Remote Sensing | 2000—2020年中国黄土高原生态环境质量的时空变化及驱动因素

百科   2024-12-25 08:00   陕西  
https://doi.org/10.3390/rs16244778

1. 文章摘要

中国的黄土高原 (LP) 是一个生态脆弱的地区,长期面临水土流失、水资源短缺和土地退化等挑战。利用谷歌地球引擎 (GEE) 平台上的遥感生态指数 (RSEI) 分析了 2000 年至 2020 年LP 生态环境质量的时空变化。Sen、Mann-Kendall 和 Hurst 指数分析用于检查过去 20 年的空间变化趋势,而 Geodetector 确定了影响 RSEI 变化及其交互作用的关键因素。结果表明:(1) RSEI 有效地代表了 LP 的生态环境质量,20 年期间研究区 47% 的年平均 RSEI 值被归类为中等,范围从 0.017 到 0.815。(2) 72% 的地区的生态质量趋势有所改善,总体增长了 90%,但其中 84% 的趋势不太可能持续。(3) 突变年份影响 RSEI 变化的关键因子包括降水、土地利用/土地覆盖和土壤沉积物含量,降水和地形成为对生态质量的主要影响因素。尽管自然因素在很大程度上推动了生态变化,但人类活动也产生了积极和消极的影响。本研究强调了可持续生态管理的重要性,并为推进 LP 生态文明建设提供了政策见解,有助于实现可持续发展目标 (SDG)。

关键词:遥感生态指数;生态环境质量;RSEI;黄土高原;地质探测器

2. 文中图表

3. 文章结论

本研究使用 GEE 平台和 MODIS 数据计算了 2000 年至 2020 年 LP 的 RSEI。使用 Mann-Kendall 突变检验确定时间点,并使用 Sen 斜率和 Mann-Kendall 趋势分析评估 RSEI 变化的总体趋势。最后,采用 Geodetector 确定影响研究区生态环境质量的主要因素。2000—2020 年,经济和生态政策调整促进了 LP 生态环境质量的改善。平均 RSEI 从 0.42 提高到 0.48,伴随着生态指数较差地区的下降和生态指数良好的地区的扩大。在此期间,LP 大部分地区的生态环境质量有所改善,RSEI 呈明显的上升趋势,表明生态质量总体呈积极趋势。2002 年和 2012 年标志着 LP 生态质量在二十年中发生了突然的变化。RSEI 逆转的趋势比其积极的趋势更明显,这表明超过一半的地区在维持当前的发展轨迹方面存在挑战,相对时间序列变化的连续性不确定。突变年份的多驱动力分析表明,RSEI 趋势的变化是复杂的,受各种环境和人为因素的影响,尤其是多因素相互作用。地形和降水对 RSEI 的影响最显着,表明存在多因素影响,而不是单因素影响。综上所述,本研究调查了 LP 地区生态环境质量的时空波动,并考察了这些质量变化与不同波动年份驱动因素之间的关系,为未来的研究提供了有价值的参考。本研究结论为制定和实施 LP 生态保护与修复策略提供了重要指导。开发和利用政策应根据不同的生态脆弱地区及其各自的重要驱动因素进行调整。应优先推进生态工程的持续改进,确保生态环境的可持续发展。

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