蘇紅軍，許仲林

（新疆大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院/綠洲生態(tài)教育部重點實驗室，烏魯木齊 830046）

在全球的氣候變化中，植被起著至關(guān)重要的作用，它不僅參與全球物質(zhì)與能量循環(huán)，同時也是生態(tài)環(huán)境變化的“指示器”［1］，因此，在生態(tài)保護［2］、環(huán)境調(diào)節(jié)［3］、生物多樣性保護［4］、災(zāi)害防治［5］等方面發(fā)揮了重要作用。植被的生長對自然條件，特別是氣候條件變化的響應(yīng)較為敏感，因此對植被生長動態(tài)的監(jiān)測能夠從一定程度上反映氣候條件變化對植被的影響，以利于對陸地植被生長的將來趨勢作出準(zhǔn)確評估［6］。

植被指數(shù)是對地表植被狀況簡單有效的度量，該指數(shù)依據(jù)植被的光譜特性，將可見光與近紅外波段進行組合以實現(xiàn)對植被生長狀況的評估。目前，生態(tài)學(xué)家已定義了40 余種植被指數(shù)［7］。其中，比較常見的植被指數(shù)包括比值植被指數(shù)［8］、環(huán)境植被指數(shù)［9］以及歸一化植被指數(shù)［10］等。比值植被指數(shù)（Ratio vegetation index，RVI）與葉面積指數(shù)和葉綠素含量有較高的相關(guān)性，環(huán)境植被指數(shù)（Environment vegetation index，EVI）對土壤背景的變化較為敏感，歸一化植被指數(shù)（Normalized difference vegetation index，NDVI）是監(jiān)測植被和生態(tài)環(huán)境變化的最常用指標(biāo)之一，是植被生長及覆蓋變化的最佳指示因子［11］。

近年來，遙感技術(shù)被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，逐漸成為環(huán)境學(xué)家進行數(shù)據(jù)收集和知識挖掘的有效工具［12］。遙感數(shù)據(jù)具有空間覆蓋范圍廣、時效性強等優(yōu)點，被生態(tài)學(xué)家用以研究植被覆蓋變化的時空特征。王思琪［13］通過分析黃河源Landsat 和MODISNDVI數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)溫度和降水量是植被覆蓋變化的主要因子；劉亞龍等［14］利用Mann-Kendall 非參數(shù)檢驗方法對膠東半島海岸線的植被進行分析；丁超［15］對MODIS 時間序列重建和應(yīng)用時發(fā)現(xiàn)隨著降水量的增多和人類活動減弱，松嫩平原約56%的草地EVI顯著增加；Park 等［16］通過對比1982—2006 年東亞地區(qū)生長季平均NDVI，發(fā)現(xiàn)20 世紀(jì)90 年代植被覆蓋度由增加變?yōu)橄陆?；Salim 等［17］利用NOAA-AVHRR數(shù)據(jù)研究1982—1993 年蘇丹植被變化，發(fā)現(xiàn)降水量與NDVI具有較強相關(guān)關(guān)系；蒙吉軍等［18］通過分析AVHHR 數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)中國20 世紀(jì)80 年代以來西南喀斯特地區(qū)植被變化的主要控制因素是溫度。

干旱半干旱區(qū)植被對氣候變化較為敏感，意味著在極端環(huán)境條件下，氣候條件的波動可能導(dǎo)致植被生長的顯著變化。新疆位于中國西北干旱區(qū)，過去幾十年來，生態(tài)學(xué)家利用遙感技術(shù)對新疆的植被變化進行了重點探討。劉斌等［19］利用遙感技術(shù)對塔里木河流域2000—2014 年植被變化進行了分析，發(fā)現(xiàn)除水域、荒漠與裸露地表面積減少外，其余地表類型呈增加趨勢；黃靜等［20］利用MODIS 遙感影像數(shù)據(jù)分析了新疆2000—2015 年不同類型植被的分布以及對干旱脅迫的響應(yīng)。張遠東等［21］認(rèn)為荒漠綠洲NDVI與地下水、氣溫、降水量相關(guān)性不顯著且缺乏實際意義，應(yīng)當(dāng)在研究時將其分開討論。然而，目前對新疆植被NDVI時空動態(tài)及其對氣候因子的響應(yīng)研究，仍然相對缺乏，因此，有必要通過收集高分辨率的遙感數(shù)據(jù)，分析新疆植被NDVI的變化趨勢以及氣候因子對其影響的具體機制。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

新疆地理位置介于73°20′—96°25′E，34°15′—49°10′N［6］，面積為166 萬km2［中華人民共和國民政部2018 年發(fā)布，審圖號為GS（2018）2512］，地處亞歐大陸中心地帶，屬于典型的干旱區(qū)。新疆具有“三山夾兩盆”的地形特點，由北至南依次為阿爾泰山、準(zhǔn)噶爾盆地、天山、塔里木盆地、昆侖山。新疆以天山為界劃分為南疆和北疆，由于受遠離海洋和特殊的地形影響，南北疆分別為暖溫帶大陸性干旱氣候與溫帶大陸性干旱半干旱氣候，冬季漫長寒冷，夏季炎熱干燥，晝夜溫差較大［22］。新疆光熱資源豐富、日照時間長、降水量較少、蒸發(fā)量高、相對濕度較低，境內(nèi)河流大多為內(nèi)陸河，主要分布于天山北麓和塔里木河流域［23］。新疆植被覆蓋度較低，植被主要分布在天山、阿爾泰山脈以及準(zhǔn)噶爾盆地和塔里木盆地的周邊（圖1）。

圖1 研究區(qū)及氣象站點分布

1.2 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

1.2.1 植被遙感數(shù)據(jù) 植被遙感數(shù)據(jù)來自美國國家航空航天局（National aeronautics and space administration，NASA）發(fā) 布 的MODIS 植 被 指 數(shù) 產(chǎn) 品MYD13A1，該數(shù)據(jù)產(chǎn)品空間分辨率為500 m，時間分辨率為16 d，該產(chǎn)品主要用于記錄全球植被指數(shù)變化。本研究應(yīng)用NASA 提供的數(shù)據(jù)預(yù)處理工具MRT（MODIS Reprojection tools）軟件對MODISNDVI數(shù)據(jù)進行投影變換、鑲嵌、裁剪與數(shù)據(jù)拼接等預(yù)處理。

對NDVI時間序列進行Savtzky-Golay（S-G）平滑濾波處理［24］，消除傳感器與大氣等其他因素對NDVI的影響，S-G 濾波的表達式如下。

利用最大值合成法（Most value composite，MVC）對2000—2015 年的MODISNDVI進行處理［25］，該方法消除了云、大氣、太陽高度角等干擾，可以更好地反映植被的長勢，計算方法如下。

式中，MNDVI,i為第i年的年最大NDVI，INDVI,ij為第i年j月的NDVI。

本研究借助地理信息系統(tǒng)平臺將NDVI的年平均值、年內(nèi)最大值、生長季均值、春季均值、夏季均值以及秋季均值進行重分類，定義年均NDVI＜0.1 的區(qū)域為無植被覆蓋區(qū)［26］，［0.1，0.28）、［0.28，0.48）、［0.48，0.68］、＞0.68 分別為低、中、中高、高植被覆蓋區(qū)。

1.2.2 氣象數(shù)據(jù) 利用的氣象因子包括溫度和降水量，原始數(shù)據(jù)來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng)（http：//data.cma.cn/），數(shù)據(jù)的時限為2000—2015 年。在進行統(tǒng)計時，計算了溫度和降水量的年平均值、逐月平均值以及季節(jié)（春、夏、秋、冬）平均值。為了獲取氣象因子的空間分布，借助地理信息技術(shù)平臺，采用自然鄰近法、克里金插值法、反距離插值法等對66 個氣象站的數(shù)據(jù)進行了插值，最終選取誤差較小的克里金插值法獲得的數(shù)據(jù)用以表征氣象因子的空間分布［27］。

1.3 研究方法

1.3.1 趨勢分析法 本研究中Slope 趨勢分析一方面利用2000—2015 年年最大NDVI進行線性擬合，計算變化斜率；另一方面對柵格影像逐像元不同時期進行分析，計算公式如下。

式中，n為監(jiān)測時間段的累計年數(shù)（16 年）；i表示2000—2015 年的年序號；MNDVIi為第i年的最大NDVI；θSlope是趨勢線的斜率，若θSlope＞0，說明NDVI在16 年間呈增長趨勢，反之則降低。

對研究區(qū)每個柵格單元進行趨勢分析，依據(jù)斜率變化趨勢，將新疆NDVI的變化斜率≤-0.20、（-0.20，-0.04］、（-0.04，0.06］、（0.06，0.27）、≥0.27 分別定義顯著減少、輕微減少、基本不變、輕微增加、顯著增加。

1.3.2 Mann-Kendall 檢 驗 Mann-Kendall 屬 于 非參數(shù)檢驗方法，用于判斷時間序列是否具有上升或下降的趨勢，它無需樣本服從一定的分布，也不受少數(shù)異常值的干擾［28］，公式如下。

其中，

式中，本研究在置信水平α=0.05 上判斷NDVI變化趨勢的顯著性，將檢驗結(jié)果Z劃分為顯著變化（|Z|＞1.96）和不顯著變化（|Z|＜1.96）［29］。

對2000—2015 年新疆不同季節(jié)NDVI、年平均NDVI與溫度和降水量進行相關(guān)性分析，并對相關(guān)系數(shù)進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 植被NDVI的時空動態(tài)變化

參考方精云等［26］的研究，依據(jù)NDVI的值將研究區(qū)分為不同的區(qū)域，分別為無植被覆蓋區(qū)（NDVI≤0.1）、低植被覆蓋區(qū)（0.1＜NDVI≤0.28）、中植被覆蓋區(qū)（0.28＜NDVI≤0.48）、中高植被覆蓋區(qū)（0.48＜NDVI≤0.68）以及高植被覆蓋區(qū)（NDVI＞0.68）。依據(jù)上述劃分標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計了研究區(qū)2000 年和2015 年2個時間點上各類區(qū)域的轉(zhuǎn)移矩陣。結(jié)果（表1）表明，無植被覆蓋區(qū)域在2010—2015 年未發(fā)生變化的區(qū)域占全疆總面積的50.80%，主要分布于古爾班通古特沙漠、吐魯番和哈密南部、塔克拉瑪干沙漠等地；低植被覆蓋區(qū)域與中度植被覆蓋區(qū)域NDVI等級未變化的區(qū)域分別占全疆總面積的21.25% 和7.39%，主要分布于天山北坡、塔城、阿勒泰地區(qū)、哈密中部、塔里木盆地周邊綠洲等地；中高以及高植被覆蓋區(qū)NDVI等級未發(fā)生變化的區(qū)域分別占全疆總面積的2.57%和0.06%，主要分布于伊犁河谷、塔城北部、阿勒泰北部山區(qū)以及阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、和田地區(qū)等綠洲。

表1 2010—2015 年新疆NDVI的轉(zhuǎn)移矩陣（單位：km2）

就各類植被覆蓋區(qū)的相互轉(zhuǎn)化而言，2000—2015 年低植被覆蓋區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌脖桓采w區(qū)的面積為8.96 萬km2；低、中、中高植被覆蓋區(qū)域新增面積分別為7.12 萬、4.18 萬、1.09 萬km2。此外，各類植被覆蓋區(qū)的相互轉(zhuǎn)化以NDVI臨近區(qū)域之間的轉(zhuǎn)化為主，例如，無植被覆蓋區(qū)中有8.65 萬km2轉(zhuǎn)為低植被覆蓋區(qū)，低植被覆蓋區(qū)中有1.08 萬km2轉(zhuǎn)為無植被覆蓋區(qū)，而無植被覆蓋區(qū)轉(zhuǎn)為中高植被覆蓋區(qū)和高植被覆蓋區(qū)的面積僅分別為504、0 km2。

研究區(qū)NDVI的年均值、最大值、生長季值以及春、夏、秋季值也呈現(xiàn)出區(qū)域差異性（圖2）。研究發(fā)現(xiàn)，NDVI較高的區(qū)域由北至南分布于阿爾泰山、天山、塔里木盆地北緣、西緣以及南緣地帶，最高值出現(xiàn)在伊犁盆地。年平均NDVI與生長季NDIV相比相對較低，對比春、夏、秋季NDVI可以發(fā)現(xiàn)，夏季＞秋季＞春季。

圖2 2000—2015 年新疆NDVI空間分布特征

年最大NDVI能夠反映植被在年內(nèi)的最佳生長狀況。如圖3 所示，2000—2015 年新疆NDVI基本不變的區(qū)域面積為1 168 351 km2，占全疆面積的70.38%，主要位于準(zhǔn)噶爾盆地、哈密東部、南疆塔里木盆地及巴州東南部，該區(qū)域分布大面積沙漠、戈壁，區(qū)域內(nèi)的植被狀況在2000—2015 年未發(fā)生明顯變化；NDVI顯著減少的區(qū)域面積為3 134 km2，占全疆面積的0.19%，主要位于博州、天山南坡、巴州南部部分區(qū)域；NDVI顯著增加的區(qū)域面積為37 069 km2，占全疆面積的2.23%，主要位于伊犁河谷、塔城北部、天山北坡中部、塔里木盆地北部綠洲、喀什、和田等區(qū)域；輕微減少的區(qū)域主要位于天山中部；輕微增加的區(qū)域分布于全疆各地綠洲。

圖3 NDVI空間變化趨勢

研究區(qū)年均NDVI以及春、夏、秋季NDVI均值在2000—2015 年均呈上升趨勢（圖4）。2000—2015 年平均NDVI整體呈明顯上升趨勢，變化率為0.00 162/年，其變化過程可以分為3 個階段：2000—2009 年波動上升，2009—2013 年快速上升，2014 年降至0.14 之后又開始上升；春季NDVI呈顯著上升趨勢，2009—2010 年呈顯著下降趨勢，其他年份圍繞回歸直線波動上升；夏季NDVI整體較高，2000—2003 年NDVI波動上升，2003—2009 年NDVI下降至0.19 之后快速上升，2013—2015 年NDVI波動下降，呈顯著上升趨勢，年變化率為0.00 186/年；秋季NDVI呈顯著上升趨勢，2000—2011 年NDVI從0.13 上升至0.19，2011—2015 年整體呈下降趨勢，直至0.14，年變化率為0.00 228/年（圖4）。

圖4 2000—2015 年不同季節(jié)及年平均NDVI變化趨勢

2.2 氣候因子時空變化分析

2.2.1 溫度的時空變化 2000—2015 年研究區(qū)的年平均溫度變化存在空間異質(zhì)性（圖5a、圖5b）。總體而言，在該時間段內(nèi)，年平均溫度由北向南逐漸降低，低溫區(qū)域主要集中于阿勒泰地區(qū)北部、天山山脈中部等地，高溫區(qū)域主要集中于塔克拉瑪干沙漠腹地、哈密西南部區(qū)域。對比2000 年與2015 年年平均溫度的變化可知，巴音郭楞蒙古自治州東部、哈密東南部年平均溫度降低了1～2 ℃；伊犁地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州西南和阿克蘇東南等區(qū)域年平均溫度上升了0～1 ℃；阿勒泰北部、塔城地區(qū)、和田地區(qū)溫度基本不變。

由圖6a、圖6b 可以看出，新疆年平均溫度介于7.55～9.07 ℃，2000—2015 年年平均溫度整體呈不顯著增加趨勢，2000—2007 年溫度呈波動上升趨勢、2007—2012 年溫度逐年下降，2012 年年平均溫度為7.55 ℃、2012—2015 年平均溫度逐漸上升至9.07 ℃，年變化率為0.066 ℃/10 年。春季、秋季平均溫度呈上升趨勢，年變化率分別為0.300 ℃/10 年和0.028 ℃/10 年；夏季平均溫度呈不顯著下降趨勢，年變化率為-0.085 ℃/10 年；冬季溫度呈不顯著上升趨勢，年增長率為0.004 ℃/10 年。除夏季溫度有輕微降低趨勢外，其他三季溫度均為上升趨勢?？傮w而言，2000—2015 年新疆的溫度呈不顯著上升趨勢。

2.2.2 降水量的時空變化 2000—2015 年新疆年平均降水量介于147.90～211.92 mm，呈北多南少、西多東少的分布格局，伊犁河谷為高降水量的核心地區(qū)，年均降水量可達270 mm 以上；塔克拉瑪干沙漠腹地為低降水量核心，年均降水量不超過50 mm。2000—2015 年新疆高降水量核心區(qū)與低降水量核心區(qū)的平均降水量均基本不變；阿勒泰地區(qū)東北部、天山中部、哈密地區(qū)東部少量區(qū)域年均降水量減少60～90 mm；喀什地區(qū)、克州、和田地區(qū)、塔城中部區(qū)域年均降水量增加50～110 mm（圖5c、圖5d）。

圖5 2000、2015 年新疆年平均溫度、年降水量插值結(jié)果

新疆不同季節(jié)降水量有較大差異，夏季降水量占年均降水量的44.74%，春季和秋季降水量分別占平均降水量的24.72%和19.73%，冬季降水量占平均降水量的11.45%，夏季降水量對全年降水量的影響最大。夏季降水量介于51.51～86.24 mm，春季和秋季降水量分別介于27.74～52.72 mm 和24.20～48.48 mm，冬季降水量介于12.39～36.34 mm。2000—2015 年新疆四季降水量的變化趨勢在0.05 的置信水平上均不顯著（圖6c、圖6d）。

圖6 2000—2015 年各季節(jié)溫度（a）、年平均溫度（b）、各季降水量（c）、年降水量（d）的變化趨勢

2.3 NDVI與氣候因子的響應(yīng)關(guān)系

2000—2015 年新疆年平均NDVI與年平均溫度、降水量曲線趨勢變化基本相同，年平均NDVI與年平均溫度之間的相關(guān)性不顯著（R=0.074，P＞0.05）；年平均NDVI與年平均降水量之間呈較弱的正相關(guān)（R=0.320，P＜0.05）。

由表2 可以看出，7、8、9 月是研究區(qū)一年內(nèi)植被生長最旺盛的時期，7 月NDVI與溫度呈不顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，7 月NDVI與降水量呈不顯著正相關(guān)關(guān)系，7月降水量與溫度呈顯著相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.503；8 月NDVI與溫度呈不顯著正相關(guān)關(guān)系、8 月NDVI與降水量呈不顯著正相關(guān)關(guān)系、8 月降水量與溫度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.897；9 月NDVI與溫度和降水量都呈不顯著相關(guān)關(guān)系、9 月溫度與降水量呈不顯著正相關(guān)關(guān)系。7 月溫度對NDVI的變化具有輕微抑制作用；8、9 月具有輕微促進作用，降水量在7、8、9 月均對NDVI具有促進作用，8 月最為明顯；降水量和溫度在7、8 月相關(guān)性極高，9 月降水量與溫度的相關(guān)性較之減弱。

表2 7、8、9 月NDVI與溫度和降水量間自相關(guān)分析

由于溫度和降水量對植被的生長具有一定的滯后性，因此對于不同季節(jié)NDVI的影響要綜合考慮季前溫度、同季溫度、后季溫度和季前降水量、同季降水量、后季降水量等因素。春季NDVI與春季平均溫度呈顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.509，與冬季平均溫度呈不顯著正相關(guān)、與夏季平均溫度呈不顯著負(fù)相關(guān)、與春季平均降水量呈不顯著正相關(guān)，與冬季降水量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.500，與夏季降水量呈不顯著正相關(guān)；夏季NDVI與夏季平均溫度呈不顯著負(fù)相關(guān)、與春季平均溫度呈不顯著負(fù)相關(guān)、與秋季平均溫度呈不顯著正相關(guān)，與夏季降水量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.400，與春季降水量呈不顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.395，與秋季降水量呈不顯著正相關(guān)；秋季NDVI與秋季平均溫度呈不顯著正相關(guān)、與夏季和冬季平均溫度都呈不顯著負(fù)相關(guān)，與秋季降水量呈不顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.420，與夏季降水量呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.517，與冬季降水量呈不顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.419。春季NDVI隨著溫度的升高而升高，較為適宜的溫度能夠快速促進植被生長，夏季高溫對植被的生長具有明顯的抑制作用，秋季溫度對植被覆蓋度沒有明顯影響。前季降水量對春季NDVI的影響高于同季降水量，對夏季NDVI的影響略低于同季降水量，對秋季NDVI的影響高于同季降水量。整體來看，同季均溫對生長季植被NDVI的影響高于前季均溫，前季降水量對生長季植被NDVI的影響高于同季降水量。

表3 NDVI與溫度、降水量的相關(guān)性分析

3 討論與小結(jié)

3.1 討論

植被變化對生態(tài)系統(tǒng)的功能、能量平衡、物種豐富度等具有重要影響，一般依據(jù)植被NDVI來反映植被生物量，高NDVI反映植被具有良好的生產(chǎn)力和充足的生物量，NDVI的正增長趨勢代表著生態(tài)環(huán)境逐漸變好，植被種群逐漸擴大。新疆地處亞歐大陸中心區(qū)域，在植被的生長季期間伴隨著干旱少雨、高溫炎熱等氣候限制，因此，新疆的植被覆蓋度整體較低。低植被覆蓋區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌脖桓采w區(qū)的面積為8.96 萬km2；高植被覆蓋區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)橹懈咧脖桓采w區(qū)的面積僅為786 km2。NDVI上升的區(qū)域主要集中于天山北坡、塔里木盆地周邊綠洲等，降低的主要區(qū)域位于伊犁北部、塔城、阿勒泰北部、巴音郭楞蒙古自治州南部等地。2000—2015 年新疆整體NDVI呈上升趨勢，年NDVI增加速率為0.00 162。春季與夏季NDVI增長較為穩(wěn)定，秋季NDVI自2011 年達到最高值后有所下降，這一結(jié)果與此前多位學(xué)者的成果保持一致［29，30］。

降水量和溫度是影響植被生長的主要自然因子，從溫度和降水量的變化趨勢來看，研究區(qū)2000—2015 年以來，溫度升高的區(qū)域主要位于伊犁地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、巴音郭楞蒙古自治州南部等地，降低的區(qū)域主要位于天山中部、哈密東部、昌吉、喀什、巴音郭楞蒙古自治州東部等地；降水量增加的區(qū)域主要位于塔城地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、克州等地，減少的區(qū)域主要位于克拉瑪依、阿克蘇南部等地。溫度和降水量的變化趨勢表明，整體上新疆近年來的氣候與中國西北地區(qū)氣候變暖的趨勢一致，但局部仍存在分異特征，這可能導(dǎo)致NDVI呈現(xiàn)不同的響應(yīng)［29-31］。就NDVI對年內(nèi)氣象條件的響應(yīng)而言，本研究發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)7 月和9 月的降水量和溫度與NDVI的相關(guān)性不顯著，而8 月降水量和溫度與NDVI顯著相關(guān)。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，溫度和NDVI變異性較高的區(qū)域在空間上不一致，表明溫度變化與NDVI沒有直接的相關(guān)性。相對而言，春季NDVI的變化主要受前一年冬季降水量的影響，夏季和秋季NDVI的變化主要受夏季降水量的影響，因此，春季植被的生長主要依賴前季降水量，夏季和秋季植被生長主要依賴于夏季降水量?？傮w而言，NDVI與降水量的變化較為一致，表明NDVI與降水量的相關(guān)性強于溫度。

3.2 小結(jié)

利用2000—2015 年新疆MODISNDVI數(shù)據(jù)集及同期氣象數(shù)據(jù)，研究干旱區(qū)植被指數(shù)變化特征，探究NDVI與溫度、降水量之間的相關(guān)關(guān)系，得出結(jié)論如下。

1）2000—2015 年新疆NDVI總體呈顯著上升趨勢，NDVI基本不變的區(qū)域面積為1 168 351 km2，占全疆總面積的70.38%；顯著減少的區(qū)域面積為3 134 km2，占全疆總面積的0.19%，主要位于博州、天山南坡、巴州南部部分區(qū)域；顯著增加的區(qū)域面積為37 069 km2，占全疆總面積的2.23%。

2）新疆溫度空間分布特點是南高北低，從南向西北依次遞減。溫度季節(jié)分配不平均，溫差較大。2000—2015 年新疆年平均溫度呈不顯著增加趨勢。降水量空間分布呈西多東少、北多南少的格局，年平均降水量介于23.0～287.2 mm。2000—2015 年新疆降水量呈不顯著增加趨勢。

3）年平均NDVI與年平均溫度、年平均降水量呈不顯著正相關(guān)。由于植被NDVI對降水量具有滯后響應(yīng)，因此，春季NDVI與冬季降水量之間以及秋季NDVI與夏季降水量之間均呈顯著正相關(guān)；相對而言，同季均溫對NDVI的影響高于前季均溫，表明NDVI對溫度的響應(yīng)不存在滯后性。