2000-2016年新疆伊犁河谷草地NDVI變化趨勢分析

閆俊杰， 張 靜， 雷 雨， 沙吾麗·達(dá)吾提拜， 呂光輝

(1. 新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830046； 2. 中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所， 新疆 烏魯木齊 835000；3. 中國科學(xué)院大學(xué)， 北京 100049；4. 伊犁師范學(xué)院生物與地理科學(xué)學(xué)院， 新疆 伊寧 835000；5. 新疆水利廳， 新疆 烏魯木齊， 830000)

我國天然草原面積有4億hm2[1]，廣泛分布于我國西南及西北地區(qū)。草地不僅是我國陸地生態(tài)的重要組成，具有重要的生態(tài)地位，同時(shí)草地還是我國畜牧業(yè)發(fā)展的基本生產(chǎn)資料，對(duì)我國西南及西北經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定意義重大。然而據(jù)資料顯示，我國90%的天然草原出現(xiàn)不同程度的退化，其中30%出現(xiàn)嚴(yán)重退化[2]。伊犁河谷位于我國西北邊陲，河谷內(nèi)草地發(fā)育良好，是我國優(yōu)質(zhì)的畜牧基地[3]。目前，隨著伊犁河谷經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增多，人類對(duì)草地生態(tài)的干擾逐步加劇，以生產(chǎn)力降低為典型特征的草地退化問題日趨嚴(yán)重[4]，影響當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)穩(wěn)定，制約畜牧業(yè)健康發(fā)展。開展草地生態(tài)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，加強(qiáng)草地退化規(guī)律研究，對(duì)該區(qū)草地生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與重建具有重要意義。

近30年來，遙感數(shù)據(jù)以其區(qū)域性及時(shí)效性等優(yōu)勢日漸成為區(qū)域植被動(dòng)態(tài)監(jiān)測的重要數(shù)據(jù)源[5]。由遙感數(shù)據(jù)反演的植被指數(shù)(vegetation index，VI))可以定量表達(dá)植被的生長狀況，已被廣泛用于植被動(dòng)態(tài)的參數(shù)化表達(dá)[6]。在眾多VI之中，歸一化植被指數(shù)(normalized difference vegetation index，NDVI)對(duì)植被類型、生長狀態(tài)及生產(chǎn)力反應(yīng)敏感，是目前應(yīng)用最廣的VI[5-6]。MODIS NDVI數(shù)據(jù)起始于2000年，時(shí)間序列完整，且相對(duì)AVHRR NDVI及SPOT-VGT NDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù)，其在空間分辨率上也具有一定優(yōu)勢[7-8]，已被廣泛應(yīng)用于不同區(qū)域植被動(dòng)態(tài)監(jiān)測[7-11]。

伊犁河谷不僅是新疆西部重要生態(tài)屏障，還是重要畜牧基地，該區(qū)草地變化一直被廣泛關(guān)注，如：周鑫及張旭琛等人[12-13]利用MODIS數(shù)據(jù)對(duì)其生物量反演進(jìn)行了研究；尚二萍等人[14]對(duì)其碳存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)進(jìn)行了評(píng)估；閆俊杰等人[15-16]對(duì)其草地退化及草地退化對(duì)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的影響進(jìn)行了分析；劉芳等人[17]研究了伊犁河谷草地NDVI變化及其對(duì)降水的敏感性。前人的研究為今后伊犁河谷草地保護(hù)和恢復(fù)提供了重要參考，但目前，針對(duì)伊犁河谷草地植被覆蓋變化趨勢的研究仍相對(duì)缺乏，尤其是對(duì)變化趨勢持續(xù)性的研究，基于此，本文利用MODIS NDVI遙感數(shù)據(jù)，借助于GIS空間分析技術(shù)及Mann-Kendall趨勢分析和檢驗(yàn)方法，對(duì)伊犁河谷草地植被覆蓋的變化趨勢進(jìn)行分析，并利用變標(biāo)度極差分析法(rescaled range analysis，R/S分析)，計(jì)算其Hurst指數(shù)的空間分布，探討伊犁河谷草地植被覆蓋變化趨勢的持續(xù)性特征，以期為該區(qū)草地生態(tài)恢復(fù)與重建提供參考依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

伊犁河谷位于新疆西天山區(qū)，行政上包括有伊寧市、霍爾果斯市、可克達(dá)拉布、伊寧縣、察布查爾縣、昭蘇縣、特克斯縣、鞏留縣、新源縣、尼勒克縣及霍城縣等3市8縣。伊犁河谷地形特殊，總體像一個(gè)向西敞開的喇叭，利于西風(fēng)帶濕潤水汽抬升凝結(jié)而形成降雨，成就了伊犁河谷“西域濕島”及“塞外江南”的美譽(yù)。氣候特性方面，伊犁河谷處于溫帶大陸性氣候區(qū)內(nèi)，但河谷內(nèi)地形復(fù)雜，高山氣候特征明顯，從平原到山區(qū)多年平均降水量的變化幅度達(dá)200～1 000 mm，多年平均氣溫變化幅度達(dá)9.2～2.8℃，受此影響，河谷內(nèi)植被垂直分異規(guī)律明顯，其中草地植被分布廣泛，面積最大，是河谷內(nèi)生態(tài)的主體，分布的草地類型主要有高寒草甸、山地草甸、溫性草甸草原、溫性草原、溫性荒漠草原、溫性荒漠及低平地草甸[12]。

1.2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

本文用到的NDVI數(shù)據(jù)為MODIS MOD13Q1產(chǎn)品，其空間和時(shí)間分辨率為分別為250 m和16 d，時(shí)間序列為2000年1月-2016年12月，每年23期數(shù)據(jù)，共計(jì)391期。草地類型分布數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院中國植被圖編輯委員會(huì)繪制的中國1:100萬植被類型分布圖，但本文通過對(duì)2015年Landsat 8 OLI影像解譯，剔除了研究區(qū)的非草地植被類型，并對(duì)草地類型進(jìn)行了組合歸類(圖1)，之后對(duì)解譯數(shù)據(jù)進(jìn)行了柵格化處理。對(duì)獲得的遙感數(shù)據(jù)除進(jìn)行了數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、鑲嵌、投影轉(zhuǎn)換及研究區(qū)提取等預(yù)處理外，為降低噪音信息對(duì)影像數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響，還對(duì)每年23期NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行了Savitzky-Golay濾波處理，之后為獲得年NDVI數(shù)據(jù)，對(duì)濾波處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了最大值合成(max value composite，MVC)。為保證NDVI及草地類型柵格數(shù)據(jù)的空間匹配，兩種數(shù)據(jù)的像元大小均重采樣為50 m×50 m。氣象數(shù)據(jù)來自中國氣象局氣象數(shù)據(jù)中心，包括伊寧市、伊寧縣、霍爾果斯、霍城、察布查爾、尼勒克、鞏留、新源、昭蘇和特克斯10個(gè)氣象站年平均氣溫和年累積降水量數(shù)據(jù)。

圖1 伊犁河谷草地類型分布圖Fig.1 Distribution of grassland types in Ili Valley

1.3 趨勢檢驗(yàn)

用Mann-Kendall檢驗(yàn)與Theil-Sen median趨勢分析判斷NDVI時(shí)間序列的變化趨勢，并量化其變化率[18]。Mann-Kendall檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算過程為：

(1)

(2)

(3)

(4)

式中，sign為符號(hào)函數(shù)，NDVIk及NDVIi為時(shí)序數(shù)據(jù)集合，n為集合長度。在α顯著性水平下，當(dāng)|ZC|>U1-α/2時(shí)，則時(shí)間序列在α水平上變化趨勢顯著。若ZC>0，則變化趨勢上升，若ZC<0，則變化趨勢為下降。

Theil-Sen median趨勢分析用于量化NDVI的變化趨勢，表示單位時(shí)間內(nèi)NDVI的變化量，計(jì)算公式為：

(5)

式中10，則NDVI時(shí)間序列呈上升趨勢；反之，則呈下降趨勢。

1.4 R/S分析

R/S分析為英國水文學(xué)家Hurst在研究尼羅河水文時(shí)間序列資料時(shí)所提出[19]。其計(jì)算過程如下：

對(duì)于時(shí)間序列NDVI(t)，t=1，2，3…，n，以及任意正整數(shù)p≥1，定義均值序列NDVI(p)為：

(6)

定義累積離差序列NDVI(t,p)為：

(7)

定義極差序列R(p)為：

(8)

定義標(biāo)準(zhǔn)差序列S(p)為：

(9)

Hurst通過長時(shí)間的實(shí)踐總結(jié)，建立了如下關(guān)系：

(10)

式中：H為Hurst指數(shù)，通過利用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo){ln(P)，ln(R(p)/S(p))}擬合求的。根據(jù)R/S的原理，當(dāng)H=0.5時(shí)，NDVI時(shí)間序列為隨機(jī)序列，具有隨機(jī)游走的特性；當(dāng)0.5

2 結(jié)果與分析

2.1 NDVI變化趨勢

借助于IDL8.5軟件平臺(tái)，計(jì)算2000-2016年伊犁河谷全區(qū)及不同類型草地NDVI年平均值，以此繪制全區(qū)和各草地類型年平均NDVI的變化曲線(圖2，圖3)，判斷和計(jì)算其變化趨勢和變化率(表1)，分析伊犁河谷草地NDVI總體變化趨勢。

圖2 伊犁河谷全區(qū)草地年均NDVI變化曲線Fig.2 Average annual NDVI variation curve of grassland in Ili Valley

經(jīng)計(jì)算，伊犁河谷全區(qū)草地NDVI多年平均值為0.68，表明伊犁河谷草地植被覆蓋總體為中高水平，但是從圖2可以看出，2000-2016年伊犁河谷草地NDVI總體呈下降趨勢，根據(jù)趨勢檢驗(yàn)結(jié)果，其ZC值為-2.35，|ZC|>1.98，下降趨勢達(dá)到顯著水平，其變化率為-0.0038單位·a-1。對(duì)于NDVI的年際波動(dòng)，伊犁河谷全區(qū)平均NDVI在2000-2002年持續(xù)升高，于2002年和2003年達(dá)到最高值0.74，之后波動(dòng)下降，于2014年達(dá)到最低值0.59，2014-2016又持續(xù)升高，其中2003-2014年間NDVI降低明顯，11年內(nèi)降低20.27%。

圖3 伊犁河谷各草地類型年均NDVI變化曲線Fig.3 Average annual NDVI variation curve of each grassland type in Ili Valley

對(duì)于不同草地類型，由圖3和表1可知，2000-2016年伊犁河谷各草地類型NDVI均呈現(xiàn)下降趨勢，且年間波動(dòng)相似。但各種植被類型NDVI下降的速率和顯著性均存在一定的差異性。山地草甸和溫性草原NDVI下降速率最大，分別為0.0047單位·a-1和0.0041單位·a-1(表1)，且山地草甸NDVI下降趨勢達(dá)到極顯著水平，而溫性草原則未達(dá)到顯著水平；其次為高寒草甸、溫性草甸草原和溫性荒漠草原，其NDVI的減小速率分別為0.0030單位·a-1、0.0035單位·a-1和0.0034單位·a-1，其中，高寒草甸NDVI呈極顯著下降，而溫性草甸草原和溫性荒漠草原下降不顯著；溫性荒漠和低平地草甸NDVI的變化速率最小，分別為0.0018單位·a-1和0.0028單位·a-1，下降趨勢均未達(dá)到顯著水平。

表1 伊犁河谷全區(qū)及各草地類型NDVI變化趨勢及變化率Table 1 The NDVI changing trend and rate of the whole area and each grassland type in Ili Valley

注：**表示達(dá)到極顯著水平，p<0.01;*表示達(dá)到顯著水平，p<0.05

Note：**indicates significance at the 0.01 level;*indicates significance at the 0.05 level

2.2 NDVI變化趨勢的空間分異

根據(jù)Mann-Kendall檢驗(yàn)計(jì)算方法，對(duì)伊犁河谷草地NDVI進(jìn)行逐像元計(jì)算，獲得其ZC值的空間分布數(shù)據(jù)，以此制作NDVI變化趨勢空間分布圖(圖4)，并統(tǒng)計(jì)其面積比例(表2)。

圖4 伊犁河谷草地NDVI變化趨勢空間分布圖Fig.4 Spatial distribution of the NDVI changing trend of the grassland in Ili Valley

由圖4可知，2000-2016年伊犁河谷草地NDVI變化趨勢為下降的區(qū)域占據(jù)河谷草地面積的絕大比例。由表2可知，伊犁河谷88.07%的草地NDVI出現(xiàn)不同程度降低，且49.62%的下降趨勢達(dá)到顯著水平，空間上總體呈帶狀分布于河谷北、南及西部烏孫山等區(qū)域的中高山區(qū)，而高海拔的高山區(qū)以及海拔較低的低山、山前洪-沖積扇和丘陵區(qū)草地NDVI雖也以下降為主，但其下降趨勢卻未達(dá)到顯著水平。NDVI變化趨勢為升高的草地分布零散，主要分布在河谷南部和東部高海拔的高山區(qū)及伊犁河下游北部山前洪-沖積扇和丘陵區(qū)、尼勒克縣東部丘陵區(qū)、昭蘇盆地東部邊緣和鞏乃斯河上游南岸河谷平原區(qū)等區(qū)域，其面積比例為11.92%，僅有1.05%達(dá)到了顯著水平，集中分布在伊犁河出國境口北部部分區(qū)域。

表2 伊犁河谷全區(qū)及各草地類型NDVI不同變化趨勢面積比例Table 2 The area ratio of different NDVI changing trends of the whole area and each grassland type in Ili Valley /%

不同草地類型中，山地草甸是伊犁河谷主要的優(yōu)質(zhì)草原，分布最為廣泛(圖1)，但，其NDVI下降最為嚴(yán)重，其面積的95.76%的NDVI出現(xiàn)不同程度下降，下降趨勢達(dá)到顯著水平的比例也高達(dá)73.10%(表2)。溫性荒漠NDVI出現(xiàn)下降的面積比例最小，為70.88%，且其中僅有16.00%達(dá)到了顯著水平，同時(shí)其NDVI呈顯著升高的比例高達(dá)4.81%(表2)，遠(yuǎn)高于其它類型，這主要是由于整個(gè)河谷內(nèi)NDVI有所升高的草地主要分布于溫性荒漠的分布區(qū)內(nèi)(圖1和圖4)。剩余草地類型NDVI下降的面積比例相當(dāng)，比例均介于79%～87%之間。

2.3 持續(xù)性特征

由圖5可知，伊犁河谷草地NDVI Hurst指數(shù)空間差異明顯，但全區(qū)絕大部分區(qū)域H>0.50，其面積比例高達(dá)97.77%(表3)，而全區(qū)平均H值也達(dá)到0.71(表4)，呈現(xiàn)強(qiáng)的正持續(xù)性，表明2016年之后一定時(shí)期內(nèi)伊犁河谷絕大部分區(qū)域草地NDVI仍將持續(xù)下降。而全區(qū)H<0.50的面積比例僅為2.23%，空間上主要分布在NDVI升高的分布區(qū)內(nèi)(圖4和圖5)，意味著河谷內(nèi)面積有限的NDVI升高的區(qū)域在2016年后的一定時(shí)期內(nèi)其NDVI的變化趨勢將由升高轉(zhuǎn)變?yōu)榻档汀?/p>

具體來看(表3)，全區(qū)56.37%草地NDVI的H>0.70，表現(xiàn)出相對(duì)較強(qiáng)的正持續(xù)性，其NDVI為下降趨勢且達(dá)到顯著水平的比例為39.73%，而NDVI為升高趨勢且達(dá)到顯著水平的比例僅為0.47%；全區(qū)草地NDVI正持續(xù)性相對(duì)較弱(0.5

表3 伊犁河谷草地NDVI變化趨勢與其Hurst指數(shù)矩陣表Table 3 Matrix table of the changing trend and Hurst index of the grassland NDVI in Ili Valley/%

圖5 伊犁河谷2000-2016年草地NDVI Hurst指數(shù)空間分布圖Fig.5 Spatial distribution of the NDVI Hurst index of the grassland in Ili Valley from 2000-2016

對(duì)于不同草地類型(表4)，全區(qū)各草地類型NDVI變化的H值均>0.5，具有正持續(xù)性特征，表明未來一定時(shí)期各草地類型的NDVI均將持續(xù)下降。各草地類型中，山地草甸H值最大，為0.74，同時(shí)山地草地還是全區(qū)面積最大、平均NDVI值最大，NDVI下降速率最快的草地類型，可見山地草甸NDVI的下降不僅是全區(qū)草地NDVI下降的主要原因，還是全區(qū)NDVI變化呈現(xiàn)正持續(xù)性的主要原因；溫性草甸草原和溫性草原H值均為0.70，其NDVI的變化也具有較強(qiáng)的正持續(xù)性；低平地草甸的H值最小，為0.64，其NDVI變化的正持續(xù)最弱；其他草地類型H值也均介于0.6～0.7之間。

表4伊犁河谷不同草地類型NDVI Hurst指數(shù)Table 4 NDVI Hurst index of different grassland types in Ili Valley

3 討論

3.1R/S分析結(jié)果檢驗(yàn)

R/S分析提出時(shí)是用于水文時(shí)間序列變化趨勢的預(yù)測[19]，近年來該方法也逐步被應(yīng)用于MODIS NDVI等遙感時(shí)間序列數(shù)據(jù)變化趨勢的預(yù)測[6-7]，水文數(shù)據(jù)時(shí)間序列長度均較長，而MODIS NDVI時(shí)間序列長度有限，僅有17年，對(duì)于短時(shí)間序列數(shù)據(jù)R/S分析結(jié)果是否可靠性，目前尚缺乏統(tǒng)一的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或方法。Peng等[8]指出，根據(jù)R/S分析原理，當(dāng)時(shí)間序列為隨機(jī)序列時(shí)，其H= 0.50[19]，基于此，對(duì)NDVI時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)打亂，然后計(jì)算其H值，可以根據(jù)隨機(jī)處理后NDVI時(shí)間序列的H值是否接近0.50來對(duì)R/S分析進(jìn)行檢驗(yàn)[8]。因此，利用伊犁河谷草地正常NDVI序列H值與隨機(jī)處理后NDVI序列H值空間分布數(shù)據(jù)，提取兩者所有像元點(diǎn)的H值，建立其散點(diǎn)圖(圖6)，對(duì)所有像元點(diǎn)NDVI序列隨機(jī)處理前后H值進(jìn)行對(duì)比。

圖6 正常NDVI序列Hurst指數(shù)與隨機(jī)處理后NDVI序列Hurst指數(shù)散點(diǎn)圖Fig.6 Scatter plot of the Hurst index of the Normal NDVI sequence and randomly processed NDVI sequence

由圖6可知和表3可知，對(duì)于正常NDVI序列，全區(qū)97.77%像元的H>0.50，且絕大部分像元H值介于0.45～0.90之間。而對(duì)于隨機(jī)處理后的NDVI序列，全區(qū)很大一部分像元H<0.50，經(jīng)統(tǒng)計(jì)其比例達(dá)到了38.18%，遠(yuǎn)高于正常NDVI序列的該比例，且絕大部分像元的H值介于0.35～0.75，H值域范圍整體有所減少。此外，由圖6還可以看出，全區(qū)絕大部分像元位于圖6中斜率為1的線的右側(cè)，表明絕大部分像元隨機(jī)處理之后其NDVI序列的H均有所減小，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，其比例達(dá)到了89.86%?？梢?，雖然隨機(jī)處理后的NDVI序列雖沒有轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)隨機(jī)序列(H=0.50)，但相對(duì)于正常NDVI序列，其隨機(jī)特性明顯增高，驗(yàn)證了本文中R/S分析結(jié)果的可靠性。

3.2 NDVI變化原因

根據(jù)上文分析，伊犁河谷草地NDVI呈現(xiàn)下降的趨勢，結(jié)果與劉芳[17]、劉洋[18]及李凈[20]等人的研究結(jié)果一致。對(duì)于伊犁河谷草地植被NDVI的變化原因，利用伊犁河谷10個(gè)氣象站點(diǎn)的年平均氣溫?cái)?shù)據(jù)和年累積降水?dāng)?shù)據(jù)(圖7)分別與NDVI數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果顯示NDVI與氣溫的相關(guān)系數(shù)為0.14(p=0.61)，與降水的相關(guān)系數(shù)為0.50(p=0.04)，表明NDVI年際變化與年累積降水的相關(guān)性要高于年平均氣溫，結(jié)果與李凈[20]和祝穩(wěn)[21]等人對(duì)于我國西北植被NDVI變化與氣溫和降水關(guān)系的分析結(jié)果一致。

圖7 2000-2016年伊犁河谷降水和氣溫年際變化Fig.7 Inter-annual variation of precipitation and temperature in Ili Valley from 2000-2016

對(duì)于植被變化的原因，已有大量學(xué)者利用反映植被生長狀況的植被指數(shù)數(shù)據(jù)，以及反映氣候條件的降水?dāng)?shù)據(jù)或氣溫?cái)?shù)據(jù)等數(shù)據(jù)，對(duì)氣候變化與植被變化相關(guān)性進(jìn)行了廣泛的研究[22]。如Kawabata等[23]的研究結(jié)果表明北半球氣候變暖使得植被活動(dòng)增強(qiáng)，生長季延長[24]。而對(duì)于人類活動(dòng)對(duì)植被變化的影響，人類活動(dòng)是影響植被變化的關(guān)鍵因素的這一觀點(diǎn)已被廣泛接受[25]。例如，針對(duì)我國新疆、內(nèi)蒙古以及青藏高原等區(qū)域的草地植被退化，大量研究證明過度放牧是其發(fā)生和不斷惡化的主要因素[26-28]。雖然人類活動(dòng)是植被變化關(guān)鍵影響因素[29]，但由于受到數(shù)據(jù)源以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)和方法等多方面因素的限制，在區(qū)域尺度上，對(duì)人類活動(dòng)以及人類活動(dòng)與植被變化關(guān)系的量化仍是有待深入研究的難題[30]。Evans和Geerken[31]通過預(yù)先建立降水量與植被NDVI之間的關(guān)系模型，之后在降水?dāng)?shù)據(jù)的支持下預(yù)測出植被的NDVI，該預(yù)測值被稱為氣候影響條件下的NDVI，而實(shí)際NDVI與預(yù)測NDVI之間的殘差被認(rèn)為是由人類活動(dòng)所引起，以此實(shí)現(xiàn)植被變化自然因素和人為因素的分離，該方法被稱為殘差分析法?；跉埐罘治龅幕舅枷?，Wang[32]、Jiang[29]及Sun[30]等對(duì)中亞、我國北方及西北榆林地區(qū)植被動(dòng)態(tài)的氣候與人為影響進(jìn)行了區(qū)分和量化，獲得了較好的結(jié)果。然而，殘差分析在建立氣候和植被關(guān)系模型的過程中所用植被數(shù)據(jù)往往是已包含了人類活動(dòng)對(duì)植被的影響，使得植被變化的人為因素和氣候并不能被完全分離，成為殘差分析法所存在的一個(gè)重要缺陷。盡管如此，該法方的科學(xué)性仍具有較高的信服力，并已經(jīng)逐步成為分離植被變化自然與人為影響因素的重要方法，而被廣泛所采用[32]，這為伊犁河谷草地植被變化原因的深入研究指出了方向，提供了思路。

4 結(jié)論

2000-2016年伊犁河谷草地NDVI總體呈顯著下降趨勢，其平均變化率為-0.0038單位·a-1。各草地類型的NDVI均呈下降趨勢，但山地草甸及高寒草甸下降趨勢達(dá)到顯著水平，呈極顯著下降，下降速率分別為0.0047單位·a-1和0.0030單位·a-1。

2000-2016年伊犁河谷全區(qū)88.07%草地NDVI變化趨勢為下降，而49.62%達(dá)到顯著水平，空間上呈帶狀分布于河谷北、南及西部烏孫山等區(qū)域的中高山區(qū)；伊犁河出國境口北部部分區(qū)域草地的NDVI變化呈顯著增加趨勢，但面積非常有限。各草地類型中山地草甸分布最為廣泛，其面積的95.76%的NDVI出現(xiàn)下降，且73.10%達(dá)到顯著水平。

R/S分析表明，伊犁河谷草地97.77%草地NDVI的H> 0.50，且全區(qū)56.37%草地NDVI的H> 0.70，呈現(xiàn)較強(qiáng)的正持續(xù)性，未來一定時(shí)期伊犁河谷絕大部分草地的NDVI將繼續(xù)呈下降趨勢。各草地類型平均NDVI的H值均> 0.50，山地草甸H值最大，為0.74，是全區(qū)NDVI變化呈現(xiàn)正持續(xù)性的主要原因。

2000-2016年伊犁河谷草地年NDVI與年平均氣溫的相關(guān)系數(shù)為0.14(p=0.61)，與年累積降水的相關(guān)系數(shù)為0.50(p=0.04)，與氣溫相比，伊犁河谷降水的年際變化與草地NDVI年變化的相關(guān)性更高。