西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度時空變化特征及其驅(qū)動因子分析

Analysis of Spatial and Temporal Change Characteristics in Vegetation Coverage and ItsDriving Factors inSouthwest Karst Region ZHANGYa-pig1，XIAZegu，S-betal（1.DpartmentofgroomicEgineeing，GuzouVocatioalClgeoflur， Qingzhen，uizou5514；2.Guzou Geologandining113GeologicalEngieeringo，Ld.upansuiGuizho5530；3.Go Forestry Reconnaissance and Design Co.，Ltd.，Guiyang，Guizhou ）

AbstractUsingVI，recipiationemperatureandusneata，espatiotemporaldistrbutionateofegetatiocoerageinte SouthwestKastfrotsldhoghlngesoedndtgintrdalduale rivativesadothetodsTecontribtiosofliaticfactorsandhumanatititohangesinvegetationcoveragewerequantid，and thedrivingfactorswereexplord.TeresultshowedtatvegeationcoverageinteSouthestKarstregionehibitedadistictspatialpate， withhigheroverageeouthdotiousasompadtoeodaingio.Fotegeatiooerge demonstratedafatiguardtrnditigoerageareasireasingfr196lot.48illosareiloeeepansionof188OsquareilometersTmperatureasientfdasthepriaydriverofvgetationcoveraggrowth，sowigasrogela tion of 65.67% ：

Key wordsVegetation cover；Spatial and temporal change characteristic ；Driving factor；Southwest Karst region

全球環(huán)境變化背景下，植被覆蓋度作為表征生態(tài)系統(tǒng)健康的核心指標，其動態(tài)監(jiān)測與驅(qū)動機制解析已成為區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究的重要議題[1]。西南喀斯特地區(qū)作為全球三大連片喀斯特地貌區(qū)之一，其脆弱生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化和人類活動具有高度敏感性，植被覆蓋度變化直接影響著區(qū)域碳匯功能和生物多樣性保護[2]。然而，現(xiàn)有研究多聚焦于單一時間尺度或局部區(qū)域，對多因子協(xié)同驅(qū)動機制的系統(tǒng)解析仍顯不足[3，這制約著喀斯特生態(tài)系統(tǒng)的精準管理與恢復(fù)實踐。

基于NDVI的植被動態(tài)研究已形成較成熟的方法體系，現(xiàn)有成果證實氣候因子與人類活動對植被覆蓋具有顯著時空異質(zhì)性影響[4]。在喀斯特地區(qū)，學者們通過趨勢分析和相關(guān)性檢驗揭示了溫度升高對植被生長的促進作用[5，但關(guān)于水熱因子交互作用及其區(qū)域分異特征的研究仍存在爭議[6]特別是在全球變暖背景下，日照時數(shù)改變對植被光合作用效率的影響機制尚未明晰[7]，這成為準確評估區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵瓶頸。該研究以2000—2020年M0D13A3數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)，利用NDVI、降水、溫度和日照等數(shù)據(jù)，通過線性回歸方法分析西南喀斯特地區(qū)2000—2020年植被覆蓋度的時空分布格局，并利用偏導數(shù)等方法分析其變化趨勢，研究量化氣候因素和人類活動對植被覆蓋度變化的貢獻，并探討驅(qū)動因素，以期為喀斯特生態(tài)脆弱區(qū)植被恢復(fù)的適應(yīng)性管理提供理論支撐。

1資料與方法

1.1研究區(qū)概況該研究涉及的西南喀斯特地區(qū)涵蓋貴州、云南、四川、重慶、廣西（圖1），土地面積為136.40萬 。該地區(qū)地勢變化顯著，整體呈現(xiàn)出西北部較高、東南部較低的趨勢（圖2）；地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地貌類型豐富多樣?？λ固氐孛矎V泛分布[8]。林地、耕地等土地利用類型在區(qū)內(nèi)分布廣泛（圖3），對于維護生態(tài)平衡至關(guān)重要，同時也是國家重要的生態(tài)屏障。西南喀斯特地區(qū)主要位于熱帶和亞熱帶地區(qū)，熱量充足，降水充沛。然而，土壤侵蝕度的空間分布情況受多種因素影響，大致表現(xiàn)為在特定區(qū)域較為集中，具體格局呈現(xiàn)出特定區(qū)域受侵蝕程度較高、其他地區(qū)侵蝕程度較低的差異。水力侵蝕是該地區(qū)的主要土壤侵蝕形式，其空間格局還隨著海拔的變化呈現(xiàn)出有規(guī)律的梯度變化。高山巖石、丘陵溝壑、農(nóng)田地帶受到的水力侵蝕尤其嚴重，而低洼地區(qū)則相對較輕（圖4）。

1.2數(shù)據(jù)來源及處理NDVI數(shù)據(jù)來源于MOD13A3數(shù)據(jù)集中的逐月NDVI柵格數(shù)據(jù)，并通過最大合成法得到NDVI柵格數(shù)據(jù)[9]，空間分辨率為 1km ，時間分辨率為1年，地理坐標系為GCS_WGS_1984。對NDVI數(shù)據(jù)按西南喀斯特地區(qū)矢量邊界提取分析。

土地利用分類數(shù)據(jù)源于中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研究員劉良云團隊發(fā)布的首套1985—2022年全球 30m 分辨率土地覆蓋動態(tài)產(chǎn)品GLC_FCS30D，數(shù)據(jù)時段是2000—2020年，時間分辨率是1年，空間分辨率是 30m ，地理坐標系是GCS_WGS_1984，數(shù)據(jù)類型為.tif。

氣象數(shù)據(jù)來源于美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）下設(shè)的國家環(huán)境信息中心（NCEI），網(wǎng)址為https：//www.ncei. noaa. gov/data/global - summary - of - the - day/ar-chive/[10-11]；；該研究選取了 2000—2020 年西南喀斯特地區(qū)及其周邊共38個氣象站點的數(shù)據(jù)，包括日均氣溫、日累計降水量和日累計日照時數(shù)。統(tǒng)計各站點逐年降水量和日照時數(shù)累計值，并計算月均氣溫，得到逐年氣溫均值。利用ArcGIS軟件中的克里金插值法對降水和日照數(shù)據(jù)進行空間插值分析[12]。氣象資料插值的空間分辨率與 NDVI數(shù)據(jù)一致，其行列數(shù)和坐標也一致。

DEM數(shù)據(jù)來源于NASA地球科學數(shù)據(jù)網(wǎng)站（https：//na-sadaacs.eos.nasa.gov/），是ALOS衛(wèi)星獲取的高精度地形數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)坐標為橫軸墨卡托投影坐標系，隨后在區(qū)域內(nèi)進行特定于西南喀斯特地區(qū)的數(shù)據(jù)裁剪處理行政邊界數(shù)據(jù)來源于國家地理信息公共服務(wù)平臺天地圖，所涉及圖件均基于國家地理信息公共服務(wù)平臺網(wǎng)站GS（2024）0650號的標準地圖制作，底圖邊界無修改[13-15] 。

1.3 研究方法

1.3.1植被指數(shù)與覆蓋度計算。NDVI在近紅外波段具有

高反射值、其葉綠素在紅外光波段具有高強吸收的特征，是目前已有的40多種植被指數(shù)中應(yīng)用最廣的一種[16]，具體公式如下：

NDVI=（NIR-R）/（NIR+R）

式中： R 是紅外光波段反射率；NIR是近紅外波段反射率。

FVC通常定義為植被葉、莖在地面的垂直投影面積占統(tǒng)計區(qū)總面積的百分比。FVC采用像元二分模型計算[15-16]，具

體公式如下：

式中：NDVI為完全被裸土或無植被覆蓋的區(qū)域的NDVI值；NDVI為完全被植被覆蓋的圖像元素的NDVI值。

為了直觀表達研究區(qū)FVC的空間分布情況，根據(jù)《土壤侵蝕分類分級標準》（SL190—2007），結(jié)合研究區(qū)植被覆蓋的實際情況[17]，將研究區(qū)FVC分為5個等級，分別為裸土（ 0？FVClt;0.10 、低覆蓋度（ 0.10？FVClt;0.30） 、中—低覆蓋度 （0.30？FVClt;0.45） 、中覆蓋度（ 0.45？FVClt;0.60 ）、高覆蓋度 （0.60？FVC？1.00） [15]

1.3.2趨勢分析。采用線性回歸方法對西南喀斯特地區(qū)FVC數(shù)據(jù)隨時間變化的空間趨勢特征進行分析，公式如下：

式中： 是2000—2020年各像元FVC變化趨勢； i 為年份（20 （i=1，2，？s，n）； 為第 i 年FVC 均值。 表示FVC在該時段內(nèi)呈升高趨勢； 表示FVC呈降低趨勢； 表示FVC無變化。采用 F 檢驗在 α=0.05 置信水平下判斷FVC變化趨勢結(jié)果的顯著性。

1.3.3貢獻分析。采用偏導數(shù)方法將氣候因子和人類活動對FVC的貢獻進行量化，該方法在評估各種因素對水文和氣候變化的響應(yīng)方面得到廣泛應(yīng)用。公式如下：

式中： T，P 和 SR 分別為氣溫、降水量和日照時數(shù)； 、 分別為氣溫、降水量、日照時數(shù)對FVC的貢獻； 為FVC變化趨勢與氣候因子貢獻之間的殘差，表示其他因素（包括碳排放、植樹造林和生態(tài)工程等人為因素，地質(zhì)災(zāi)害等自然因素）對FVC變化的影響，一般認為人為因素占主導作用； 為氣候變化和人類活動作用導致FVC隨時間 變化的趨勢，由公式（4）得到， 與此定義相似； 分別為各氣候因子對FVC的偏導數(shù)?？紤]到各氣候因子對FVC的變化有線性影響，通過消除其他2個變量的影響，每個偏導數(shù)分別等于相應(yīng)的二階偏相關(guān)系數(shù)。二階偏相關(guān)系數(shù)計算公式如下：

式中： 表示通過消除因子 z 和 λ 的影響， x 和 y 之間的二階偏相關(guān)系數(shù)；R表示因子x和y的復(fù)相關(guān)系數(shù)，Rx， 與此定義相似。采用 檢驗判斷2個變量相關(guān)性的顯著性。貢獻的正負分別表示影響因子對FVC的正向作用和負向作用，其中正向作用表示影響因子促進FVC增加，負向作用表示影響因子抑制FVC增加。

2 結(jié)果與分析

2.1植被覆蓋度變化特征和趨勢分析

2.1.1植被覆蓋度空間分布格局。從空間布局的視角審視（圖5）可以看出，西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度普遍較高，同時也展現(xiàn)出了明顯的地域性差異。以西雙版納、普洱地區(qū)和四川盆地周邊地區(qū)為代表，觀察到植被覆蓋度較高，這主要得益于這些區(qū)域適宜的雨熱氣候和獨特的地理環(huán)境。復(fù)雜的土壤地形條件和特殊的氣候因素共同營造了自然的植被生長環(huán)境。而中部平原和北部高原地區(qū)的植被覆蓋度相對較低，可能原因包括土地利用、城市發(fā)展和土壤類型的差異等綜合因素，同時也受高寒氣候的影響。總而言之，西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度的分布特征呈現(xiàn)明顯的地域性。

西南喀斯特地區(qū)豐富的植被覆蓋度空間分布特征蘊藏著地域間錯落有致的自然景觀。整體上，西南喀斯特地區(qū)的植被覆蓋度分布呈現(xiàn)出南部高北部低、山地高平原低的空間格局。氣候、地形、植被類型、人類活動等多重因素，交錯作用于西南生態(tài)系統(tǒng)的微妙變化中，塑造了其特色鮮明的植被覆蓋度空間格局。南部地區(qū)氣候溫暖濕潤，為植被的生長和繁育提供了得天獨厚的條件，植被茂盛，覆蓋度較高；而北部地區(qū)氣候寒冷干燥，地形崎嶇，植被生長條件惡劣，覆蓋度較低。此外，人類工程活動也對西南喀斯特地區(qū)的植被覆蓋度分布產(chǎn)生了深遠影響。一些工程建設(shè)，如森林砍伐、水土流失治理等，改變了自然環(huán)境的本來面貌，對西南喀斯特地區(qū)的植被覆蓋度分布格局產(chǎn)生了塑造和重構(gòu)的作用?？傊?，西南喀斯特地區(qū)的植被覆蓋度分布展示出南方與北方、山地與平原、自然與人文之間多元而錯綜復(fù)雜的關(guān)系，深入理解這種分布格局對于保護這一地區(qū)的生態(tài)環(huán)境具有重要意義。具體而言，南部沿海地區(qū)氣候溫和濕潤，為植被生長提供了理想條件，植被覆蓋度普遍較高。而在平原和北部高原地區(qū)，氣候干燥且受到城市開發(fā)建設(shè)的干擾，植被生長受限，植被覆蓋度較低。這種區(qū)域性氣候和土地利用條件的差異對植被景觀產(chǎn)生了深刻的影響。

2.1.2植被覆蓋度年際變化分析。根據(jù)多年來植被覆蓋度數(shù)據(jù)的全面對比分析，發(fā)現(xiàn)西南喀斯特地區(qū)的植被覆蓋度呈現(xiàn)出明顯的年際變化特征（圖6）。總體來看，2000—2020年該地區(qū)植被覆蓋度總體上呈現(xiàn)出波動上升的趨勢，低覆蓋度區(qū)域面積減少，高覆蓋度區(qū)域面積增加。21年來高植被覆蓋度從129.60萬 增加至131.48萬 ，增加了1.88萬 （表1）。這一趨勢可能受到多種復(fù)雜因素的影響，包括氣候變遷、土地利用方式轉(zhuǎn)變以及退耕還林還草、生態(tài)修復(fù)、石漠化治理等相關(guān)政策措施，這些因素或政策措施可能對植被覆蓋度的上升起到了重要作用。

鑒于當前全球氣候變暖的嚴峻形勢，西南喀斯特地區(qū)的氣候條件或許正逐漸變得更適宜植被生長，進而提升了植被覆蓋度。同時，隨著人們對生態(tài)環(huán)境保護的重視程度日益提高，土地利用方式也朝著更生態(tài)、更可持續(xù)的方向轉(zhuǎn)變，這無疑對植被的恢復(fù)和生長起到了積極的推動作用。然而，在某些特定的年份，如遭遇嚴重干旱或洪澇等極端氣候事件時，植被覆蓋度可能會出現(xiàn)下降。這充分說明了氣候因素對植被覆蓋率直接的制約作用，以及在應(yīng)對這類突發(fā)事件時植被的脆弱性。這些發(fā)現(xiàn)不僅有助于更深人地了解西南喀斯特地區(qū)生態(tài)環(huán)境的變化規(guī)律，也為未來的生態(tài)保護和環(huán)境管理提供了重要的參考依據(jù)。

2.1.3趨勢分析。采用線性回歸方法對西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度數(shù)據(jù)隨時間變化的空間趨勢特征進行分析，對21年來西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度進行趨勢分析。從空間分布上看，西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度增加的區(qū)域遠遠大于植被覆蓋度減少的區(qū)域（圖7）；植被覆蓋度呈增加趨勢（ 0）的區(qū)域占總面積的 85.21% ，面積為116.23萬 ；植被覆蓋度呈減少趨勢（ ）的區(qū)域占總面積的 14.70% ，面積為20.05萬 ；植被覆蓋度無變化（ ）的區(qū)域占總面積的 0.09% （含無值區(qū)），面積為0.12萬 （表2）。這揭示了2000—2020年西南喀斯特地區(qū)廣泛的大面積生態(tài)脆弱區(qū)植被狀況得到了有效恢復(fù)，這可能與水土保持、退耕還林工程、生態(tài)修復(fù)措施密切相關(guān)。值得關(guān)注的是，盡管減少的植被覆蓋區(qū)域在整個比例上較小，但這些區(qū)域主要集中在城市周邊，這些地區(qū)原本自然條件較好，植被覆蓋度較高。然而，近年來人類活動的持續(xù)增加，如城市用地的迅速擴張和人口的持續(xù)增長，再加上氣候變化的影響，導致這些地區(qū)的植被退化趨勢明顯。

2.2植被覆蓋度變化驅(qū)動因子分析

2.2.1降水因子。降水量是影響植被生長的重要因素之一，對西南喀斯特地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和光合作用具有重要影響。該地區(qū)降水量決定了植被的茂盛程度和光合作用的效率。當降水量充足時，植被能夠得到充足的水分滋潤，從而能夠更加茁壯生長；水分的充足不僅促進了植物細胞的膨脹和分裂，還有助于植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運輸和合成；因此，在這一時期植被通常呈現(xiàn)出一片繁茂的景象，覆蓋度也相應(yīng)增加，達到相對較高的水平。相反，在降水量不足的年份，植被面臨著嚴重的水分匱乏挑戰(zhàn)。缺乏足夠水分的情況下，植物的光合作用受到限制，生長速度減緩，甚至可能出現(xiàn)枯萎和死亡的情況。這種環(huán)境下的植被，其覆蓋度自然會大幅下降，反映了干旱對生態(tài)環(huán)境的不利影響。

探究西南喀斯特地區(qū)2000—2020年植被覆蓋度變化與降水量之間的關(guān)聯(lián)時，該研究采用偏導數(shù)方法來量化降水量的具體貢獻。通過詳細分析圖8的數(shù)據(jù)并結(jié)合圖9可以看出，降水量對西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度變化的主要影響為正向作用。具體來說，正向和負向作用地位相當，其面積占比分別為 58.87% 和 41.13% 。這些正向作用顯著的區(qū)域主要集中在重慶南部、貴州、廣西等區(qū)域。這種正向作用表明在這些地區(qū)降水的變化與植被覆蓋度的增長呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。與此同時，降水量對植被覆蓋度變化也存在著負向作用，這些負向作用區(qū)域主要集中在廣西北海、桂林以及四川北部阿壩、甘孜地區(qū)。這表明在這些特定地區(qū)降水量的變化對植被覆蓋度的增長產(chǎn)生了不利影響，抑制了植被的生長和植被覆蓋度的積累。由此可見，降水量對西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度變化的影響具有顯著的區(qū)域性差異。在大部分地區(qū)，降水量對植被覆蓋度的增長起到了積極的推動作用，這可能與這些地區(qū)的氣候條件和植被類型有關(guān)。然而，在部分區(qū)域，由于降水量的增加可能超出了植被生長的適宜范圍，的影響。在這一區(qū)域內(nèi)，溫度波動會顯著影響植被的生長狀態(tài)和光合作用的效率。當溫度處于適宜范圍內(nèi)時，植物體內(nèi)的酶活性增強，這有助于植物更有效地進行光合作用，積累有機物。同時，適宜的溫度還能促進植物細胞的分裂和擴展，使植被更加繁茂。在這樣的環(huán)境條件下，植被覆蓋度通常會得到提升，因為植物能夠更多地固定和利用太陽能。然而，無論溫度過高還是過低都會對植物的生長產(chǎn)生不利影響。高溫可能引起植物氣孔關(guān)閉，從而降低二氧化碳的吸收效率，影響光合作用過程；同時，高溫還會加速植物的呼吸作用，消耗更多的有機物。相反，低溫則會抑制植物的生長和代謝活動，降低光合作用的效率。在這些極端溫度條件下，植被覆蓋度往往會受到影響而下降。

Fig.6Interannual variation distribution of vegetationcoverage in Southwest Karst region from 20 to 202 或者降水的時間分布不均勻，導致對植被覆蓋度的負面 影響。

在深入探究西南喀斯特地區(qū)2000—2020 年植被覆蓋度變化與溫度之間的關(guān)聯(lián)時，該研究借助了偏導數(shù)方法量化溫度對植被覆蓋度的貢獻。通過詳細分析圖10的數(shù)據(jù)并結(jié)合圖11可以看出，溫度對西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度變化的影響具有顯著的區(qū)域性特征。從總體趨勢上看，溫度對植被覆蓋度變化的影響以正向作用為主，占研究區(qū)總面積的65.67% ，這些正向作用顯著的區(qū)域主要集中在貴州中南部、重慶北部等區(qū)域。這種正向作用表明在這些地區(qū)，溫度的變化與植被覆蓋度的增長呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系，即溫度的適宜提升有助于促進植被的生長和植被覆蓋度的增加。與此同時，溫度對植被覆蓋度變化也存在負向作用，其影響面積占比達到了 34.33% ，這些負向作用區(qū)域主要集中在四川巴中、達州、云南文山地區(qū)，其他地區(qū)均有零星分布。這表明在這些特定地區(qū)，溫度的變化對植被覆蓋度的增長產(chǎn)生了不利影響?？赡艿脑虬囟冗^高導致水分蒸發(fā)過快、土壤濕度降低等，從而抑制了植被的生長和植被覆蓋度的積累。除了以上提到的主要區(qū)域外，還注意到在其他地區(qū)零星分布著一些受到溫度負向影響的區(qū)域。這些區(qū)域可能由于地理位置、氣候條件、植被類型等因素的差異，導致對溫度變化的響應(yīng)有所不同。

2.2.3日照因子。日照作為植物進行光合作用不可或缺的條件，在西南喀斯特地區(qū)對植被覆蓋度的影響尤為關(guān)鍵。日照的強度和持續(xù)時間直接關(guān)系到植物能否有效地進行光合作用以及生長的速度和質(zhì)量。在日照充足的情況下，植物能夠充分吸收并利用光能，將其轉(zhuǎn)化為化學能，進而促進有機物的合成和積累。這不僅有助于植物體的正常生長和發(fā)育，還能顯著提升植被覆蓋度，因為更多的太陽能被固定并轉(zhuǎn)化為生物量。相反，當日照不足時，植物的光合作用受到限制，生長速度減緩，有機物的合成和積累也會受到影響。在這種情況下，植被覆蓋度往往會下降，因為植物無法充分利用光能進行生產(chǎn)。因此，日照條件與植被覆蓋度之間存在著緊密的聯(lián)系。日照的強弱直接影響到植物的光合作用效率和生長狀況，進而決定了植被覆蓋度的高低。在西南喀斯特地區(qū)，由于氣候和季節(jié)的變化，日照條件也會有所波動，這對該地區(qū)的植被覆蓋度產(chǎn)生了重要影響。為了維持和提高植被覆蓋度，需要密切關(guān)注日照條件的變化，并采取相應(yīng)的管理措施來優(yōu)化植物的生長環(huán)境

Fig.8Interannual variation distribution of precipitation in the southwestern Karst region from 20o to 2020

Fig.9Spatial distributionof contribution of precipitation to vegetation coverage in Southwest Karst regior

探究西南喀斯特地區(qū)2000—2020年植被覆蓋度變化與日照時數(shù)之間的關(guān)聯(lián)時，運用了偏導數(shù)方法進行深人分析。通過詳細分析圖12的數(shù)據(jù)并結(jié)合圖13可以看出，日照時數(shù)對西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度變化的影響以正向作用為主。具體來說，日照時數(shù)對植被覆蓋度變化的正向作用占研究區(qū)總面積的 61.54% ，這些區(qū)域主要集中在西南地區(qū)西部區(qū)域。

Fig.10Interannual variation distributionof temperature inthe southwesternKarst region from2Ooo to 2020

Fig.11Spatial distribution of temperature contribution to vegetation coverage in Southwest Karst region這表明在這些地區(qū)，日照時數(shù)的增加對于植被的生長和植被覆蓋度的積累具有積極的促進作用?？赡苁怯捎谶@些地區(qū)的氣候條件適宜，充足的日照為植被的光合作用提供了必要的光能，從而促進了植被覆蓋度的增長。然而，日照時數(shù)對植被覆蓋度變化也存在負向作用，其面積占比達到 38.46% ，略高于正向作用。這些負向作用區(qū)域主要分布在四川的北部地區(qū)。這種負向作用可能源于這些地區(qū)特有的氣候條件或生態(tài)特征，如過度的日照可能導致土壤水分蒸發(fā)過快，進而影響到植被的生長和植被覆蓋度的積累。除了以上主要區(qū)域外，還注意到在其他地方也零散分布著一些受到日照時數(shù)負向影響的區(qū)域。這些區(qū)域可能由于地理位置、植被類型、土壤類型等因素的差異，對日照時數(shù)變化的響應(yīng)有所不同。

2.2.4氣候綜合因子。在詳細分析2000—2020年西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度的影響因素時，該研究全面考慮了降水、溫度和日照等多個氣候因子。這一綜合性的研究旨在揭示氣候因素對植被生長和生產(chǎn)力所起的作用。通過偏導數(shù)方法對該問題進行深入剖析，研究結(jié)果表明，氣候?qū)ξ髂峡λ固氐貐^(qū)植被覆蓋度變化的影響呈現(xiàn)出一種復(fù)雜的平衡態(tài)勢。氣候?qū)υ摰貐^(qū)植被生產(chǎn)力的正向促進作用和負向抑制作用在地理分布上大致相當（圖14），這種平衡格局在一定程度上體現(xiàn)了氣候因素對該地區(qū)植被生產(chǎn)力的復(fù)雜影響。其中正向作用占研究區(qū)總面積的 61.82% ，負向作用占 38.18% 。正向作用在面積上略占優(yōu)勢，但兩者之間的差距并不明顯，這表明氣候因素對植被覆蓋度的影響具有相當?shù)膹?fù)雜性。在正向作用方面，其影響主要集中在西南喀斯特地區(qū)西部等大部分區(qū)域。相比之下，負向作用則主要分布在西南喀斯特地區(qū)北部地區(qū)，這些地區(qū)可能由于降水量不足、溫度過高或日照條件不佳等因素，對植被的生長產(chǎn)生了一定的抑制作用。除此之外，負向作用在其他地區(qū)也有零散分布，這可能與局部地區(qū)的氣候異?；颦h(huán)境變化有關(guān)。

Fig.12Interannual variation distribution of sunshine hours in thesouthwestern Karst region from 200 to 2

Fig.13Spatial distribution of contribution of sunshine hours to vegetation coverage in Southwest Karst regi

2.2.5人類驅(qū)動因子。在深入探討西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度變化的影響因素時，該研究特別將非氣候因素聚焦于人為因子。從圖15可以看出，正面影響主要集中在西南地區(qū)北部，這些地區(qū)受到了人為因子的積極影響，這可能與生態(tài)修復(fù)、退耕還林等項目的實施有關(guān)，受益于農(nóng)業(yè)技術(shù)的改進和土地利用的優(yōu)化。土地利用變化和農(nóng)業(yè)管理措施對植被覆蓋度的提升起到了關(guān)鍵作用。然而，人為因子對植被覆蓋度的影響負面作用占主導地位，負向作用面積占比高達61.78% ，這些負向影響分布在西南地區(qū)中南部地區(qū)。這些地區(qū)可能由于城鎮(zhèn)化建設(shè)、過度開發(fā)以及不合理的土地利用規(guī)劃或環(huán)境污染等因素，導致植被覆蓋度的下降。

Fig.14Spatial distribution of contribution of climate to vegetation coverage in Southwest Karst region

Fig.15Spatial distributionofcontributionof humanactivities to vegetationcoverage inthe Southwest Karstregior

2.2.6綜合驅(qū)動力。自然因素和人為因素之間并非孤立存在，它們之間存在著復(fù)雜的相互影響關(guān)系。這些相互影響關(guān)系對覆蓋度產(chǎn)生了重要影響，因此在分析西南喀斯特地區(qū)覆蓋度變化驅(qū)動因素時，需要綜合考慮自然因素和人為因素的相互影響關(guān)系。這種綜合分析方法有助于準確揭示植被覆蓋度變化內(nèi)在機制和影響因素。

在深入探討西南喀斯特地區(qū)2000—2020年植被覆蓋度的變化情況時，依據(jù)趨勢分析和貢獻分析的結(jié)果，對主導因素進行細致的分區(qū)處理。從表3和圖16可以看出，研究區(qū)內(nèi)植被覆蓋度變化主要受到氣候和人類活動的影響，并呈現(xiàn)出顯著的上升趨勢。具體而言，氣候和人類活動主導下的植被覆蓋度升高分別覆蓋了研究區(qū)總面積的 56.59% 和29.07% ，這些區(qū)域分散分布在西南地區(qū)大部分地區(qū)。盡管氣候和人類活動在大多數(shù)情況下對植被覆蓋度的增加具有積極作用，但在某些區(qū)域氣候和人類活動也可能導致植被覆蓋度的降低，這類區(qū)域占研究區(qū)總面積的 14.29% ，因此在推進人類活動的同時，也需要關(guān)注其對生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生的負面影響，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

3結(jié)論與討論

該研究基于M0D13A3數(shù)據(jù)，對2000—2020年植被覆蓋度變化特征進行了詳細研究，并探討了影響該地區(qū)變化的主要驅(qū)動因素。得出結(jié)論如下：

（1）西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度地域分布顯示出南部較高、山地較高、平原較低的空間格局。2000—2020年該區(qū)域植被覆蓋度呈波動上升趨勢，21年來高植被覆蓋度從129.60萬 增加至131.48萬 ，增加了1.88萬 。從空間分布上看，西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋被增加的區(qū)域遠多于減少的區(qū)域，植被覆蓋度增加區(qū)域占總面積的 85.21% ，減少植被覆蓋度區(qū)域占總面積的 14.70% ，無變化的區(qū)域占總面積的 0.09% 。

（2）西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度受多種影響因素影響。溫度對植被覆蓋度的影響占主導地位，正相關(guān)性為 65.67% ，表明溫度變化與植被覆蓋度呈正相關(guān)關(guān)系，這意味著溫度的適宜變化有助于植被的生長和植被覆蓋度的增加。需要警惕的是，人類活動對植被覆蓋度的影響占支配地位。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須在推進人類活動的同時，警惕其對生態(tài)環(huán)境的潛在負面影響。此外，氣候變化和人類活動對西南喀斯特地區(qū)植被覆蓋度產(chǎn)生相互交織和相互作用的效應(yīng)。氣候變化通過影響降水量、溫度和日照等自然因素來影響植被覆蓋度。

該研究主要關(guān)注自然和人為因素對植被覆蓋度的影響，然而其他潛在的驅(qū)動因素如土壤微生物和植被物種組成，也有可能對植被覆蓋度產(chǎn)生影響。此外，現(xiàn)有研究主要依賴遙感數(shù)據(jù)和統(tǒng)計分析方法，尚需深入探究植被覆蓋度的生態(tài)學機制和過程。針對上述不足和局限性，提出了以下展望和建議：進一步加強遙感數(shù)據(jù)的預(yù)處理，提高數(shù)據(jù)的準確性和可靠性；結(jié)合地面觀測和生態(tài)學試驗方法，深入研究植被覆蓋度變化的生態(tài)學機制和過程；加強多學科合作和交流，綜合考慮多種驅(qū)動因子的綜合作用和影響機制，為生態(tài)環(huán)境保護提供更全面和科學的支持。植被覆蓋度變化趨勢受自然和人為因素綜合作用，具有復(fù)雜性和不確定性特點。未來需綜合考慮多種因素預(yù)測植被覆蓋度變化趨勢，并建立相應(yīng)的預(yù)測模型。該模型應(yīng)納入土壤類型、地形地貌、水文條件等自然因素以及土地利用變化、農(nóng)業(yè)活動、城市化等人為因素作為輸人參數(shù)，并通過統(tǒng)計分析和機器學習等方法對模型進行訓練和驗證。通過對多種因素綜合作用的植被覆蓋度變化趨勢進行預(yù)測和分析，可以為生態(tài)環(huán)境保護提供科學依據(jù)和決策支持。預(yù)測結(jié)果可以幫助規(guī)劃土地利用和生態(tài)環(huán)境保護措施，以實現(xiàn)植被覆蓋度的最大化和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；同時，也可為政府和社會各界提供有關(guān)生態(tài)環(huán)境保護的參考信息和政策建議。

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