱化增强的年际变化趋势；（２）天山北坡植被覆盖度整体上属中低覆盖，总体呈南高北低，天山山区、城市绿洲内部高的分布特点。２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖度变化总体呈下降趋势；（３）年尺度天山北坡植被覆盖度与ＳＰＥＩ整体呈正相关关系。不同土地利用／土地覆盖的植被覆盖度与１２个月时间尺度ＳＰＥＩ（ＳＰＥＩ１２）的相关性不同，大小依次为：草地＞未利用地＞城乡用地＞林地＞水域＞耕地；（４）季节尺度夏季和春季干旱对植被覆盖度的影响最明显，不同季节干旱对不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度影响程度不同。关键词：天山北坡；植被覆盖度；标准化降水蒸散发指数；土地利用／土地覆盖

ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒｔｏｄｒｏｕｇｈｔｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｄｕｒｉｎｇ２００１—２０１５ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌａｎｄ⁃ｕｓｅａｎｄｌａｎｄ⁃ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅ

１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅ，ＸｉｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，Ｃｈｉｎａ

ＬＩＹａｎｊｕ１，２，３，ＤＩＮＧＪｉａｎｌｉ１，２，３，∗，ＺＨＡＮＧＪｕｎｙｏｎｇ１，２，３，ＷＵＰｅｎｇｆｅｉ４

２ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＱａｓｉｓＥｃｏｌｏｇｙ，ＸｉｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，Ｃｈｉｎａ４ＵｒｕｍｑｉＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＳａｔｅｌｌｉｔｅＧｒｏｕｎｄＳｔａｔｉｏｎ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００１１，Ｃｈｉｎａ

３ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＷｉｓｄｏｍＣｉｔｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｏｄｅｌｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，Ｃｈｉｎａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｉｓｆｒａｇｉｌｅａｎｄｖｕｌｎｅｒａｂｌｅｔｏｄｒｏｕｇｈｔ．Ｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇａｎｄｄａｍａｇｉｎｇｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｅｘａｃｅｒｂａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｒｏｕｇｈｔ．Ｈｅｒｅ，ｗｅａｓｓｅｓｓｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒｔｏｄｒｏｕｇｈｔ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｍｉｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｒｏｕｇｈｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｍｏｄｅｒａｔｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｉｍａｇｉｎｇｓｐｅｃｔｒｏｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ（ＭＯＤＩＳ⁃ＮＤＶＩ）ａｎｄｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｄａｔａ，ｓｔａｎｄａｒｄｉｓｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ⁃ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ（ＳＰＥＩ）ａｎｄｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ

（２０１５９１１０１）；大学博士生科技创新项目（ＸＪＵＢＳＣＸ⁃２０１６０１５）收稿日期：２０１８⁃１１⁃１１；　　网络出版日期：２０１９⁃０５⁃３１∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｗａｔａｒｉｄ＠ｘｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ

基金项目：国家自然科学基金项目（Ｕ１３０３３８１，４１２６１０９０）；自治区重点实验室专项基金项目（２０１６Ｄ０３００１）；自治区科技支疆项目

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　１７期　　　李艳菊　等：２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖对干旱的响应———基于土地利用／土地覆盖分析　６２０７

ｃｏｖｅｒａｇｅｏｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｔｅｍｐｏｒａｌａｎｄｓｐａｔｉａｌｄｙｎａｍｉｃｓｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄｍｕｌｔｉ⁃ｓｃａｌｅＳＰＥＩｏｖｅｒｔｈｅｐｅｒｉｏｄｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０１５ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｎｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｌａｎｄ⁃ｕｓｅａｎｄｌａｎｄ⁃ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅ（ＬＵＣＣ），ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄＨｕｔｕｂｉ）ａｎｄｎｏｒｔｈｗｅｓｔ（Ｋｅｎａｍａｙｉ）ｒｅｇｉｏｎｓ．ＴｈｅＳＰＥＩｏｆｔｈｒｅｅ，ｓｉｘ，ａｎｄｔｗｅｌｖｅｍｏｎｔｈｓｓｈｏｗｅｄａｎｉｎｔｅｒ⁃ａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｍｅｄｉｕｍ，ｏｆｗｈｉｃｈｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｃｏｖｅｒａｇｅｌｅｖｅｌｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｓａｎｄｕｒｂａｎｏａｓｅｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｈｅｉｇｈｔｔｒｅｎｄｂｅｉｎｇｈｉｇｈｉｎｓｈｏｗｅｄａｄｏｗｎｗａｒｄｔｒｅｎｄ，ａｎｄｔｈｉｓｗａｓｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｗｉｔｈｄｒｏｕｇｈｔ．Ｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄ⁃ｕｓｅａｎｄｌａｎｄ⁃ｃｏｖｅｒｔｙｐｅｓｗａｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍＳＰＥＩ１２，ａｎｄｔｈｅｏｒｄｅｒｗａｓ：ｇｒａｓｓｌａｎｄ＞ｕｎｕｔｉｌｉｚｅｄｌａｎｄ＞ｕｒｂａｎａｎｄｒｕｒａｌｌａｎｄ＞ｆｏｒｅｓｔｌａｎｄ＞ｗａｔｅｒａｒｅａ＞ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｌａｎｄ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｒｏｕｇｈｔｏｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｉｎｓｕｍｍｅｒａｎｄｓｐｒｉｎｇｉｓｔｈｅｍｏｓｔｏｂｖｉｏｕｓｓｅａｓｏｎａｌｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅａｓｏｎｓｈａｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｇｒｅｅｓｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄ⁃ｕｓｅａｎｄｌａｎｄ⁃ｃｏｖｅｒｔｙｐｅｓ．

ｔｈａｔｍｏｓｔｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｉｓｉｎａｈｕｍｉｄｓｔａｔｅ，ｗｉｔｈｍｉｌｄｄｒｏｕｇｈｔｉｎｔｈｅｃｅｎｔｒａｌ（Ｓｈｉｈｅｚｉ，ｔｒｅｎｄｏｆｅｎｈａｎｃｅｄａｒｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔ．ＴｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｉｎＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓｗａｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｌｏｗｔｏｔｈｅｓｏｕｔｈａｎｄｌｏｗｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈ．Ｆｒｏｍ２００１ｔｏ２０１５，ｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ

ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓ；ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅ；ｓｔａｎｄａｒｄｉｓｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ⁃ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ（ＳＰＥＩ）；ｌａｎｄ⁃ｕｓｅａｎｄｌａｎｄ⁃ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅ（ＬＵＣＣ）

植被是连接土壤、大气和水分的“自然纽带”。植被覆盖度在一定程度上量化了地表植被状况。在研究气候变化对区域生态环境的影响时，常将植被覆盖度作为评价区域生态环境的重要指标［１］。相关联［３］。

干旱是水分持续亏缺的一种异常气象现象，是所有气候因子作用于生态环境中的综合反映［２］。干旱指

数被用来综合表征气候的干旱程度。干旱是一种多尺度现象，所以，用干旱指数评估干旱必须与多时间尺度

植被对气候变化的响应一直是全球气候变化与陆地生态系统关系的研究的热点。随着“一带一路”战略

的实施，作为“丝绸之路经济带”的重要组成部分，天山北坡干旱化问题开始被人们关注。天山北坡生态系统脆弱，水资源有限，适应能力低，易受干旱影响，全球变暖和不合理的人类活动加剧了干旱的影响［４］。植被对气象参数敏感，降水缺乏会导致水分胁迫，而高温会给植被健康带来热应力［５］，因此，植被可能受到干旱的高度影响。植被活动对干旱的响应及其机制尚不清楚［６］，在这种背景下，评估干旱对植被的潜在影响的需求越来越迫切。了解不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度对干旱的响应时间尺度以及抗旱性差异，加深我们对干旱目前和未来对天山北坡植被影响的理解，为改善生态环境和减轻干旱影响提供科学参考。许多关于植被覆盖度对气候变化的响应的研究中，多数学者分析了单独的气候因子与植被覆盖度的相关关系［２，７⁃１０］，其气候因子主要为温度和降水量，研究尺度单一且不全面，并不能综合反映气候变化。不同土地利用／土地覆盖的地表生态环境存在差异［１］，从而对干旱的响应程度不同。因此，需要从更细致的角度分析植被覆盖度对气候变化的响应。

本文基于土地利用／土地覆盖（ｌａｎｄ⁃ｕｓｅａｎｄｌａｎｄ⁃ｃｏｖｅｒｃｈａｎｇｅ，ＬＵＣＣ），使用２００１—２０１５年ＭＯＤＩＳ的

ＮＤＶＩ产品获取天山北坡的植被覆盖情况，并结合由２００１—２０１５年天山北坡１６个气象站点的气象数据得到的干旱指数，从时空上分析不同ＬＵＣＣ植被覆盖度变化对多尺度干旱的响应，探讨气象干旱对天山北坡陆地生态系统的影响作用。１　材料与方法１．１　研究区概况

本文所取的天山北坡研究区以行政区划为界，包括克拉玛依市市辖区、克拉玛依市、昌吉市、阜康市、呼图壁县、玛纳斯县、奎屯市、乌苏市、沙湾县、石河子市、乌鲁木齐市１１个市（县）（图１）。

天山北坡地处天山山麓中段、准噶尔盆地南部。地势南高北低，南部为天山山区，中部为冲积平原，北部

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６２０８　生　态　学　报　　　３９卷　

为古尔班通古特沙漠，属于性气候，年均气温７．４℃，年均降水量１８１．９９ｍｍ，年均蒸发量１９４８ｍｍ。主要农作物有棉花、小麦、玉米。作为“丝绸之路经济带”的重要组成部分，天山北坡具有得天独厚的区位优势和能源优势，发展潜力巨大，但作为典型的干旱绿洲经济区，面临水资源短缺、生态环境脆弱、资源环境承载力较低等挑战［１１］。

图１　天山北坡位置及气象站点分布

Ｆｉｇ．１　ＴｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆＮｏｒｔｈｅｒｎＴｉａｎｓｈａｎａｒｅａａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｓｔａｔｉｏｎｓ

１．２　数据来源与预处理

本文选取２００１—２０１５年空间分辨率为２５０ｍ的ＭＯＤＩＳＮＤＶＩ１６日数据产品，在ＥＮＶＩ中使用国际通用的最大值合成法（ＭＶＣ），排除云、大气和太阳高度角的干扰，得到月ＮＤＶＩ栅格数据，利用研究区范围矢量图裁剪得到天山北坡２００１—２０１５年１８０个月ＮＤＶＩ数据。２００１—２０１５年天山北坡区域１６个气象站点的平均气温、日照时数、降水量的日数据。

天山北坡土地利用／土地覆盖（ＬＵＣＣ）来源于中国科学院资源环境科学数据中心（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｅｓｄｃ．ｃｎ），本研究选用２００１年，３０ｍ分辨率的土地利用／土地覆盖（ＬＵＣＣ）数据，经重分类生成耕地、林地、草地、

水域、城乡用地、未利用地６类研究区土地利用／土地覆盖类型图（图２）。１．３　标准化降水蒸散发指数ＳＰＥＩ的计算

测和评估干旱程度［１６⁃２０］，ＳＰＥＩ基于每月水平衡（Ｐ⁃ＥＴ），结合了ＳＰＩ的多尺度效用与Ｐａｌｍｅｒ干旱严重指数（ＰＤＳＩ）对温度和降水的敏感性［１５，２０⁃２１］，是研究气候变暖条件下干旱的有效工具［２２］。因此，本文中使用ＳＰＥＩ来评估研究区气候的干旱程度。其计算步骤为［２３］：

（１）计算潜在蒸散量

标准化降水指数（ＳＰＩ）［１３］、Ｐａｌｍｅｒ干旱指数（ＰＤＳＩ）［１４］、标准化降水蒸散发指数（ＳＰＥＩ）［１５］被广泛用于监

　Ｆｉｇ．２　ｓｔｕｄｙａｒｅａ

图２　研究区土地利用／土地覆盖类型图

Ｌａｎｄｕｓｅｏｒｌａｎｄｃｏｖｅｒ（ＬＵＣＣ）ｔｙｐｅｓｍａｐｏｆｔｈｅ

气象基础数据来源于中国气象数据网［１２］，共选用

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　１７期　　　李艳菊　等：２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖对干旱的响应———基于土地利用／土地覆盖分析　６２０９

式中，Ｔ为月平均温度（℃），Ｎ为最大日照时数，ＮＤＭ为当月天数，Ｉ为热指数。热指数计算为１２个月指数ｉ（公式２）的和，ｍ由公式（３）得到：

æＴö

ｉ＝ç÷

è５ø

１．５１４

æＮöæＮＤＭöæ１０Ｔö

÷ç÷ＰＥＴ＝１６ç÷ç

１２３０Ｉèøèøèø

ｍ

（１）

（２）（３）

ｍ＝６．７５×１０－７Ｉ３－７．７１×１０－５Ｉ２＋１．７９×１０－２Ｉ＋０．４９２

（２）确定不同时间尺度下降水量（Ｐ）与蒸散量（ＰＥＴ）的差值累积；（３）对（２）得到的结果使用ｌｏｇ⁃ｌｏｇｉｓｔｉｃ概率分布，得到了ＳＰＥＩ系列。

根据计算得到的ＳＰＥＩ数据使用ＡｒｃＧＩＳ地统计分析工具中的ＩＤＷ空间插值方法得到历年的ＳＰＥＩ栅格数据。基于ＳＰＥＩ根据表１划分不同干旱等级，ＳＰＥＩ越小，干旱程度越强。

表１　基于ＳＰＥＩ的干旱等级划分［２４］Ｔａｂｌｅ１　ＳＰＥＩｓｔａｎｄａｒｄｏｆｄｒｏｕｇｈｔ

标准化降水蒸散发指数

Ｓｔａｎｄａｒｄｉｓｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ⁃ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ

－１＜ＳＰＥＩ≤００＜ＳＰＥＩ　

干旱等级Ｄｒｏｕｇｈｔｌｅｖｅｌ轻度干旱中度干旱无干旱

标准化降水蒸散发指数

Ｓｔａｎｄａｒｄｉｓｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ⁃ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｄｅｘ

－２＜ＳＰＥＩ≤－１．５　ＳＰＥＩ≤－２

干旱等级Ｄｒｏｕｇｈｔｌｅｖｅｌ严重干旱极端干旱

－１．５＜ＳＰＥＩ≤－１

１．４　植被覆盖度的计算

利用像元二分模型基于像元线性分解计算植被覆盖度，遥感传感器获取的地表光谱信息分解成两部分，纯植被像元的信息ＮＤＶＩｖ和纯土壤像元的信息ＮＤＶＩｓ。植被覆盖度（ｆｖ）计算公式如下：

ｆｖ＝(ＮＤＶＩ－ＮＤＶＩｓ)／(ＮＤＶＩｖ－ＮＤＶＩｓ)

（４）

的上下阈值。将ＮＤＶＩ数值最大的０．５％区域求平均值作为ＮＤＶＩｖ，将ＮＤＶＩ数值最小的０．５％区域求平均值１．５　ＳＰＥＩ与植被覆盖度的趋势分析及相关性计算作为ＮＤＶＩｓ。

在实际计算过程中，不同影像的ＮＤＶＩｓ和ＮＤＶＩｖ会有一定程度的差异，所以采用０．５％置信度截取ＮＤＶＩ

估计的方法分析研究区２００１—２０１５年ＳＰＥＩ和植被覆盖度的变化趋势，计算公式如下：

æｘｊ－ｘｉö

ＴＳｓｌｏｐ＝ｍｅｄｉｕｍç÷

－ｔｔèｊｉø

Ｔｈｅｉｌ⁃Ｓｅｎ斜率估计是一种非参数估计方法，常用于长时间序列趋势变化分析。本文采用Ｔｈｅｉｌ⁃Ｓｅｎ斜率

（５）

式中，ｍｅｄｉａｎ表示中位数函数；ｘｉ、ｘｊ为序列数据，表示不同年份的植被覆盖度或ＳＰＥＩ；ｔｉ、ｔｊ为与序列数据对应的时间序列数据；序列长度为ｎ，有ｉ＜ｊ≤ｎ。

本文基于像元尺度进行ＳＰＥＩ与植被覆盖度的相关分析，运用ＳＰＥＩ与植被覆盖度的栅格数据，有效分析天山北坡多尺度ＳＰＥＩ与植被覆盖度的相关关系。ＳＰＥＩ与植被覆盖度相关系数计算公式如下：

(ｘｉ∑ｉ＝１

ｎ

Ｒ＝

－ｘ)(ｙｉ－ｙ)􀭰􀭰

ｎｉ＝１

∑ｉ＝１

ｎ

(ｘｉ－ｘ)２∑(ｙｉ－ｙ)２􀭰􀭰

（６）

式中，Ｒ为ｘ、ｙ两变量的相关系数；ｘｉ为第ｉ年的植被覆盖度；ｙｉ为第ｉ年的年平均ＳＰＥＩ。

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６２１０　生　态　学　报　　　３９卷　

２　结果与分析

２．１　天山北坡干旱时空动态分析

２．１．１　基于不同时间尺度ＳＰＥＩ的气候年际变化分析

　　２００１—２０１５年天山北坡不同尺度ＳＰＥＩ的变化趋势如图３所示。１个月尺度的ＳＰＥＩ（ＳＰＥＩ１）变化趋势不明显，３个月（ＳＰＥＩ３）、６个月（ＳＰＥＩ６）、１２个月尺度（ＳＰＥＩ１２）的ＳＰＥＩ均呈现下降的线性趋势，即干旱化趋势加强。不同时间尺度ＳＰＥＩ年际变化的显著性明显不同，时间尺度越大，干湿交替变化周期变长，ＳＰＥＩ年际变化趋势越显著，ＳＰＥＩ６、ＳＰＥＩ１２变化趋势分别通过了０．０５、０．０１的显著性检验。１９６１—２０１５年气温呈变暖趋势，降水量减少，１９９７年以后保持稳定。气候变暖，降水减少加剧了干旱的严重程度［３］。

图３　天山北坡多时间尺度ＳＰＥＩ长期动态特征

Ｆｉｇ．３　Ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍｕｌｔｉ⁃ｔｉｍｅｓｃａｌｅＳＰＥＩ

从图３可以看出，ＳＰＥＩ３对短期降水和温度变化较敏感，其数值波动较大；ＳＰＥＩ６受多雨期和少雨期的影响，数值波动也比较大。２００１—２０１５年天山北坡干旱持续时间达半年及以上的发生频率较高，１个月尺度上，２００１—２００２年，２００５—２００８年，２０１２—２０１５年的干旱频率较高，且干旱持续时间较长，２００８年出现全年干旱，干旱程度多达到中度干旱；３个月尺度上，２００１—２００２年，２００５—２００６年，２０１３—２０１５年的干旱频率较高，且干旱持续时间较长，２００８年、２０１２年出现全年干旱，干旱程度多达到轻度干旱；６个月尺度上，２００１年，２００５—２００６年，２０１４—２０１５年的干旱频率较高，且干旱持续时间较长，２００８年、２０１２年出现全年干旱，干旱程２００１年，２０１２年出现全年干旱，干旱程度多为轻度干旱。综上所述，多时间尺度的ＳＰＥＩ可以有效地反映天山北坡干旱程度及其持续时间，并且不同时间尺度的ＳＰＥＩ表现出了不同程度的年际震荡和年际变化特征，１个月尺度上无明显震荡周期，３个月尺度上震荡周期为８年，６个月和１２个月尺度上震荡周期表现为９年，更长的时间步长可以消弱单月水平衡差异，从而更突出干旱的季节、年变化特征，但总体上其变化的方向是一致的。

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度多为轻度干旱；１２个月尺度上２００１年，２００７—２００９年，２０１２—２０１５年干旱频率较高，且干旱持续时间较长，

　１７期　　　李艳菊　等：２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖对干旱的响应———基于土地利用／土地覆盖分析　６２１１

２．１．２　月、季节、年尺度ＳＰＥＩ年际变化分析

从图３可以看出，年内各月ＳＰＥＩ的变化情况存在年际差异，谷值所在月份也不尽相同。取１６个气象站点的ＳＰＥＩ１的平均值，如图４，可以看到ＳＰＥＩ月变化趋势为先减小后增大，谷值在５、７月份，表现为轻度干旱，５月份降水量少，７月份降水有所增加，但气温较高，蒸散量高于降水量。

映冬、春、夏、秋季的干旱状况（图５）。可以发现，２００１—２０１５年１５年间春、夏、秋、冬四季均接近半数的年份表现为干旱。春秋季干旱表现为轻度干旱，少数年份为中度干旱；夏冬季均为轻度干旱；秋季在２００５—２００８年出现连年干旱；２００８年四季均表现为轻度干旱。春季和秋季ＳＰＥＩ年际变化无明显趋势，夏季和冬季ＳＰＥＩ年际变化呈下降趋势，干旱程度加强。２００１—２０１５年季节水平的干旱强度为冬季＞夏季＞春季＞秋季。

从年尺度ＳＰＥＩ年际变化趋势（图６）可以看出，２００１—２０１５年１５年来天山北坡ＳＰＥＩ以０．０２５／年的速率下降，干旱趋势增强，最干旱年份为２００８年。

ＳＰＥＩ３可以反映干旱的季节变化特征，分别选取２月、５月、８月、１１月的１６个站点的ＳＰＥＩ３平均值来反

图４　２００１—２０１５年天山北坡月均ＳＰＥＩ变化

Ｆｉｇ．４　ＶａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆｍｏｎｔｈｌｙａｖｅｒａｇｅＳＰＥＩｄｕｒｉｎｇ２００１ｔｏ２０１５

图５　天山北坡季节尺度ＳＰＥＩ长期动态特征

Ｆｉｇ．５　Ｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｓｅａｓｏｎａｌｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＳＰＥＩ

２．１．３　ＳＰＥＩ的空间动态变化分析

根据２００１—２０１５年的ＳＰＥＩ１２数据，得到天山北坡不同土地利用／土地覆盖的ＳＰＥＩ空间动态变化（图７）。由图７得到，１５年间天山北坡绝大部分区域呈湿润状态，中部（石河子、呼图壁）、西北部（克拉玛依市）呈轻度干旱。不同土地利用／土地覆盖ＳＰＥＩ大小依次为：水域＞林地＞草地＞耕地＞未利用地＞城乡用地。根据ＳＰＥＩ的变化情况（图７），西南部（克拉玛依市市辖区、乌苏市）ＳＰＥＩ呈增加趋势，最大达到０．０４７／年，说明气象干旱条件呈减弱趋势，湿润化增强，其他区域ＳＰＥＩ呈下降趋势，最大达到－０．０７５／年，说明区域干旱程度呈增加趋势，２００１—２０１５年１５年间天山北坡整体

上呈干旱化增强趋势。不同土地利用／土地覆盖的ＳＰＥＩ均呈下降趋势，即干旱化趋势增加，大小依次为：耕地表植被的变化影响地表的水蒸发量和热辐射强度，天然森林、草地对促进蒸发和减少热辐射的作用要远高于２．２　２００１—２０１５年植被覆盖度时空动态分析

耕地或城市地区，对减轻旱灾、遏制全球变暖重要意义［２５］。

＞城乡用地＞水域＞林地＞未利用地＞草地，表明不同土地利用／土地覆盖对气候的调节作用程度不同。地

图６　天山北坡２００１—２０１５年尺度ＳＰＥＩ年际变化Ｆｉｇ．６　Ｉｎｔｅｒ⁃ａｎｎｕａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆＳＰＥＩｄｕｒｉｎｇ２００１ｔｏ２０１５

２．２．１　２００１—２０１５年植被覆盖度年际变化分析

分析２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖度年际变化趋势（图８），天山北坡植被覆盖度２００１—２０１５年整体

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图７　２００１—２０１５年天山北坡不同土地利用／土地覆盖ＳＰＥＩ空间动态变化Ｆｉｇ．７　ＳｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆＳＰＥＩｄｕｒｉｎｇ２００１ｔｏ２０１５

呈下降趋势，下降速率为０．０４／１０年，２００１、２００６、２００９和２０１４年出现植被覆盖度低值，最低出现在２００１年（４０％），最高出现在２００２年（５０％）。１５年间，植被覆盖度动态变化波动明显，２００１年至２００９年过程波动较大，２００９年至２０１５年波动较平稳。２．２．２　２００１—２０１５年植被覆盖度季节变化

分析基于不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度的季节变化（图９），植被覆盖度季节变化明显，２００１—２０１５年天山北坡夏季植被覆盖度最高，春季和秋季次之。耕地、林地、草地、城乡用地植被覆盖度季节变化明显，夏季其植被覆盖度远高于春秋季，春秋季其植被覆盖度相当。同季节不同土地利用／土地覆盖类型植被覆盖度差异显著，春季林地等天然植被植被覆盖度高于耕地；夏季耕地植被覆盖度远高于其他土地利用／土地覆盖类型，秋季植被覆盖度林地＞耕地＞草地，这与春季林地、草地等天然植被开始生长，夏季是农作物的主要生长时期有关。

图８　２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖度年际变化趋势　Ｆｉｇ．８　Ｔｈｅｉｎｔｅｒ⁃ａｎｎｕａｌｃｈａｎｇｅｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｄｕｒｉｎｇ２００１ｔｏ２０１５

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图９　２００１—２０１５年天山北坡不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度季节变化Ｆｉｇ．９　Ｔｈｅｓｅａｓｏｎａｌｃｈａｎｇｅｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｄｕｒｉｎｇ２００１ｔｏ２０１５

２．２．３　２００１—２０１５年植被覆盖度空间变化分析

根据２００１—２０１５年植被覆盖度数据，得到天山北坡不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度空间分布情况（图１０），２００１—２０１５年天山北坡平均植被覆盖度区域差异性显著，准噶尔盆地、古尔班通古特沙漠南部地区植被覆盖度较小，天山北部山区植被覆盖较高，其余城市绿洲内部及安集海河、玛纳斯河、呼图壁河和头屯河流域植被覆盖度较高，１５年整个研究区的平均植被覆盖度为４３％，属中低覆盖，高覆盖区域植被覆盖类型主要为耕地和林地，中覆盖区域植被覆盖类型主要为草地。１５年不同土地利用／土地覆盖类型植被覆盖度（图１０）大小依次为耕地＞林地＞城乡用地＞草地＞未利用地＞水域，耕地、林地平均植被覆盖度分别为７０％和植被覆盖度最高。

６５％，属于高度覆盖，草地和城乡用地平均植被覆盖度分别为４５％和４８％，属于中度覆盖，耕地农作物密度高，６７％，研究区绝大部分区域植被覆盖度呈下降趋势，下降率最高达－０．０９／年。城市绿洲内部植被覆盖度有明显的升高趋势，天山北坡山区及北部荒漠草原植被覆盖度也有升高趋势，而克拉玛依东北部、乌苏西部、乌鲁木齐中部以及零星分布在各大城区周边植被退化，表明天山北坡城市化进程对植被覆盖度有影响。２．３　植被覆盖对干旱指数的响应

２．３．１　年尺度ＳＰＥＩ与植被覆盖度的相关性分析

使用公式（６）对２００１—２０１５年植被覆盖度数据以及年均ＳＰＥＩ数据进行基于像元的相关分析，如图１１所示，正相关区域占７９％，主要集中在草地区域（４０％），负相关区域占２１％；９％的区域通过了０．０５显著性水平检验，表明气象干旱与植被覆盖度之间有相关关系；整个研究区的平均相关系数为０．２８，即整体上植被覆盖度与ＳＰＥＩ呈正相关关系，ＳＰＥＩ越大，干旱趋势越弱，植被覆盖度越高。对于不同土地利用／土地覆盖类型，植被覆盖度和ＳＰＥＩ相关性存在显著差异（图１１）。不同土地利用／土地覆盖类型植被覆盖度与ＳＰＥＩ的相关性均呈正相关，大小依次为：草地＞未利用地＞城乡用地＞林地＞水域＞耕地。土地利用／土地覆盖是自然与人文共同作用的结果，气候变化影响植被的生长状况，发生未利用地、草地、林地相互转换，又因为经济发展，人为作用下土地利用类型由耕地向建设用地转型［２６］，所以草地、未利用地、林地等受人为干扰少的土地利用／土地覆盖类型植被覆盖度对气候条件变化敏感，相关关系非常显著，耕地、城乡用地受人类活动影响较大的土地利用／土地覆盖类型植被覆盖度对气候条件变化的响应不明显。２．３．２　季尺度ＳＰＥＩ与植被覆盖度的相关性分析

从季节尺度分析各季ＳＰＥＩ变化对植被覆盖度的影响（图１２），春季ＳＰＥＩ与植被覆盖度正相关区域占５３％，其中１２％通过０．０５的显著性水平检验；夏季ＳＰＥＩ与植被覆盖度正相关区域占６６％，其中８％通过０．０５的显著性水平检验，６％过０．０１的显著性水平检验；秋季ＳＰＥＩ与植被覆盖度正相关区域占３２％，其中６％通过

分析２００１—２０１５年植被覆盖度的变化趋势（图１０），研究区中变化趋势为正和为负的区域分别占３３％和

０．０５的显著性水平检验，２％过０．０１的显著性水平检验；季节尺度气象干旱程度对植被覆盖度的影响依次为

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图１０　２００１—２０１５年天山北坡不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度空间动态变化空间分布Ｆｉｇ．１０　Ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅｄｕｒｉｎｇ２００１ｔｏ２０１５

图１１　２００１—２０１５年天山北坡不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度与ＳＰＥＩ的相关关系

Ｆｉｇ．１１　ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄＳＰＥＩｄｕｒｉｎｇ２００１—２０１５

夏季＞春季＞秋季，植被覆盖度越高，通过显著性检验的区域越大，ＳＰＥＩ与植被覆盖度的相关关系越显著，干旱程度对植被覆盖度的影响最明显。

季节尺度分析不同土地利用／土地覆盖ＳＰＥＩ对植被覆盖度的影响，春季不同土地利用／土地覆盖类型植被覆盖度对干旱程度的响应相当，夏季草地、林地植被覆盖度对干旱程度的响应最明显，耕地较弱，可能原因是夏季耕作区除自然气候条件作用外，还受灌溉、人为引水的影响，所以ＳＰＥＩ不能完全反映地表干旱程度［２］，其相关性也相对减弱。秋季城乡用地植被覆盖度对干旱程度的响应最明显。总体上草地、林地、耕地、未利用地植被覆盖度对夏季的干旱指数响应最明显，水域、城乡用地的植被覆盖度对各季节的干旱指数响应相当。其中，正相关区域中５０％为草地，说明草地植被覆盖度与各季节干旱程度的相关性最明显，天然植被区植被覆盖度对气候条件变化响应敏感，城乡用地区域仅占１％，其植被覆盖度与ＳＰＥＩ相关性不大，可能原

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图１２　不同土地利用／土地覆盖类型不同季节植被覆盖度与ＳＰＥＩ的平均相关系数Ｆｉｇ．１２　ＡｖｅｒａｇｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃｏｖｅｒａｇｅａｎｄＳＰＥＩｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅａｓｏｎｓ

因是这类区域人类活动影响过大，与自然环境干旱条件的相关性并不明显。３　结论与讨论３．１　讨论

ＳＰＥＩ具有多尺度特征，不同时间尺度反映的干旱趋势基本一致，但１个月尺度对干旱趋势的反映并不明在干旱、半干旱气候中，用植被覆盖度和ＳＰＥＩ之间的相关系数评估植被覆盖度对气象干旱的响应是最为

显，尺度越大，受短期降水和温度的影响越小，干旱趋势越明显，这与之前的研究结果一致［７］。

有效的［６］，植被覆盖度对气象干旱的敏感性与之前的研究结果一致［２７⁃２８］。不同土地利用／土地覆盖类型的地表生态环境存在差异，对气候干旱条件的响应程度不同。本研究从不同土地利用／土地覆盖角度出发分析干旱易发生态系统类型及干旱对植被影响的主导时间尺度，草地对干旱条件的反应最为明显，干旱易发生，浅根草通常从上层和中层吸收土壤水分，对降雨量的变化有快速的反应［２９］，而且，草本植物的木质部系统对水和碳的储存能力较低，因而对干旱的耐受性较差［３０］；其次为林地，与草地相比，林地物种根系较深，在严重干旱条件下，可以利用储存在深层土壤中的水［３１］，而深层土壤水分随降水变化的时间滞后效应可能导致干旱期延

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长，从而延缓树木的生长响应［３２］。耕地、城乡用地等由于有人类活动的干扰，对干旱条件的反应较弱，例如，作物改良和节水灌溉技术可以提高用水效率和抗旱能力［３３］。干旱对天山北坡不同土地利用／土地覆盖植被覆盖度影响的主导时间尺度为３个月（季尺度）左右，即天山北坡植被活动主要受短时干旱时间尺度的影响。

人类活动影响植被覆盖度从而干扰植被覆盖度与ＳＰＥＩ的相关性，从２．２．２可以看到，１５年内由于城市扩张，城市周边植被退化，而城市绿洲内部因为城市绿化建设植被改善［３４］。所以，在进行植被覆盖度及变化分析时要考虑人类活动的影响。３．２　结论

月、６个月、１２个月时间尺度ＳＰＥＩ均表现出干旱化增强的年际变化趋势，时间尺度越大，变化趋势越大。

（１）天山北坡绝大部分区域呈湿润状态，中部（石河子、呼图壁）、西北部（克拉玛依市）呈轻度干旱。３个（２）天山北坡植被覆盖度整体上属中低覆盖，总体呈南高北低、天山山区、城市绿洲内部高的分布特点。

２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖度变化总体呈下降趋势。植被覆盖季节变化明显，夏季植被覆盖度最高。同一季节不同土地利用／土地覆盖类型植被覆盖度差异显著。

（３）年尺度天山北坡植被覆盖度与气候干旱整体呈正相关关系。不同土地利用／土地覆盖的植被覆盖度

与ＳＰＥＩ１２的相关性不同，大小依次为：草地＞未利用地＞城乡用地＞林地＞水域＞耕地，草地、林地等天然植被对气候条件变化较敏感，相关关系显著。

地覆盖植被覆盖度影响程度不同，草地、林地、未利用地植被覆盖度对夏季的干旱指数响应最明显，耕地植被覆盖度对春季和夏季干旱指数响应最明显，水域、城乡用地的植被覆盖度对各季节的干旱指数响应相当。

参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：

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（４）季节尺度夏季和春季干旱程度对植被覆盖度的影响最明显，不同季节气候干旱对不同土地利用／土

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［１５］　Ｖｉｃｅｎｔｅ⁃ＳｅｒｒａｎｏＳＭ，ＢｅｇｕｅｒíａＳ，Ｌóｐｅｚ⁃ＭｏｒｅｎｏＪＩ．Ａｍｕｌｔｉｓｃａｌａｒｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇ：ｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ［１６］　ＺｈａｎｇＱ，ＬｉＪＦ，ＳｉｎｇｈＶＰ，ＢａｉＹＧ．ＳＰＩ⁃ｂａｓｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｒｏｕｇｈｔｅｖｅｎｔｓｉｎＸｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ．ＮａｔｕｒａｌＨａｚａｒｄｓ，２０１２，６４（１）：４８１⁃４９２．

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　１７期　　　李艳菊　等：２００１—２０１５年天山北坡植被覆盖对干旱的响应———基于土地利用／土地覆盖分析　

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６２１７

［２０］　Ｖｉｃｅｎｔｅ⁃ＳｅｒｒａｎｏＳＭ，ＢｅｇｕｅｒíａＳ，Ｌóｐｅｚ⁃ＭｏｒｅｎｏＪＩ，ＡｎｇｕｌｏＭ，ＥｌＫｅｎａｗｙＡ．Ａｎｅｗｇｌｏｂａｌ０．５°ｇｒｉｄｄｅｄｄａｔａｓｅｔ（１９０１⁃２００６）ｏｆａｍｕｌｔｉｓｃａｌａｒ

ｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘ：ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｃｕｒｒｅｎｔｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘｄａｔａｓｅｔｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＰａｌｍｅｒｄｒｏｕｇｈｔｓｅｖｅｒｉｔｙｉｎｄｅｘ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１０，１１（４）：１０３３⁃１０４３．

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ＲｅｖｕｅｌｔｏＪ，ＴｒｉｇｏＲ，ＣｏｅｌｈｏＦ，ＥｓｐｅｊｏＦ．ＥｖｉｄｅｎｃｅｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｄｒｏｕｇｈｔｓｅｖｅｒｉｔｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｉｓｅｉｎｓｏｕｔｈｅｒｎＥｕｒｏｐｅ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬｅｔｔｅｒｓ，２０１４，９（４）：０４４００１．

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２０１７，６０（４）：７４５⁃７６０．（１２）：ｅ０１５９１．

［２７］　ＹａｎｇＱ，ＬｉＭＸ，ＺｈｅｎｇＺＹ，ＭａＺＧ．ＲｅｇｉｏｎａｌａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｅｖｅｎｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｉｃｅｓｉｎＣｈｉｎａ．ＳｃｉｅｎｃｅＣｈｉｎａＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，［２８］　ＺｈａｎｇＬ，ＸｉａｏＪＦ，ＺｈｏｕＹ，ＺｈｅｎｇＹ，ＬｉＪ，ＸｉａｏＨ．ＤｒｏｕｇｈｔｅｖｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｉｒｅｆｆｅｃｔｓｏｎｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎＣｈｉｎａ．Ｅｃｏｓｐｈｅｒｅ，２０１６，７［２９］　ＫｎａｐｐＡＫ，ＣａｒｒｏｌｌＣＪＷ，ＤｅｎｔｏｎＥＭ，ＬａＰｉｅｒｒｅＫＪ，ＣｏｌｌｉｎｓＳＬ，ＳｍｉｔｈＭＤ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｔｏｒｅｇｉｏｎａｌ⁃ｓｃａｌｅｄｒｏｕｇｈｔｉｎｓｉｘｃｅｎｔｒａｌＵＳ［３０］　ＣｒａｉｎｅＪＭ，ＯｃｈｅｌｔｒｅｅＴＷ，ＮｉｐｐｅｒｔＪＢ，ＴｏｗｎｅＥＧ，ＳｋｉｂｂｅＡＭ，ＫｅｍｂｅｌＳＷ，ＦａｒｇｉｏｎｅＪＥ．Ｇｌｏｂａｌｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｄｒｏｕｇｈｔｔｏｌｅｒａｎｃｅａｎｄｇｒａｓｓｌａｎｄ［３１］　ＤａｖｉｄｓｏｎＥＡ，ＶｅｒｃｈｏｔＬＶ，ＣａｔｔâｎｉｏＪＨ，ＡｃｋｅｒｍａｎＩＬ，ＣａｒｖａｌｈｏＪＥＭ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｏｉｌｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｏｎｓｏｉｌｒｅｓｐｉｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｅｓｔｓａｎｄｃａｔｔｌｅ［３２］　ＡｎｄｅｒｅｇｇＷＲＬ，ＳｃｈｗａｌｍＣ，ＢｉｏｎｄｉＦ，ＣａｍａｒｅｒｏＪＪ，ＫｏｃｈＧ，ＬｉｔｖａｋＭ，ＯｇｌｅＫ，ＳｈａｗＪＤ，ＳｈｅｖｌｉａｋｏｖａＥ，ＷｉｌｌｉａｍｓＡＰ，ＷｏｌｆＡ，ＺｉａｃｏＥ，［３３］　ＤｅｎｇＸＰ，ＳｈａｎＬ，ＺｈａｎｇＨＰ，ＴｕｒｎｅｒＮＣ．ＩｍｐｒｏｖｉｎｇａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｗａｔｅｒｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎａｒｉｄａｎｄｓｅｍｉａｒｉｄａｒｅａｓｏｆＣｈｉｎａ．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒ［３４］　ＹａｎｇＪ，ＨｕａｎｇＣＨ，ＺｈａｎｇＺＹ，ＷａｎｇＬ．ＴｈｅｔｅｍｐｏｒａｌｔｒｅｎｄｏｆｕｒｂａｎｇｒｅｅｎｃｏｖｅｒａｇｅｉｎｍａｊｏｒＣｈｉｎｅｓｅｃｉｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎ１９９０ａｎｄ２０１０．Ｕｒｂａｎ

Ｆｏｒｅｓｔｒｙ＆ＵｒｂａｎＧｒｅｅｎｉｎｇ，２０１４，１３（１）：１９⁃２７．Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２００６，８０（１／３）：２３⁃４０．

ＰａｃａｌａＳ．Ｐｅｒｖａｓｉｖｅｄｒｏｕｇｈｔｌｅｇａｃｉｅｓｉｎｆｏｒｅｓｔｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｔｈｅｉｒｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｃａｒｂｏｎｃｙｃｌｅｍｏｄｅｌｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１５，３４９（６２４７）：５２８⁃５３２．ｐａｓｔｕｒｅｓｏｆｅａｓｔｅｒｎＡｍａｚｏｎｉａ．Ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０００，４８（１）：５３⁃６９．ｃｌｉｍａｔｅ⁃ｃｈａｎｇｅｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅ．ＮａｔｕｒｅＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ，２０１３，３（１）：６３⁃６７．ｇｒａｓｓｌａｎｄｓ．Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，２０１５，１７７（４）：９４９⁃９５７．

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