秦巴山區(qū)增強(qiáng)植被指數(shù)長時(shí)間序列變化及其自然影響因素分析

樊 藝，趙牡丹，王 建

(西北大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院，陜西 西安 710127)

植被在陸地生態(tài)系統(tǒng)中起著關(guān)鍵作用，直接關(guān)系到全球的能量平衡和物質(zhì)循環(huán)[1]，在維系生態(tài)系統(tǒng)碳平衡[2]、保持水土[3]、反饋植被干旱程度[4]和蒸散發(fā)情況[5]、綠色發(fā)展等方面具有重大意義，衡量植被生長情況是量化自然和人為環(huán)境影響的最佳方式。植被生長的時(shí)空變化是包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、全球氣候變化、人類活動(dòng)、國家政策管控等各因素的綜合反饋。因此，監(jiān)測(cè)氣候因子與植被生長的關(guān)系[6-7]，探究人為活動(dòng)對(duì)植被覆蓋變化的影響[8-9]成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。

隨著遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)硬件設(shè)施的不斷改進(jìn)，傳感器的不斷升級(jí)，監(jiān)測(cè)過程中的負(fù)面影響也在不斷消除。針對(duì)不同應(yīng)用、不同區(qū)域、不同時(shí)段衍生出各種植被指數(shù)，如歸一化差值植被指數(shù)(NDVI)、增強(qiáng)植被指數(shù)[10](EVI)、比值植被指數(shù)(RVI)、土壤調(diào)節(jié)指數(shù)(SAVI)、差值植被指數(shù)(DVI)、綠度植被指數(shù)(GVI)等。其中，MODIS-EVI數(shù)據(jù)經(jīng)過較好的大氣校正，避免了植被指數(shù)飽和問題且進(jìn)一步減少大氣、土壤背景以及像元異常值的影響[10-11]，被廣泛應(yīng)用于植被覆蓋時(shí)空變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)[10]、植被物候變化[12]、植被生態(tài)系統(tǒng)干擾[13]、土壤濕度特征分析[14]、蒸散發(fā)[15]等相關(guān)分析中，故該文以EVI為指標(biāo)衡量植被覆蓋變化情況。

秦巴山區(qū)是我國中部重要的地理生態(tài)分界線、地理格局的重要樞紐，自然環(huán)境復(fù)雜、多樣、獨(dú)特，對(duì)氣候變化敏感，對(duì)其生態(tài)環(huán)境變化進(jìn)行研究具有重要意義[16]。目前，有關(guān)該地區(qū)的研究多集中在植被覆蓋時(shí)空變化[16]、與氣候因子耦合關(guān)系[17-18]、植被光合有效輻射[19]、植被覆蓋與土壤濕度時(shí)空變化關(guān)系[20]、人地關(guān)系協(xié)調(diào)發(fā)展[21]等方面。地形因子對(duì)控制土地利用分布與變化具有重要限制性[22]，而以海拔為主切入點(diǎn)探討秦巴山區(qū)植被覆蓋狀況及其與氣溫、降水氣候因子相關(guān)性的研究有待補(bǔ)充?；诖?，該文運(yùn)用MOD13A1數(shù)據(jù)集，分析2000—2020年秦巴山區(qū)植被EVI的時(shí)空演變特征，基于海拔探究其與氣溫、降水的相關(guān)性以及各植被類型較適宜的海拔生長范圍，探索秦巴山區(qū)植被對(duì)海拔變化的敏感性和規(guī)律，為合理開發(fā)利用自然資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供理論依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 研究區(qū)概況

秦巴山區(qū)指秦嶺大巴山及其毗鄰地區(qū)，橫跨陜西、甘肅、四川、重慶、河南、湖北6個(gè)省市，包含76個(gè)縣區(qū)，范圍介于30°29′ N～34°37′ N、103°45′ E～113°13′ E之間，總面積約為22萬km2(圖1)。

審圖號(hào)：GS(2022)2996號(hào)

秦巴山區(qū)地勢(shì)西高東低[17]，東部以平原和丘陵為主，平均海拔約為400 m，西部平均海拔約為1 600 m[23]。該地區(qū)年均氣溫范圍為12～16 ℃，年均降水量范圍為709～1 500 mm[18]，由于地處秦嶺山脈和大巴山山脈之間，形成了該區(qū)春季干燥、夏季多雨、秋季濕潤、冬季寒冷的氣候特征，秦嶺主體以暖溫帶落葉闊葉林為優(yōu)勢(shì)植被，秦嶺以南以落葉闊葉林混交植被為主要類型[16]。

1.2 數(shù)據(jù)源和預(yù)處理

數(shù)據(jù)源及預(yù)處理方法見表1。地形因素對(duì)自然資源的調(diào)用分配有著顯著影響，決定著植被的垂直景觀分布[24]，不同的植被適應(yīng)不同的地形，在特定高程范圍內(nèi)植被生長覆蓋及生長情況不同。有研究以500 m為間隔探討甘肅省植被覆蓋分布情況[25]，該文以200 m為間隔對(duì)數(shù)字高程模型(DEM)進(jìn)行分帶后共得到23條帶，以便更加準(zhǔn)確地分析高程對(duì)植被的影響。

表1 數(shù)據(jù)源及預(yù)處理

TerraClimate是全球陸地表面每月氣候和氣候水平衡的數(shù)據(jù)集，時(shí)間跨度為1958—2020年。該模型包含參考蒸散量、降水量、溫度和插值植物可提取土壤水容量[26]。該文借助遙感云計(jì)算(Google Earth Engine,GEE)平臺(tái)批量下載研究區(qū)2000—2020年氣溫、降水?dāng)?shù)據(jù)，并用模型構(gòu)建器對(duì)上述源數(shù)據(jù)批量做掩膜提取、定義投影及重采樣等預(yù)處理。

秦巴山區(qū)共有9個(gè)植被類型組29個(gè)植被型179個(gè)群系或亞群系[27]，以暖溫帶落葉闊葉林為主要植被類型。有學(xué)者將秦巴山區(qū)植被分為針葉林、闊葉林、草地和作物[27]4類來探究不同類型植被的光合有效輻射吸收比例。筆者下載的植被覆蓋類型數(shù)據(jù)集為中國100萬植被類型空間分布數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)類型為1 km×1 km柵格數(shù)據(jù)，其反映了我國11個(gè)植被類型組的分布情況。研究區(qū)植被類型包含針葉林、闊葉林、針闊葉混交林、灌叢、草原、草叢、草甸、高山植被、栽培植被和其他共10個(gè)植被類型，無荒漠和沼澤覆蓋。由于針闊葉混交林覆蓋、高山植被面積較小，故將兩者歸并到其他類型中，草原、草叢、草甸3者歸為草地一類，故該文將植被類型數(shù)據(jù)重分類為針葉林、闊葉林、灌叢、草地、栽培植被和其他6大類來進(jìn)行具體分析。

1.3 方法

1.3.1增強(qiáng)植被指數(shù)(EVI，IEV)

EVI計(jì)算公式為

(1)

式(1)中，ρNIR、ρRED和ρBLUE分別為經(jīng)過大氣校正的近紅外波段、紅光波段和藍(lán)光波段的反射率；參數(shù)C1和C2分別為6.0和7.5；L為土壤調(diào)節(jié)指數(shù)，取值為1。MODIS-EVI數(shù)據(jù)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面的大氣校正，包括去云，校正大氣分子、氣溶膠等影響，處理殘留氣溶膠影響，MODIS-EVI使植被指數(shù)與不同覆蓋程度植被的線性關(guān)系得到明顯改善，尤其在高覆蓋區(qū)表現(xiàn)良好[11]，適宜作為數(shù)據(jù)源應(yīng)用于秦巴山區(qū)植被覆蓋度較高地區(qū)的研究。

1.3.2最大值合成法

最大值合成法(maximum value composition, MVC)移除了大部分云和大氣的影響[28]，利用GEE平臺(tái)下載EVI數(shù)據(jù)并設(shè)置提取函數(shù)為最大值函數(shù)進(jìn)行最大值合成，計(jì)算公式為

(2)

式(2)中，Xi為每個(gè)像元i年的年最大值；Xj為每個(gè)像元i年第j個(gè)時(shí)間分辨率的值；n為一年中單位時(shí)間分辨率的數(shù)目。

1.3.3基于像元的趨勢(shì)分析

Theil-Sen Median方法又稱Sen斜率估計(jì)，是一種穩(wěn)健的非參數(shù)統(tǒng)計(jì)的趨勢(shì)計(jì)算方法，該方法計(jì)算效率高，很少受異常值干擾且對(duì)數(shù)據(jù)分布特征不敏感[29]，常被用于長時(shí)間序列數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析中，廣泛應(yīng)用于降水與徑流[30]、植被[1,31-32]、氣候[33]等變化趨勢(shì)的分析中，計(jì)算公式為

(3)

式(3)中，β為研究區(qū)EVI變化趨勢(shì)；i和j為時(shí)間序列；xi和xj分別為第i、j時(shí)間研究區(qū)植被EVI值；β>0表示該時(shí)間序列內(nèi)研究區(qū)植被呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；β<0表示該時(shí)間序列內(nèi)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

對(duì)β重分類為植被穩(wěn)定區(qū)域(-0.000 5～0.000 5)、改善區(qū)域(>0.000 5)和退化區(qū)域(<-0.000 5)。

通過Mann-Kendall統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法[27]對(duì)變化趨勢(shì)的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，以0.05為置信水平對(duì)Z絕對(duì)值進(jìn)行重分類，即|Z|>1.96表示變化趨勢(shì)顯著，|Z|≤1.96表示不顯著。

1.3.4相關(guān)性分析

基于EVI與降水、氣溫之間均存在相關(guān)關(guān)系，為分離出特定變量，利用偏相關(guān)分析，分別選取氣溫或降水討論其對(duì)研究區(qū)植被EVI的影響，計(jì)算公式為

(4)

(5)

式(5)中，rxy,z為在固定變量z情況下，變量x和y的偏相關(guān)系數(shù)；采用95%的置信區(qū)間對(duì)偏相關(guān)系數(shù)進(jìn)行顯著檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 秦巴山區(qū)植被EVI時(shí)空變化

秦巴山區(qū)2000、2005、2010、2015和2020年植被EVI均值分布可視化顯示見圖2，研究區(qū)植被EVI年均值分布存在明顯的空間差異，西北部即甘肅省部分和東部部分地區(qū)植被EVI年均值較低，表明植被覆蓋情況較差，北部及南部植被EVI均值較高，均在0.6以上。

圖2 2000—2020年秦巴山區(qū)植被EVI時(shí)空變化

總體來看，秦巴山區(qū)植被EVI處于較高值，植被覆蓋情況較好。西北部植被覆蓋在2015年之后有明顯好轉(zhuǎn)，表明植被生態(tài)結(jié)構(gòu)持續(xù)性好轉(zhuǎn)，低植被覆蓋逐漸向高植被覆蓋轉(zhuǎn)變。結(jié)合2000—2020年研究區(qū)植被EVI變化折線圖，隨著年際變化植被EVI波動(dòng)上升，2000—2020年EVI年均值由0.531 5增加至0.620 4，增長速率為0.74%·a-1，與時(shí)間的相關(guān)性高達(dá)0.937 1，表明隨著時(shí)間的推移，秦巴山區(qū)植被覆蓋范圍及植被狀況有較好改善。

通過Sen斜率分析研究秦巴山區(qū)植被EVI的空間變化趨勢(shì)(圖3)，可以看出，大部分區(qū)域均呈現(xiàn)明顯改善趨勢(shì)，EVI嚴(yán)重退化的區(qū)域分布在陜西省勉縣、南鄭縣、城固縣以及四川省巴中縣、儀隴縣和秦巴山區(qū)東部河南省的魯山縣、南召縣部分區(qū)域，多在海拔較低區(qū)域，主要原因是人類活動(dòng)擴(kuò)張，對(duì)林地草地的開墾和對(duì)地面的硬化導(dǎo)致EVI嚴(yán)重退化。2000—2020年秦巴山區(qū)EVI空間變化趨勢(shì)見表2，其中，明顯改善部分面積占區(qū)域總面積的80.67%，穩(wěn)定不變及退化部分面積占區(qū)域總面積的6.04%。

審圖號(hào)：GS(2022)2996號(hào)

表2 2000—2020年秦巴山區(qū)EVI空間變化趨勢(shì)

自中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)與數(shù)據(jù)中心下載30 m中國土地利用遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，共有耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地和未利用地6大類，提取研究區(qū)2000和2020年建設(shè)用地?cái)?shù)據(jù)，嚴(yán)重退化區(qū)域分布與2020年較2000年新增建設(shè)用地區(qū)域高度一致，嚴(yán)重退化區(qū)域和新增建設(shè)用地相交部分面積占新增建設(shè)用地相交部分面積的16.9%，可見建設(shè)用地?cái)U(kuò)張是影響研究區(qū)植被EVI退化的主要因素。

2.2 不同植被類型EVI分析

2.2.1不同植被類型的時(shí)空分布

將秦巴山區(qū)植被類型分為針葉林、闊葉林、灌叢、草地、栽培植被和其他6類，鑒于灌叢所占面積較多且灌叢植被的分布區(qū)域和類型特點(diǎn)在不同程度上反映了人為干擾的強(qiáng)度和小環(huán)境的質(zhì)量，故將其單獨(dú)分離。如圖4所示，研究區(qū)栽培植被面積最大，占研究區(qū)面積的37.94%，較為均勻地分布在研究區(qū)，可見人工綠化的范圍很大。其次是闊葉林，以56 153 km2的總面積位列秦巴山區(qū)植被類型第2，占近1/4的面積，多分布在研究區(qū)北部，即河南省欒川縣、西峽縣、盧氏縣等以及陜西省柞水縣、太白縣、留壩縣等。

審圖號(hào)：GS(2022)2996號(hào)

不同植被EVI的年際變化見圖5，從總體趨勢(shì)看，各個(gè)類型植被EVI均呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)，其他類型由于植被類型龐雜存在較大的波動(dòng)性。各植被類型EVI值由大到小依次為闊葉林、灌叢、針葉林、草地、栽培植被和其他，針葉林和草地EVI值較接近且在2009年后存在部分交叉，草地EVI值不斷上升，從側(cè)面反映出研究區(qū)退耕還草的推進(jìn)使得草地覆蓋范圍增加，植被生長態(tài)勢(shì)不斷變好。除了其他類型植被以外，剩余類型植被EVI值絕大部分在0.50以上，表明秦巴山區(qū)自然條件優(yōu)渥，植被生長茂盛。

圖5 不同植被EVI年際變化

2.2.2不同海拔上植被分布

由于起伏變化較小的海拔對(duì)植被分布影響并不大，故以每1 000 m為界限分類統(tǒng)計(jì)各個(gè)植被類型分布占比(表3)，而在后續(xù)統(tǒng)計(jì)不同海拔上不同植被EVI變化時(shí)仍以200 m為間隔作分析?？梢钥闯?，各植被分布的區(qū)間多在1 000～2 000 m之間，針葉林、闊葉林、灌叢、草地、栽培植被、其他類型占總量比例分別為43.14%、62.45%、56.67%、47.73%、43.20%和31.04%，表明這一海拔范圍較適宜自然植被生長，闊葉林和栽培植被在3 000 m以上幾乎沒有分布，在海拔高于4 000 m部分，針葉林及灌叢、草地有少量分布，可見其生命力更加頑強(qiáng)，更能適應(yīng)惡劣環(huán)境。

表3 各植被類型在不同海拔區(qū)間分布占比

不同海拔上不同植被EVI變化見圖6，隨海拔升高各類型植被變化趨勢(shì)均為先上升后下降，針葉林、闊葉林、灌叢和草地均在1 600～1 800 m范圍內(nèi)EVI達(dá)到最高值，即分布最廣、較適宜生長的區(qū)間范圍，針葉林在海拔高于4 400 m處EVI為0，闊葉林在海拔高于4 200 m處EVI為0，表明針葉林在高海拔地區(qū)的生存能力較闊葉林更強(qiáng)，更耐寒耐旱；灌叢和草地在4 400～4 600 m范圍內(nèi)EVI值仍在0.3左右，表明其適應(yīng)環(huán)境的能力更強(qiáng)；栽培植被主要包括糧食作物、果樹和經(jīng)濟(jì)林，其在海拔1 200～1 400 和3 000～3 200 m區(qū)間EVI處于較高值，可以分別對(duì)應(yīng)糧食作物、果樹和經(jīng)濟(jì)林范圍，其他類型植被EVI隨海拔變化波動(dòng)較大，但符合先上升后下降的總體趨勢(shì)。

各分圖中虛線表示各植被類型EVI值取峰值時(shí)對(duì)應(yīng)的海拔范圍(由于栽培植被和其他類型植被較為復(fù)雜，故取其平穩(wěn)峰值)。

2.3 植被EVI對(duì)氣候變化的響應(yīng)

2.3.1氣候因子年際變化

2000—2020年秦巴山區(qū)氣溫和降水呈波動(dòng)變化趨勢(shì)(圖7)，年均氣溫最高值出現(xiàn)在2016年，為13.54 ℃，年均氣溫最低值出現(xiàn)在2014年，為12.55 ℃；降水年均最高值出現(xiàn)在2003年，為1 082.89 mm，年均降水最低值出現(xiàn)在2001年，為697.33 mm。通過氣溫、降水與年份的相關(guān)分析可以看出，氣溫、降水的年際變化不明顯，氣溫在波動(dòng)中呈現(xiàn)緩慢上升趨勢(shì)，隨著時(shí)間的推移降水在900 mm上下波動(dòng)，表明研究區(qū)氣候條件向暖濕方向發(fā)展，這也是研究區(qū)植被EVI不斷提高的原因。研究區(qū)秦巴山區(qū)年均氣溫、降水的空間分布見圖8，氣溫較低區(qū)域多分布在研究區(qū)西北部，與降水較少分布區(qū)域較為一致，即研究區(qū)西北部溫度普遍較低且降水普遍較少，故植被生長的自然條件較差，與該區(qū)域甘肅省部分植被EVI較低相一致。研究區(qū)南部即四川省、重慶市、湖北省部分降水量較高，溫度普遍也處于較高值，故而濕熱條件下植被EVI值較高。

2.3.2EVI與氣候因子相關(guān)性

區(qū)域氣候的差異使得植被EVI空間變化更加復(fù)雜，為了進(jìn)一步探究研究區(qū)植被EVI對(duì)氣溫、降水的響應(yīng)情況，對(duì)2000—2020年秦巴山區(qū)EVI分別與氣溫、降水逐像元進(jìn)行偏相關(guān)分析并進(jìn)行可視化顯示。如圖9所示，EVI與氣溫呈正相關(guān)性較高部分分布在秦巴山區(qū)中西部區(qū)域和東部部分區(qū)域，包括四川省南江縣、萬源縣、通江縣及河南省鎮(zhèn)平縣、內(nèi)鄉(xiāng)縣等，與王耀斌等[27]得出的結(jié)論基本一致；EVI與降水呈正相關(guān)的區(qū)域分布在秦巴山區(qū)西部地區(qū)，包括四川省蒼溪縣、劍閣縣、旺蒼縣、儀隴縣及甘肅省文縣、武都縣、康縣附近，該地區(qū)降水量相對(duì)較少，因此，降水量對(duì)植被EVI的增長顯得更為重要；EVI與降水呈負(fù)相關(guān)的區(qū)域多分布在研究區(qū)東部，包括河南省南召縣、欒川縣、西峽縣、浙川縣及湖北省竹山縣、鄖縣、竹溪縣附近，多集中在海拔低、地勢(shì)平坦的區(qū)域，該地區(qū)多以栽培植被為主要植被類型。整體來看，EVI與氣溫相關(guān)性在區(qū)域分布上較均勻，處于較低相關(guān)性水平，表明在研究區(qū)溫度差異較小且其與EVI相關(guān)性并不顯著，降水量對(duì)植被EVI的影響強(qiáng)度要高于氣溫對(duì)其的影響強(qiáng)度。

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2.3.3基于海拔相關(guān)性變化

以200 m為間隔將研究區(qū)海拔進(jìn)行分類，探究各個(gè)海拔范圍內(nèi)EVI變化及EVI與氣溫、降水相關(guān)性的變化情況。需要說明的是，為簡(jiǎn)化制圖，圖10中橫坐標(biāo)表示前一個(gè)坐標(biāo)值與此坐標(biāo)值的區(qū)間，即400 m處EVI對(duì)應(yīng)的值為0.504 8，表示海拔200～400 m范圍內(nèi)植被EVI均值為0.504 8。由圖10可知，隨著海拔高度的變化，EVI值整體呈先上升后下降變化趨勢(shì)，在海拔0～1 600 m范圍內(nèi)平穩(wěn)上升，在海拔1 400～1 600 m處達(dá)到峰值。該范圍內(nèi)降水充沛，溫度適宜，對(duì)植被生長影響最大的因素是人類活動(dòng)干預(yù)，如建設(shè)用地?cái)U(kuò)張、城市廢棄物污染等不利因素。在1 000～2 400 m區(qū)間EVI均保持在0.6以上，表明此海拔區(qū)間較適宜植被生長，人為干預(yù)較少且自然條件優(yōu)越。而在1 600～1 800 m處EVI有小幅下降和抬升，表明在1 600～1 800 m范圍內(nèi)EVI值最穩(wěn)定，是較適合植被生長的海拔范圍。

圖10 基于海拔的EVI與氣溫、降水相關(guān)性變化

EVI與氣溫、降水的相關(guān)性均呈現(xiàn)波浪式，觀察折線變化趨勢(shì)，在海拔小于400 m時(shí)，EVI與氣溫的相關(guān)性高于EVI與降水的相關(guān)性。由于地勢(shì)較低，降水相對(duì)充沛，植被生長對(duì)溫度變化更為敏感，在海拔400～1 200 m區(qū)間，EVI與降水的相關(guān)性略高于其與氣溫的相關(guān)性，在1 200～3 600 m區(qū)間，兩者相關(guān)性呈現(xiàn)同步先增加后下降又抬升的趨勢(shì)，海拔高于3 600 m時(shí)，隨著海拔不斷增加，氣溫不斷降低，氣溫較降水變化更加顯著?？傮w來看，隨海拔不斷上升，植被EVI對(duì)氣溫的響應(yīng)更加強(qiáng)烈。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

秦巴山區(qū)地處我國地理版圖的中心，具有“承東啟西，貫通南北”的區(qū)位優(yōu)勢(shì)，且秦巴山脈承擔(dān)著動(dòng)物棲息地、水源保護(hù)、生物多樣性等多種生態(tài)功能，探究氣候變化及地形因素對(duì)該地區(qū)植被生長的影響對(duì)評(píng)價(jià)其生態(tài)環(huán)境特征有重大意義?；贛ODIS-EVI數(shù)據(jù)，采用最大值合成法和趨勢(shì)分析法研究秦巴山區(qū)植被的時(shí)空變化特征，研究得出隨著年際變化研究區(qū)植被EVI不斷上升，與賓昕等[17]、BAI[23]、李金珂等[34]得出的結(jié)論一致，表明秦巴山區(qū)生態(tài)環(huán)境在不斷改善。植被變化不僅受到氣候因子、地形的作用，人類活動(dòng)的影響也不容忽視，天然林保護(hù)、退耕還林、退耕還草制度的持續(xù)推進(jìn)，與秦巴山區(qū)植被覆蓋度明顯增加、超過90%的區(qū)域植被EVI生長趨勢(shì)改善有著不可分割的聯(lián)系。海拔變化影響土壤質(zhì)地、水熱組合等，進(jìn)而影響植被生長，隨海拔不斷升高，EVI與氣溫、降水的相關(guān)性亦呈現(xiàn)不同變化趨勢(shì)，由于秦巴山區(qū)區(qū)域內(nèi)降水相差不大，故而隨海拔上升，EVI與溫度的相關(guān)性高于其與降水的相關(guān)性。

栽培植被屬于北方地區(qū)主要植被類型[35]，主要包括糧食作物、耐寒經(jīng)濟(jì)作物、落葉果樹園、常綠果樹園和經(jīng)濟(jì)林等，在研究區(qū)植被類型中占比最大，表明研究區(qū)耕地覆蓋面積較大；另外，受人為因素影響，退耕還林、退耕還草政策的推進(jìn)取得良好效果。與之前學(xué)者所獲取的該區(qū)域退耕還林?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析，秦巴山區(qū)栽培植被部分面積占整個(gè)退耕還林面積的48.02%，秉持著“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念，秦巴山區(qū)城市綠化、生態(tài)文明建設(shè)效果顯著。

該文研究了不同高程、氣溫、降水對(duì)植被EVI的影響，由于受篇幅限制，未考慮陰陽坡對(duì)植被EVI的影響，在后續(xù)研究中可適當(dāng)增加這方面的探討；由于植被覆蓋數(shù)據(jù)的空間分辨率為1 km，為統(tǒng)一數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)均重采樣至1 km的研究尺度，空間分辨率較低，對(duì)更精細(xì)的分析造成一定阻礙；該研究中尚未將人為因素對(duì)植被生長的影響從自然驅(qū)動(dòng)影響中分離出來，并探討其對(duì)研究區(qū)內(nèi)植被長勢(shì)和時(shí)空變化分布格局造成的影響。

3.2 結(jié)論

(1)在時(shí)間上，2000—2020年秦巴山區(qū)植被年均EVI呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢(shì)，增長速率為0.74%·a-1；在空間上，研究區(qū)西北部和東部部分地區(qū)植被EVI年均值較低，北部及南部EVI均值較高，總體來看，秦巴山區(qū)植被EVI處于較高值，植被覆蓋狀況較好；在空間變化趨勢(shì)上，分別有80.67%和13.29%的區(qū)域?yàn)槊黠@改善和輕微改善，表明研究區(qū)生態(tài)環(huán)境得到不斷改善。

(2)栽培植被和闊葉林為秦巴山區(qū)主要植被類型，占比分別為37.94%和25.24%，各植被類型EVI值由大到小依次為闊葉林、灌叢、針葉林、草地、栽培植被和其他，各類植被多分布在1 000～2 000 m海拔區(qū)間，在海拔1 600～1 800 m處闊葉林、灌叢、針葉林和草地EVI達(dá)到最高值，表明此范圍為較適宜生長范圍。耕地、果園和經(jīng)濟(jì)林等栽培植被多分布在海拔1 200～1 400和3 000～3 200 m區(qū)間。

(3)EVI變化與氣溫、降水存在相關(guān)性。分析2000—2020年研究區(qū)內(nèi)氣溫降水的變化趨勢(shì)，秦巴山區(qū)向暖濕方向發(fā)展，有利于植被生長；在空間分布上，EVI與氣溫相關(guān)性在區(qū)域分布上較均勻，處于較低相關(guān)性水平，EVI與降水呈正相關(guān)的區(qū)域分布在秦巴山區(qū)西部地區(qū)，EVI與降水呈負(fù)相關(guān)的區(qū)域多分布在研究區(qū)東部，降水對(duì)植被EVI的影響強(qiáng)度要高于氣溫對(duì)其的影響強(qiáng)度；隨著海拔高度的上升，植被 EVI與氣溫的相關(guān)性總體上高于其與降水的相關(guān)性，在海拔1 000～3 600 m區(qū)間，兩者相關(guān)性較接近，對(duì)植被的影響程度較為一致，在海拔小于400 m和高于3 600 m范圍，植被EVI與氣溫相關(guān)性更高。