基于改进残差趋势法的中国植被变化归因

　　

摘要： 残差趋势法是植被变化归因的重要方法,其性能取决于植被-气候关系模型对人类活动作用变化信号干扰(简称人类干扰)的规避能力。抑制人类干扰的根本途径是寻求建模基准,且空间基准的自由度远大于时间基准。以往植被-气候关系模型受限于传统的逐像元建模方式仅可使用时间基准。本研究在突破逐像元的植被-气候关系模型、实现空间集成的植被-气候关系模型构建的基础上,提出一种迭代选取空间基准的方案,从而改进残差趋势法,并开展2003—2022年的中国植被变化归因。结果表明: 2003—2022年间,中国植被增强型植被指数整体呈增强态势,增长速率为0.002·a^-1。植被分布具有显著的空间差异:以黑河-腾冲线为界,东部区域表现为显著和极显著改善,面积占植被覆盖面积的61.5%;西部地区植被表现为不显著改善和退化,占比为36.5%;剩余2%的区域植被呈显著和极显著退化。研究期间,人为因素主导了我国的植被变化,平均贡献率高达87.9%,其对植被改善和退化区域的贡献率均超过了85%。生态保护政策的实施、农业管理水平提升和社会经济发展模式转变是促进我国多数区域植被改善的主要原因;而过度放牧和快速城市化则导致了北部、东部和中部部分地区的植被退化。基于空间基准的残差趋势法所构建的植被-气候关系模型在预测精度上优于传统的残差趋势法,其在量化气候和人为因素的相对作用时更为精确,有效避免了对气候因素影响的高估,一定程度上减少了人类干扰。