黑龍江省植被指數(shù)時空變化及其對氣候因子的響應(yīng)

王子龍，孫昌鴻，劉瑩，姜秋香，朱彤

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，哈爾濱 150030）

氣候環(huán)境和人類活動對植被覆蓋變化產(chǎn)生的干擾響應(yīng)已成為研究熱點(diǎn)，受到生態(tài)學(xué)術(shù)界高度關(guān)注［1-3］。植被作為生態(tài)系統(tǒng)中影響物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵，是維持生態(tài)穩(wěn)定的重要因素［4］。同時，植被具有防治土地沙化、減少農(nóng)業(yè)水土流失及維護(hù)水土保持穩(wěn)定等功能［5-6］。地表植被覆蓋會受自然條件和人類活動影響產(chǎn)生變化［7］。其中，氣候成為最為重要的自然因素，直接決定地表植被的種類和數(shù)量［8-9］。植被因氣候變化組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變從而影響生物量的變化［10］。

研究植被動態(tài)變化規(guī)律已取得一定進(jìn)展。歸一化植被指數(shù)（normalized difference vegetation index，NDVI）NDVI具有數(shù)據(jù)空間分辨率較高、數(shù)據(jù)獲取方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于黃土高原［11］、雅魯藏布江流域［12］及全國范圍內(nèi)［13］的植被動態(tài)變化監(jiān)測。國內(nèi)外學(xué)者在研究氣候因子與NDVI的關(guān)系中發(fā)現(xiàn)氣溫和降水對NDVI的影響最為明顯。有學(xué)者［14］發(fā)現(xiàn)干旱指數(shù)對NDVI存在一定影響，但在中國北方［15-16］、漢江流域［17-18］以及全國范圍內(nèi)［19］的研究表明氣溫和降水仍是主導(dǎo)因子。此外，也有研究［20-23］發(fā)現(xiàn)GIMMS NDVI3g（global inventory modeling and mapping studies normalized difference vegetation index-3rd generation）數(shù)據(jù)對監(jiān)測植被動態(tài)規(guī)律的適用性和可行性。學(xué)者們［24］通過對比分析發(fā)現(xiàn)NDVI3g數(shù)據(jù)更適用于北半球高緯度地區(qū)，并基于該數(shù)據(jù)研究植被時空變化規(guī)律［25］和氣候變化對NDVI的影響［26］。

前人的研究多為全國尺度或區(qū)域和流域范圍，且國內(nèi)學(xué)者多使用NDVIg數(shù)據(jù)探討植被覆蓋變化。對東北地區(qū)，多聚焦于植被生長狀況和物候期的研究［27-28］，但針對黑龍江省使用GIMMS NDVI3g數(shù)據(jù)監(jiān)測植被動態(tài)特征，以及NDVI與蒸散量的響應(yīng)關(guān)系研究并不多見。本研究基于1982—2015年GIMMS NDVI3g、降水、氣溫、蒸散及植被類型數(shù)據(jù)，利用Pearson相關(guān)分析法、Hurst指數(shù)法，分析黑龍江省植被覆蓋的時空變化特征及其氣候響應(yīng)，以期為黑龍江省土地利用／覆被變化研究提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)域及方法

1.1 研究區(qū)概況

黑龍江省地處中國最北端，氣候較為干燥寒冷、降水集中。年平均降水量為400～700 mm，平均年水資源總量775.8億m3，平均年產(chǎn)水模數(shù)為16.6萬m3。黑龍江省分為3個植被類型區(qū)域，包括溫帶草原區(qū)域、寒帶灌木叢區(qū)域植被相對覆蓋度高，主要植被類型為耕地、森林和草地。黑龍江省土地利用狀況有：耕地占總面積的35%，林地占總面積的48.2%，草地僅占總面積的4.5%。本研究采用的植被類型數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中提供的《1∶1 000 000中國植被圖集》。將黑龍江省植被類型劃分為闊葉林、針葉林、針闊混合林、灌叢、草原、草甸、沼澤和栽培植被等8大類。大興安嶺地區(qū)植被多為針葉林，松嫩平原和三江沖積低平原地區(qū)被草原和草甸、沼澤和栽培植被覆蓋，針闊混合林、闊葉林和灌叢多分布于小興安嶺、張廣才嶺和老爺嶺等地區(qū)。其中分布于松嫩平原和三江平原的栽培植被如水稻、玉米和大豆作為農(nóng)田主要種植作物，生長期普遍在4—10月份，黑龍江中部覆蓋度較高的闊葉林生長期在6—8月份而針闊混合林生長期在4—10月份。

1.2 數(shù)據(jù)來源與處理

歸一化植被指數(shù)（NDVI）是由美國國家航空航天局對外開放提供的（https：／／ecocast.arc.nasa.gov／data／pub／gimms／）。選取已修正最小程度太陽高度角、傳感器誤差和偏移等影響的GIMMS AVHRR（advanced very high resolution radiometer）NDVI全球植被指數(shù)資料，最新推出的時間序列較長的GIMMS NDVI3g數(shù)據(jù)，空間分辨率通常為0.083 3°×0.083 3°，時間尺度為15 d。時間起止范圍為1981年7月—2015年12月，為探究數(shù)據(jù)的整體規(guī)律性，選取1982—2015年的數(shù)據(jù)研究。

將GIMMS AVHRR NDVI3g數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括格式轉(zhuǎn)換、裁剪、投影轉(zhuǎn)換、重采樣等。通過最大值合成法（maximum value composition，MVC）削弱數(shù)據(jù)中大氣水汽、云層覆蓋及非火山巖氣溶膠的干擾，得到1982—2015年研究區(qū)的NDVI月值和年值。為反映植被年均和作物生長季NDVI變化特征，采用生長季（4—10月）NDVI合成數(shù)據(jù)表征植被的生長情況，生長季用時段內(nèi)的月平均NDVI值計算得出。

本研究依據(jù)中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)站（http：／／cdc.cma.gov.cn／）獲取氣象數(shù)據(jù)。選取黑龍江省34個氣象站點(diǎn)1982—2015年的逐日氣象數(shù)據(jù)，計算成累月和逐年的降水、氣溫數(shù)據(jù)，蒸散量數(shù)據(jù)的計算和Hurst指數(shù)法來自文獻(xiàn)［29］，同時采用克里金插值方法將像元大小處理成與NDVI相符合、投影一致的氣象要素柵格數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法

采用趨勢分析法、Hurst指數(shù)法和Pearson相關(guān)分析法研究黑龍江省植被覆蓋的動態(tài)變化規(guī)律及其氣候響應(yīng)。

1.3.1 趨勢分析法

趨勢分析法是一種利用線性回歸分析將時變變量進(jìn)行計算，判斷變量年際變化的顯著性，從而來預(yù)測其變化趨勢的方法。采用一元線性回歸法擬合，基于1982—2015年的逐年NDVI的數(shù)據(jù)，用斜率值來反映NDVI的變化趨勢［30］。其中：當(dāng)斜率大于0時，NDVI變化呈顯著增加趨勢；當(dāng)斜率小于0時，NDVI變化呈顯著減小趨勢；當(dāng)斜率為0時，NDVI變化趨勢不顯著。

1.3.2 Hurst指數(shù)法

Hurst指數(shù)由水文學(xué)家Hurst提出［31］，主要用來定量表述具有長程依賴性的時間序列，目前應(yīng)用于水文、地質(zhì)、氣候和地震等領(lǐng)域。Hurst指數(shù)H的范圍為0～1，對應(yīng)有2種情況：當(dāng)H位于0～0.5時，時間序列具有長期的持續(xù)性，同時相對于未來趨勢相反，表現(xiàn)為反持續(xù)性，H≈0時，反持續(xù)性越強(qiáng)；當(dāng)H位于＞0.5～1.0時，時間序列具有長期的持續(xù)性，同時相對于未來趨勢一致，表現(xiàn)為持續(xù)性，H≈1時，持續(xù)性越強(qiáng)［32］?；?982—2015年NDVI的變化趨勢和H值所處的范圍，分析NDVI的未來變化趨勢是否與研究序列一致，從而預(yù)測未來NDVI的變化趨勢。

1.3.3 Pearson相關(guān)分析法

皮爾森相關(guān)系數(shù)（Pearson correlation coefficient）是一種可以反映出2個變量間線性相關(guān)程度的統(tǒng)計量。它是2個變量之間的協(xié)方差和標(biāo)準(zhǔn)差的商。協(xié)方差表示2個變量總體誤差的期望，用于度量各個維度偏離自身均值的程度［33］：若結(jié)果為負(fù)值，則說明2個變量之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)；若結(jié)果為正值，則說明2個變量之間呈現(xiàn)正相關(guān)；若結(jié)果為0，則說明2個變量之間沒有關(guān)系，相互獨(dú)立。通過皮爾森相關(guān)系數(shù)分別分析研究區(qū)內(nèi)NDVI與降水量、平均氣溫和蒸散量的相關(guān)關(guān)系，研究氣候因子對NDVI的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 植被覆蓋時間變化分析

黑龍江省的植被類型主要以農(nóng)田、林地和草地為主，NDVI呈較緩上升趨勢，1982—2015年NDVI多年平均值為0.55，趨勢為0.003／10 a。其中，2014年NDVI達(dá)到最大值為0.57，NDVI最小值出現(xiàn)在1984年為0.53，見圖1（a）。3種不同植被覆蓋類型的NDVI均呈現(xiàn)上升趨勢，其中林地和草地的上升趨勢均為0.004／10 a，相比之下農(nóng)田增長速率較為緩和為0.002／10 a。農(nóng)田NDVI的動態(tài)變化范圍在0.48～0.51，波動不大，變化不劇烈；林地NDVI的動態(tài)變化范圍在0.59～0.65，相比較于農(nóng)田，植被覆蓋較為茂盛，歸一化植被指數(shù)相對較高；草地NDVI的動態(tài)變化范圍在0.51～0.56，在這3種植被覆蓋類型中位于中間水平，見圖1（b）。

圖1 年均NDVI及不同植被類型NDVI變化趨勢Fig.1 The variation trend of NDVI of annual average and different vegetation types

黑龍江省主要植被類型中農(nóng)田種植作物覆蓋較廣且受人類活動影響較大，在作物生長期植被覆蓋率有顯著變化，因此探究作物生長季NDVI變化有助于理解黑龍江省覆被變化特征。在生長季，不同植被類型下NDVI變化趨勢見圖2，在黑龍江省設(shè)定生長季為4月至10月，研究時段內(nèi)生長季NDVI變化范圍在0.65～0.72波動，變化速率為0.003／10 a。其中，NDVI最小值出現(xiàn)在2003年為0.65，最大值出現(xiàn)在2014年和2015年為0.71。1982—1998年，NDVI變化速率為0.013／10 a，其中：農(nóng)田以0.014／10 a呈增長態(tài)勢；林地以0.013／10 a呈上升趨勢；草地以0.011／10 a呈增加趨勢。1999—2015年，NDVI變化速率較為遲緩，但農(nóng)田NDVI變化速率較高以0.013／10 a的速率呈現(xiàn)增長態(tài)勢。相比于秋季和夏季，在作物生長季的物候期間，NDVI變化在不同植被覆蓋類型下較為劇烈，其中農(nóng)田在1998—2015年的變化速率尤為明顯。

圖2 不同植被類型生長季NDVI變化趨勢Fig.2 Variation trend of NDVI in the growing season of different vegetation types

2.2 植被覆蓋空間變化分析

利用Arc Map 10.5軟件繪制出1982—2015年黑龍江省年均和季節(jié)NDVI空間分布（圖3），可以看出NDVI分布明顯的空間異質(zhì)性，在全省呈現(xiàn)出自西向東先逐漸上升隨后又下降的趨勢，年均NDVI在0.10～0.59浮動，見圖3（a）。全省NDVI均值最高區(qū)域在大興安嶺、牡丹江和伊春等地區(qū)，這些地區(qū)植被覆蓋面積普遍較廣，NDVI均值在0.45以上，最高可達(dá)0.59；NDVI均值最低區(qū)域集中在西部和東部地區(qū)，NDVI主要在0.23～0.36。由圖3（b）可知，作物生長季NDVI在0.20～0.72變化，處于伊春、大興安嶺、鶴崗、雙鴨山等地區(qū)的相對植被覆蓋程度較高，年最大NDVI值均在0.59以上。在黑龍江省人口相對稠密和經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的哈爾濱、齊齊哈爾、大慶及綏化等地區(qū)，植被覆蓋水平受人為因素的劇烈干擾。

圖3 年均和生長季NDVI空間分布Fig.3 Spatial distribution of NDVI for annual average and growing season

黑龍江省的植被生長狀況在1982—2015年整體上有所改善，但各區(qū)域植被指數(shù)的變化趨勢都不明顯，整體上的變化趨勢率在—0.004～0.004波動。明顯改善的區(qū)域主要位于黑龍江省的北部大興安嶺、西部松嫩平原偏南部和佳木斯部分地區(qū)及周圍地區(qū)，明顯退化區(qū)域出現(xiàn)在尼爾基流域、嫩江地區(qū)和克山地區(qū)一帶，在三江平原地區(qū)也出現(xiàn)了略微下降趨勢。1982—2015年黑龍江省的年均和生長季植被覆蓋度變化都不明顯，但兩者之間仍具有一定的差異性。增加程度較大的位于大興安嶺地區(qū)，NDVI呈上升趨勢且大于0.003；絕大多數(shù)高海拔地區(qū)如老爺嶺、張廣才嶺和海拔較高地區(qū)如小興安嶺，其NDVI呈下降趨勢且小于－0.003，整體趨勢范圍變化不大；減少程度較為明顯的位于三江平原的東南部地區(qū)和小興安嶺部分地區(qū)：見圖4（a）。平原地區(qū)作物生長季時因其耕地較多植被覆蓋少，1982—2015年NDVI變化不明顯；山嶺和林地生長季時NDVI上升趨勢較為顯著；草原地區(qū)的植被覆蓋變化因其氣候和人類活動因素呈下降趨勢：見圖4（b）。由此可知，黑龍江省1982—2015年NDVI變化總體走向平緩，局部有些許變化。

圖4 年均和生長季NDVI分布趨勢率Fig.4 Distribution trend rate of NDVI for annual average and growing season

利用Hurst指數(shù)法根據(jù)H值所處的范圍分析目前的變化趨勢與未來變化趨勢是否一致。統(tǒng)計不同類型所占研究區(qū)面積比例，對黑龍江省植被生長趨勢進(jìn)行分析，得出NDVI持續(xù)性變化的空間分布見圖5。黑龍江省呈現(xiàn)反持續(xù)性的區(qū)域占研究區(qū)總面積的2.35%，其余區(qū)域均呈持續(xù)性即與未來變化趨勢一致，整體NDVI呈持續(xù)性變化較為明顯，分為4種情形：持續(xù)退化，持續(xù)穩(wěn)定不變，持續(xù)改善，未來變化不確定。其中未來變化不確定包括前3種組合，因此無法確定未來趨勢。NDVI未來變化不確定區(qū)域集中分布在松嫩平原、中部地區(qū)以及三江平原南部地區(qū)；在黑龍江省北部的大興安嶺地區(qū)呈現(xiàn)出退化的趨勢，未來趨勢也將持續(xù)退化；NDVI持續(xù)改善的地區(qū)在全省分布均勻：見圖5（a）。在植被生長季，未來NDVI變化不確定的區(qū)域主要分布在鐵力站和伊春站附近，未來在西部的齊齊哈爾、龍江及在嫩江站北部的局部區(qū)域NDVI呈現(xiàn)持續(xù)退化，NDVI持續(xù)穩(wěn)定不變和持續(xù)改善的面積占比相似，見圖5（b）。

圖5 年均和生長季NDVI的Hurst指數(shù)變化Fig.5 Changes of Hurst index of NDVI for annual average and growing season

2.3 降水量與NDVI的響應(yīng)關(guān)系

植被指數(shù)在反映全球氣候變化和表征地表植被生態(tài)及其生產(chǎn)力狀況方面具有重要作用。北半球植被對氣候變化非常敏感，在陸地和大氣之間的碳循環(huán)中起著重要作用。利用1982—2015年的NDVI和氣象站點(diǎn)氣候資料，應(yīng)用NDVI與氣候變量的趨勢檢測方法和相關(guān)分析方法，分析黑龍江省植被NDVI對降水量在全年和植被生長季的響應(yīng)關(guān)系。NDVI的變化趨勢與降水量的相關(guān)關(guān)系有較好的一致性，植被生長季NDVI對降水的響應(yīng)與年均NDVI對降水的響應(yīng)存在異質(zhì)性。1982—2015年黑龍江省年均降水量與NDVI總體相關(guān)系數(shù)在－0.86～0.87，P值小于0.01，顯著性較好［圖6（a）］：年均降水量與NDVI呈現(xiàn)出正相關(guān)的區(qū)域集中在西部地區(qū)；年均降水量與NDVI呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的區(qū)域分別在中部地區(qū)和三江平原的東北部地區(qū)。

圖6 年均降水量、植被生長季降水量與NDVI的相關(guān)關(guān)系Fig.6 Correlation between annual average and growing season precipitation and NDVI

黑龍江省植被生長季降水量和NDVI的相關(guān)關(guān)系見圖6（b）。植被生長季降水量與NDVI呈負(fù)相關(guān)的地區(qū)主要位于大興安嶺、老爺嶺和小興安嶺等山區(qū)，因受其海拔高度影響，當(dāng)降水增加時溫度偏低，所以整體趨勢呈負(fù)相關(guān)。植被生長季降水量與NDVI呈較顯著正相關(guān)的地區(qū)分布于松嫩平原和三江平原，其降水少溫度高導(dǎo)致水分成為影響生長趨勢的主要因素。研究表明，黑龍江省降水對植被生長季的結(jié)束期影響較高，植被生長季NDVI主要受降水調(diào)節(jié)。

2.4 平均氣溫與NDVI的響應(yīng)關(guān)系

在全年尺度上，平均氣溫與NDVI總體呈正相關(guān)地區(qū)集中分布在黑龍江省的東南地區(qū)，包括勃利、雞西、依蘭、佳木斯和牡丹江一帶，相關(guān)系數(shù)最高達(dá)到0.83，表明隨著溫度上升，全省總體植被覆蓋率增大。對于黑龍江省西部如松嫩平原地區(qū)，部分中部如明水、海倫等站點(diǎn)，氣溫的升高并不能讓植物生長得更好，反而呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)系數(shù)，最高達(dá)－0.59，見圖7（a）。植被生長季氣溫與NDVI的相關(guān)關(guān)系同年均相比差別較大，1982—2015年植被生長季氣溫與NDVI主要呈正相關(guān)，最明顯的位于大興安嶺地區(qū)，因其屬高海拔高寒地區(qū)，氣溫對植被的影響更為顯著。在全省大部分草地地區(qū)，氣溫與NDVI呈負(fù)相關(guān)，氣溫變化對全省大部分地區(qū)的NDVI影響較小，見圖7（b）。

圖7 年均氣溫和植被生長季平均氣溫與NDVI的相關(guān)關(guān)系Fig.7 Correlation between average annual and growing season air temperature and NDVI

2.5 蒸散量與NDVI的響應(yīng)關(guān)系

1982—2015年黑龍江省蒸散量與NDVI的相關(guān)性較低，相關(guān)系數(shù)在－0.58～0.70，見圖8（a）。相關(guān)系數(shù)較高的地區(qū)集中在北部，主要分布在大興安嶺地區(qū)，蒸散量的增加對山區(qū)植被生長有促進(jìn)作用。蒸散量與NDVI呈負(fù)相關(guān)的地區(qū)集中在齊齊哈爾、大慶和哈爾濱等城市，植被生長季NDVI與蒸散量的相關(guān)關(guān)系與全年略有不同，相關(guān)系數(shù)最高為0.85，相關(guān)系數(shù)最低為－0.24，見圖8（b）。蒸散量與NDVI呈正相關(guān)的地區(qū)集中分布在松嫩平原的東北部和中部地區(qū)的偏南部。黑龍江緯度較高北部寒冷，因此蒸散量較少，植被缺乏呼吸作用長勢下降。在全省西南部如齊齊哈爾、大慶等地區(qū)，蒸散量與NDVI呈負(fù)相關(guān)。

圖8 年均蒸散量和植被生長季蒸散量與NDVI相關(guān)關(guān)系Fig.8 Correlation between annual average and growing season evapotranspiration and NDVI

3 討 論

通過對1982—2015年的黑龍江省植被變化趨勢進(jìn)行分析可知，黑龍江省植被覆蓋情況呈現(xiàn)逐步緩慢改善，相比于人口密集的城市，改善程度明顯偏低，其主要原因是受到人為因素的影響。從1998年開始在黑龍江省實(shí)施退耕還林政策，黑龍江省西南地區(qū)就開始了全面的退耕還林還草工作，僅在黑龍江省的齊齊哈爾市1998—2014年17年的退耕還林還草工作就取得了較大成績，造林面積達(dá)到了13.48萬hm2，改造荒山面積6.78萬hm2，原來已經(jīng)荒廢的荒地，經(jīng)過幾年的建設(shè)植被已經(jīng)基本得到了恢復(fù)［34］。在黑龍江省城市區(qū)和高海拔地區(qū)植被覆蓋變化呈現(xiàn)小幅上升的趨勢，其他地形植被覆蓋率呈現(xiàn)減少的趨勢，產(chǎn)生這種減少態(tài)勢的原因可能是農(nóng)田開墾面積的增加和城市化進(jìn)程的加速。

國志興等［35］指出在1984年出現(xiàn)嚴(yán)重干旱情況，因此NDVI有所降低，影響了植被的生長。2003年黑龍江省出現(xiàn)了洪水災(zāi)害，植被生長受到自然要素和環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致NDVI值減小。2004—2014年植被生長逐漸呈向好態(tài)勢，整體水平逐漸有了生機(jī)勃勃的狀態(tài)，尤其從2012年開始，植被大面積恢復(fù)生長并呈現(xiàn)增長趨勢。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因與復(fù)雜多樣的地勢形態(tài)有關(guān)：黑龍江省西部和東部地區(qū)分布著較多的沼澤和栽培植被；中部地區(qū)為松嫩平原，水系分布緊密，有利于人類的居住和城市化發(fā)展，主要城鎮(zhèn)分布于此，導(dǎo)致地區(qū)部分植被覆蓋率較低；而東南部有較多山地，植被類型較為豐富，所以NDVI普遍偏高。

羅蘭新等［36］研究認(rèn)為，水分對植被生長的限制較小，溫度則成為影響植被生長的主要因子。由于黑龍江省屬溫帶季風(fēng)氣候，降水與植被覆蓋指數(shù)在空間上異質(zhì)性較為明顯。大部分地區(qū)平均氣溫較低冰雪覆蓋時間長，植被休眠時期較長，降水主要集中于夏季，因此在分析降水量與NDVI關(guān)系變化時，要考慮多種要素。因?yàn)榻邓⒉皇怯绊懼脖簧L的主要因素，所以黑龍江省中部林區(qū)即使降水較多，也并未導(dǎo)致NDVI增加。年均氣溫以升高趨勢為主，而近大興安嶺北部小部分地區(qū)氣溫年變化率呈現(xiàn)降低趨勢，對于氣溫變化，受春季氣溫上升影響闊葉林和沼澤植被的生長季時間延長。氣溫成為影響植被生長的主導(dǎo)因子，而人類活動可能導(dǎo)致中國農(nóng)業(yè)區(qū)植被退化，自然災(zāi)害現(xiàn)象也影響該地區(qū)植被動態(tài)變化［37-38］。

4 結(jié) 論

1982—2015年黑龍江省植被覆蓋變化整體呈緩慢增加的趨勢，植被生長季NDVI上升趨勢比年均NDVI上升趨勢顯著，年均及植被生長季NDVI的波動有很好的一致性。植被覆蓋變化空間異質(zhì)性明顯，大部分NDVI變化范圍在±0.1。如：植被覆蓋增加程度較高且NDVI大于0.3的一般位于大興安嶺地區(qū)；整體變化趨勢不大且NDVI在0～0.1的多位于高海拔地區(qū)；NDVI減少程度較為明顯的位于三江平原的東南部地區(qū)和小興安嶺部分地區(qū)。不同土地利用類型的NDVI山區(qū)林地高，平原耕地、城市地區(qū)低。在植被生長季，耕地和草地的NDVI增長趨勢顯著，而林地NDVI出現(xiàn)輕微減小趨勢。

對黑龍江省1982—2015年NDVI變化的未來趨勢進(jìn)行預(yù)測，植被覆蓋指數(shù)未來變化趨勢呈向好趨勢的區(qū)域和不確定性的區(qū)域較多，在南部地區(qū)呈退化現(xiàn)象。NDVI未來變化不確定區(qū)域集中分布在松嫩平原、中部地區(qū)以及三江平原南部地區(qū)。在不同時期，NDVI未來變化趨勢明顯不同，空間差異性明顯。主要由于地理位置和氣候要素的改變，NDVI未來變化趨勢呈現(xiàn)出持續(xù)退化和持續(xù)改善的情況。

1982—2015年黑龍江省NDVI與氣溫正相關(guān)性較弱，與降水負(fù)相關(guān)性弱，所以NDVI對氣溫的響應(yīng)更為明顯。相對于林地而言，城市自我調(diào)節(jié)能力較弱，因此位于城市的NDVI對氣候因子的響應(yīng)較大。黑龍江省西南部城市地區(qū)的NDVI變化與氣溫和降水的變化有明顯一致性。NDVI與對氣溫和降水的響應(yīng)空間異質(zhì)性明顯，尤其在植被生長季，其長勢多受降水影響，而位于松嫩平原的綏化地區(qū)，植被覆蓋變化受氣溫和降水的影響基本沒有差異。