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干旱区地理 >

2025 , Vol. 48 >Issue 6: 985 - 994

DOI: https://doi.org/10.12118/j.issn.1000-6060.2024.536

植被动态变化

新疆天山山区植被变化对气象干旱的响应

  • 吴秀兰 , 1 ,
  • 程贺前 1 ,
  • 佟欣怡 1 ,
  • 张旭 , 2
展开
  • 1.新疆维吾尔自治区气候中心，新疆 乌鲁木齐 830002
  • 2.乌鲁木齐气象卫星地面站，新疆 乌鲁木齐 830000
张旭（1979-），男，高级工程师，主要从事遥感与应用气象研究. E-mail:

吴秀兰（1988-），女，高级工程师，主要从事气象灾害相关研究. E-mail:

收稿日期: 2024-09-05

  修回日期: 2024-12-19

  网络出版日期: 2026-03-11

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2022D01B181)

中国气象局创新发展专项(CXFZ2025Q023)

新疆气象局创新项目(MS202205)

收起

Response of vegetation changes to meteorological drought in Tianshan Mountains, Xinjiang

  • Xiulan WU , 1 ,
  • Heqian CHENG 1 ,
  • Xinyi TONG 1 ,
  • Xu ZHANG , 2
Expand
  • 1. Xinjiang Climate Center, Urumqi 830002, Xinjiang, China
  • 2. Urumqi Meteorological Satellite Ground Station, Urumqi 830000, Xinjiang, China

Received date: 2024-09-05

  Revised date: 2024-12-19

  Online published: 2026-03-11

Fold

摘要

在全球气候变化背景下，研究干旱对植被的影响对于生态保护和可持续发展具有重要意义。利用2001—2023年的气象干旱综合指数（Meteorological drought composite index，MCI）和归一化植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）数据，探讨了天山山区植被在生长季（4—10月）的时空动态特征，并揭示了其对气象干旱胁迫的响应机制。结果表明：（1） 天山山区植被NDVI总体呈缓慢增加趋势，但自2019年起出现下降倾向。（2） MCI呈波动变化但总体表现出缓慢降低趋势，尤其自2020年之后，新疆天山山区的干旱情况明显加剧，特别是在夏季，干旱程度尤为严重，MCI大幅下降。（3） MCI与NDVI之间呈中等正相关关系，显示出气象干旱对植被生长具有显著影响，植被覆盖度呈现显著的季节性和空间异质性，而干旱程度则整体呈现出西部较轻、中部加剧、东部最重的趋势。（4） 不同区域植被变化对气象干旱的响应存在差异，其中西南部的乌恰县气象干旱对植被覆盖度的影响最为显著。研究结果为理解天山山区气候变化、生态对气象干旱的响应以及制定干旱缓解策略提供了科学依据。

关键词： 植被变化; 气象干旱; 响应分析; 天山山区

本文引用格式

吴秀兰 , 程贺前 , 佟欣怡 , 张旭 . 新疆天山山区植被变化对气象干旱的响应[J]. 干旱区地理, 2025 , 48(6) : 985 -994 . DOI: 10.12118/j.issn.1000-6060.2024.536

Abstract

Considering the global climate change trends, understanding the impact of drought on vegetation is crucial for ecological protection and sustainable development. This study analyzes the spatiotemporal variation of vegetation and its response to meteorological drought within the Tianshan Mountains in Xinjiang, China during the growing season (April-October) for the period of 2001—2023. Using the meteorological drought composite index (MCI) and normalized difference vegetation index (NDVI), we examine the trends in vegetation dynamics and drought conditions. The results indicate the following. (1) The NDVI values in Tianshan Mountains exhibited a slow increasing trend overall; however, a decline was observed since 2019. (2) The MCI values fluctuated but generally exhibited a slow decreasing trend, with a significant intensification of drought conditions in Xinjiang’s Tianshan Mountains region since 2020, particularly in summer, when MCI values dropped sharply. (3) A moderate positive correlation between MCI and NDVI suggested that meteorological drought significantly affected vegetation growth. Vegetation coverage exhibited notable seasonal and spatial heterogeneity, while drought severity followed a gradient—mildest in the west, intensifying in the central region, and most severe in the east. (4) The vegetation response to meteorological drought varied across different regions, with the most pronounced impact observed in the Wuqia County in the southwest. The results provide a scientific foundation for understanding climate change in Tianshan Mountains, assessing ecological responses to meteorological drought, and formulating effective drought mitigation strategies.

Key words： vegetation change; meteorological drought; response analysis; Tianshan Mountains

全球气候变暖导致气候系统的变异性增加，使干旱事件的发生频率和影响范围增加，极端干旱事件可能会变得更加频繁和严重，这会对区域水资源分配造成挑战，进而引发链式灾害，尤其会对陆地生态植被造成严重损害[1]。植被在维持气候稳定方面发挥着不可替代的重要作用，其动态变化特征也是评价生态环境的指标之一[2-3]。植被能够对气象干旱产生响应[4-5]，面临水分和营养物质供应不足的挑战，会使植被生长受限，进而导致植被覆盖度下降[6]，甚至引发植被生态系统灾害。由于干旱灾害的形成机制具有多维度复杂性，且与外部环境存在显著的相互作用关系，当前学术界对植被响应干旱的生理生态机制仍存在诸多研究空白。植被对干旱胁迫的响应特征及其反馈机制已成为全球干旱生态研究领域亟待深入探索的重要科学问题之一[7]。
干旱对植物的生长影响显著，许多研究者已经聚焦于这个科学问题，并发现了许多有价值的科学认识。如皮贵宁等[8]对贵州省近20 a的植被生长状况与气象干旱时空变化分析发现，植被生长状况与不同时间尺度的气象干旱呈现出不同程度的正相关性，且在黔西南和北部地区对干旱的响应最强。徐泽华[9]基于标准化降水蒸散指数（Standardized precipitation evapotranspiration index，SPEI）分析了山东省年尺度、季节尺度和月尺度干旱对植被净初级生产力（Net primary productivity，NPP）和归一化植被指数（Normalized difference vegetation index，NDVI）的影响，山东省NPP、NDVI与SPEI呈显著正相关，其中SPEI-NPP相关性强于SPEI-NDVI，且草地相关性最高，水域最低。在西北地区，魏彦强等[10-14]分别对青藏高原、黑河流域、渭河流域、新疆及整个西北地区的植被生长状况与气候的响应关系分析。现有研究多集中于探讨西北地区植被动态与气候因子的相关性，主要聚焦于植被变化与单一气候要素的相互作用及其时间滞后效应，然而，针对新疆地区，特别是山区生态系统植被对气象干旱响应的系统性研究仍较为匮乏。
在全球变暖的背景下，单一地分析降水量和气温变化不足以反映一个地区的真实干湿状况，特别是在降水量远小于蒸发量的干旱地区。气象干旱综合指数（Meteorological drought composite index，MCI）作为一种综合考虑多种气象因子的干旱指数，已被广泛应用于干旱监测和评估中。陈家宁等[15]改进了MCI并分析了其对不同区域的适用性，结果表明MCI在干旱监测中具有较好的适用性和精度；吴秀兰等[16]基于MCI对新疆近60 a的干旱时空特征进行了分析，发现气象干旱在新疆的时空分布具有显著的地域差异；罗晓玲等[17]通过MCI研究了河西走廊东部近60 a的干旱特征及对厄尔尼诺事件的响应，进一步验证了MCI在干旱监测中的有效性；许丹等[18]则基于MCI分析了贵州省的干旱时空分布及对植被的影响，发现在不同时间尺度上，MCI与NDVI具有较好的相关性。鉴于此，本文以天山山区作为研究区，4—10月植被生长季作为研究时段，以MCI作为干旱判别指标，分析天山山区NDVI的时空演化特征，明晰该地区植被变化对干旱的响应规律以及空间异质性，以期科学认识天山山区气候变化、生态对气象干旱的响应以及缓解干旱对生态系统的影响方面提供科学依据。

1 数据与方法

1.1 研究区概况

研究区域涵盖中国境内天山段，其地理范围西起中吉边界，东至哈密市以东的星星峡戈壁，全长1700 km，约占整个山系总长度的67%（图1）。该区域平均宽度为250~350 km，山脊线平均海拔达4000 m。天山作为新疆南北疆的地理分界线，其独特的地形地貌特征、气候条件及土壤类型共同构成了多样化的生态系统[19]。研究区以森林和草原为主要植被类型，不仅是优质牧草的种质资源库，对区域畜牧业发展具有重要战略意义，同时其植被通过蒸腾作用向大气输送大量水汽，在调节区域水循环和增加降水方面发挥着关键的生态功能。而对于天山山区这样的高山地区，极端干旱可能会加剧冰川融化速度，影响流域水文循环，进而影响植被的生长和分布[20]。
图1 研究区示意图

Fig. 1 Schematic diagram of the study area

1.2 数据来源与处理

气象数据来源于新疆维吾尔自治区气候中心，选取2001—2023年新疆天山山区26个国家级气象观测站经过严格质控的逐日气温、降水、日照、风速、湿度等数据用以计算MCI。本研究季节划分标准：植被生长季为4—10月，其中春季为4—5月、夏季为6—8月、秋季为9—10月。
研究采用的遥感数据来源于美国国家航空航天局（NASA）对地观测系统数据分发中心（https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov）发布的MOD13Q1数据集，该数据集时间跨度为2001—2023年，空间分辨率为250 m，时间分辨率为16 d。通过计算获得植被生长季（4—10月）NDVI平均，进而得到春、夏、秋3个季节和每年植被生长季NDVI均值，以表征研究区各时间尺度的NDVI。
研究区25 m×25 m分辨率的DEM栅格数据来自中国科学院资源环境数据云平台（http://www.res-dc.cn/Default.aspx）。

1.3 研究方法

1.3.1 MCI计算方法

MCI通过加权计算近60 d的有效降水量（基于权重平均降水）和蒸发量（基于相对湿润度），同时整合了季度尺度（90 d）和半年尺度（150 d）的降水亏缺效应，综合了多个气象参数，该指数通常比单一气象指标（如降水量）更能准确地反映干旱的实际情况。已有研究证明MCI及其干旱等级划分标准在新疆地区（除去常年干旱区）具有较好的适用性[21]，因此，本文使用MCI指标判别天山山区植被干旱程度，根据国标《气象干旱等级》，其计算方法如下：
M C I = K a × a × S P I W 60 + b × M I 30 +                         c × S P I 90 + d × S P I 150
式中： S P I W 60为近60 d标准化权重降水指数； M I 30为近30 d湿润度指数； S P I 90为近90 d标准化降水指数； S P I 150为近150 d标准化降水指数；a、b、c、d分别为 S P I W 60、 M I 30、 S P I 90和 S P I 150的权重系数，新疆地区的取值分别为0.3、0.5、0.3和0.2；Ka为季节调节系数。MCI各分量的算法详见文献[22]，MCI干旱等级分级情况如表1所示。
表1 MCI等级划分标准

Tab. 1 Drought classification standard of MCI

等级 类型 MCI
1 无旱 -0.5<MCI
2 轻旱 -1.0<MCI≤-0.5
3 中旱 -1.5<MCI≤-1.0
4 重旱 -2.0<MCI≤-1.5
5 特旱 MCI≤-2.0

注：MCI为气象干旱综合指数。下同。

1.3.2 NDVI最大值合成法

NDVI是一种常用的遥感指数，用于评估地表覆盖的植被状况。NDVI的取值范围通常在-1到1之间，数值越高表示植被覆盖越密集，越低表示植被覆盖越稀疏或不存在。
最大值合成法是一种用于提取植被生长状态的方法，通过比较不同时间段内NDVI的最大值来获取植被覆盖度和生长状态的信息。根据每个像元的最大NDVI，生成一个新的合成图像，利用生成的NDVI最大值合成图像，可以进行植被覆盖度分析、植被生长变化监测等进一步的空间分析和应用。本文采用了月最大值合成法生成NDVI月值图，再通过月平均计算季节和年值。

1.3.3 MCI与NDVI的相关性分析

相关性分析是一种统计方法，用于评估2个或多个变量之间是否存在关系。本文使用研究常用的Pearson相关系数法来反映干旱监测指标MCI和植被变化指标NDVI之间的相关程度及相关方向。
r x y = ∑ i = 1 n x i - x - y i - y - ∑ i = 1 n x i - x - 2 ∑ i = 1 n y i - y - 2
式中： r x y为要素x与y之间的相关系数； x i、 y i分别为变量x、y的第i个样本值； x -和 y -分别为2个要素样本值的平均值；n为样本总数；相关系数r的取值范围为[-1, 1]，r>0时为正相关，变量间呈正相关关系；当r<0时，则表现为负相关关系； r ＝ 0表示不存在线性关系； r = 1表示完全线性相关。

1.3.4 其他研究方法

研究过程中气象指标变化趋势分析采用一元线性回归进行趋势倾向估计。采用最小二乘法对观测数据进行拟合，求解回归系数a和b。其中，斜率a表征气候要素的年际变化趋势，其数值符号（正/负）分别指示要素的增加或减少速率。

2 结果与分析

2.1 新疆天山山区植被变化时空变化特征

从新疆天山山区NDVI年际变化时间序列可以看出（图2），2001—2023年植被生长季该区域NDVI呈波动变化，总体呈缓慢增加趋势，增加速率为0.001·a-1。值得注意的是，自2019年起，这一增长趋势出现了微妙的逆转，呈现出下降倾向，说明近23 a天山山区植被长势整体呈趋好态势，但近5 a来却出现了植被长势上的偏差趋势。研究区植被生长季NDVI平均值为0.230，最大值0.248，出现在2019年；最小值0.213，出现在2008年。
图2 2001—2023年新疆天山山区NDVI年际变化

注：MCI为气象干旱综合指数；NDVI为归一化植被指数。下同。

Fig. 2 Interannual variations of NDVI in Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

本研究基于2001—2023年连续的NDVI数据，通过计算23 a的平均值，探讨了研究区年均及春、夏、秋季的NDVI空间分布特征。为了更直观地评估植被覆盖状况，本文采用了以下NDVI分类标准：NDVI>0.5，被视为高植被覆盖程度，表明该区域植被茂盛；0.3~0.5为中等植被覆盖程度，表示植被生长状况良好但未达到茂密水平；0.1~0.3为低植被覆盖程度，反映植被覆盖较为稀疏；而NDVI<0.1，则被视为无植被覆盖区域，通常对应着裸土、水体或冰雪覆盖等非植被地表类型[23]。
依据上述分类标准，对天山山区植被生长季的年均NDVI空间分布进行分析，结果显示，高植被覆盖区主要集中分布在伊犁河谷的东部、南部以及北疆沿天山一带的山区，这些区域合计约占整个研究区面积的8.3%，是植被生长最为繁茂的地带。中等植被覆盖区则广泛分布于伊犁河谷的大部分地区、巴音郭楞蒙古自治州北部山区以及北疆沿天山一带的部分区域，其面积占比达到20.9%，显示出较为良好的植被生长状况。相比之下，低植被覆盖区占据了研究区的较大比例，约为66.5%，这些区域主要分布在天山山区的东部和西南部。无植被覆盖区占比约为4.3%，主要集中在西南部的阿克苏、克孜勒苏柯尔克孜自治州以及东部的哈密市山区（图3a）。
图3 2001—2023年新疆天山山区不同季节NDVI空间分布

Fig. 3 Spatial distributions of NDVI indifferent seasons in Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

春季NDVI多年平均值的范围广泛，介于-0.1~0.8，但主要集中在较低的0.0~0.3，此区间占据了研究区域的69.0%。具体而言，高植被覆盖区域约占研究区的8.2%；中等植被覆盖区占比约为14.6%；低植被覆盖区占据较大比例，达到41.7%，主要分布于天山山区的东部和西南部。此外，无植被覆盖区占据了35.5%的面积，这些区域多沿山脊线分布，且多为终年积雪区域（图3b）。进入夏季，NDVI多年平均值的范围略有扩大，为-0.10~0.88。与春季相比，夏季展现出更高的植被活力，其中高植被覆盖区面积显著增加，占比达到23.7%，为各季节之最；中等植被覆盖区占比约为17.1%；而低植被覆盖区则占据37.9%；无植被覆盖区面积在夏季有所减少，占比降至21.2%（图3c）。秋季NDVI多年平均值的范围略有收缩，介于-0.16~0.81。此时，高植被覆盖区面积大幅减少，仅占研究区的1.1%；中等植被覆盖区占比相对稳定，约为16.4%；低植被覆盖区成为主导，占比高达50.6%，与中等植被覆盖区共同构成了秋季植被覆盖的主要特征，两者占比总和达到67%。同时，无植被覆盖区占比也相对较高，为31.8%（图3d）。

2.2 不同时间尺度气象干旱事件变化特征

从新疆天山山区历年植被生长季的MCI均值变化趋势（图4）可以看出，2001—2023年该区域MCI呈波动变化，但总体表现出缓慢降低趋势，斜率为-0.006·a-1，即天山山区平均气象干旱程度呈微弱增强趋势，尤其从2020年以来，这种趋势更加明显，干旱程度明显加剧。研究期内天山山区MCI平均值为0.0013，其中2008年MCI最低，为-0.513，即这一年气象干旱最严重，2016年MCI最高，为0.624，说明这一年相对最湿润。
图4 2001—2023年新疆天山山区MCI均值年际变化

Fig. 4 Interannual variations of annual mean MCI in Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

逐月MCI变化显示出季节性的波动（图5）：4—5月MCI通常较高，表示春季发生干旱相对较少，但2008、2012、2014年和2020年也曾发生过较严重的春旱；6—8月MCI明显下降，表示夏季是天山山区干旱最为严重的时期；9月和10月虽然MCI有所回升，但2020年以来秋季干旱仍然较为严重。整体上，2020年之后新疆天山山区的干旱情况明显加剧，特别是在夏季，干旱程度尤为严重，MCI大幅下降。
图5 2001—2023年新疆天山山区不同时间尺度MCI变化趋势

Fig. 5 Trend of MCI at different time scales in Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

2.3 不同时间尺度气象干旱空间变化

对2001—2023年新疆天山山区植被生长季年均MCI空间分布特征分析可知：MCI的空间分布呈现显著的区域性变化，西南部山区整体干旱程度相对较轻；天山山区中部干旱程度相对较高，尤其是接近北部的地区干旱最为严重；天山山区东部干旱程度显著高于西部和中部山区，尤其是在最东部地区，干旱情况最为严重。综上，新疆天山山区干旱程度整体呈现出西部干旱较轻、中部干旱加剧、东部干旱最重的趋势（图6a）。
图6 2001—2023年新疆天山山区不同季节MCI空间分布

Fig. 6 Spatial distributions of MCI in different seasons in Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

分季节来看，春季西南部山区大部区域干旱较为严重，中部山区干旱程度从较严重逐渐向较轻度变化，特别是在接近中部偏东的位置，干旱程度较轻，东部山区干旱情况依旧显著，尤其是在接近东部边缘的部分地区（图6b）。夏季西南部山区干旱程度相对较轻，中部山区干旱程度逐渐加重，特别是在中部偏北的山区，干旱程度显著增大，东部山区尤其是在东部边缘和接近北部的区域，干旱情况最为严重，MCI最低（图6c）。秋季西南部山区干旱程度较轻，是整个区域中相对最湿润的区域，中部山区干旱程度逐渐加重，干旱情况中等，东部山区，特别是东部的北部区域，干旱情况最为严重，MCI最低，几乎整个东部山区都表现出严重的干旱特征（图6d）。

2.4 天山山区植被对气象干旱的响应

利用新疆天山山区2001—2023年植被NDVI和干旱指数MCI数值构建的散点图（图7）可以看出，NDVI和MCI呈线性正相关，相关系数为0.41，表示两者具有中等正相关性，即随着干旱指数的增加，植被NDVI也呈现上升趋势。尽管相关性不是特别强，但MCI作为干旱程度的指示参数，明显对植被丰度（NDVI）有一定的影响，这也表明在该地区的干旱条件确实会对植被生长状态产生作用。
图7 2001—2023年新疆天山山区NDVI和MCI的相关性

Fig. 7 Correlation between NDVI and MCI in Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

在像元尺度分析中，新疆天山山区植被生长季MCI与NDVI的相关系数范围为-0.85~0.95，呈现出高度的空间异质性（图8a）。其中，极显著正相关区域与显著正相关区域占比分别达到13.65%与22.64%，这些区域集中展现了MCI与NDVI间紧密的协同增强效应，尤以西部的伊犁河谷、东部的哈密市北部山区及西南部的克孜勒苏柯尔克孜自治州山区为典型代表，这些地区的气象干旱与植被生长状况呈现出高度的同步性。不显著正相关的区域最为广泛，覆盖了34.38%的研究区，其分布遍及天山山区各处，但在中部区域尤为集中，表明这些区域尽管MCI与NDVI间存在正向关联趋势，但其关联性并不足以达到统计学上的显著性水平。负相关区域总体占比较小，包括不显著负相关（27.61%）、显著负相关（1.68%）及极显著负相关（0.04%），这些区域主要分布在天山山区的中部地带，揭示了特定环境下，气象干旱或环境条件对植被生长可能产生的抑制或反向调控作用（图8b）。
图8 2001—2023年新疆天山山区NDVI和MCI的空间相关性及显著性检验

Fig. 8 Spatial correlation and significance test between NDVI and MCI in Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

2.5 新疆天山山区典型区域植被对气象干旱的响应

为进一步探究新疆天山山区不同区域植被变化对气象干旱的相应特征，分别从天山西部（新源县）、中部（小渠子）、东部（巴里坤县）和西南部（乌恰县）选取了典型站点，分析新疆天山山区不同区域MCI与NDVI的变化特征及相关情况。
新疆天山山区不同区域的MCI和NDVI在2001—2023年均呈现出显著的年际变化（图9）。具体而言，新源县和小渠子的MCI分别以0.02·a-1和0.03·a-1的速率逐年减小，反映出西部和中部地区气象干旱呈加重趋势，尤以中部更为明显；相比之下，巴里坤县和乌恰县的MCI分别以0.004·a-1的速率微弱增加，表明东部和西南部气象干旱有减轻趋势，但巴里坤县近4 a却出现加重趋势。同时，NDVI在不同区域的变化趋势也表现出差异。新源县和小渠子的NDVI分别以0.004·a-1和0.001·a-1的速率微弱增加，表明植被覆盖度有所改善；乌恰县的NDVI增长趋势较为显著，增速达到0.013·a-1，显示出西南部植被覆盖度改善最为显著；相对而言，巴里坤县的NDVI以0.0002·a-1的速率微弱下降，表明东部区域的植被覆盖度在逐渐减少。
图9 2001—2023年新疆天山山区典型区域NDVI和MCI的变化特征

Fig. 9 Variation characteristics of NDVI and MCI in typical regions of Tianshan Mountains, Xinjiang from 2001 to 2023

整体来看，新源县、小渠子以及巴里坤县的MCI和NDVI变化具有一定相似性，表现为较显著的年际波动。与之相对，西南部的乌恰县则表现出与其他3个区域显著不同的年际变化特征。尽管MCI和NDVI在不同区域的变化趋势存在差异，但通过综合分析两者的年际变化过程，可以看到区域内的气候干旱状况和植被覆盖度均在发生动态变化，反映出复杂的生态环境关系。
在新疆天山山区的4个不同区域，新源县、小渠子、巴里坤县和乌恰县的年际MCI和NDVI均显示出一定的正相关性，不同区域的相关关系各有不同（图10a~d）。不同区域MCI与NDVI相关关系从大到小依次为：乌恰县（r=0.3685）、巴里坤县（r=0.3094）、小渠子（r=0.1892）和新源县（r=0.1049）。结果表明，研究区内植被长势与气象干旱程度大体呈正相关关系，即干旱程度越严重，植被覆盖程度越小，反之亦然。然而，不同区域之间这种相关性的强度有所差异，西部的新源县、中部的小渠子和东部的巴里坤县均显示出中等偏弱的正相关性，但总体上，干旱程度越高，植被覆盖度会下降。而西南部的乌恰县MCI和NDVI之间显示出较为显著的正相关性，该地区气象干旱程度对植被覆盖度的影响较为明显，干旱程度越高，植被覆盖度越低。
图10 新疆天山山区典型区域NDVI和MCI的相关性

Fig. 10 Correlation between NDVI and MCI in typical regions of Tianshan Mountains, Xinjiang

3 结论

（1） 天山山区植被NDVI在2001—2023年总体呈缓慢增加趋势，表明植被长势整体趋好。然而，自2019年起，这一增长趋势出现微妙逆转，植被NDVI有所下降，显示出近5 a来植被长势的偏差趋势。空间上，植被覆盖度呈现显著的季节性和空间异质性，春季以中低植被覆盖区为主，夏季植被覆盖度最高，秋季则转向以低植被覆盖区和中等植被覆盖区为主。
（2） 天山山区气象干旱程度整体呈现波动变化，但2001—2023年表现出缓慢增强趋势，特别是自2020年以后，干旱程度明显加剧，夏季干旱最为严重。空间上，天山山区的干旱程度呈现出西部较轻、中部较重、东部最为严重的空间分布格局。尤其是中部偏北和东部地区的干旱最为显著，植被生长受限明显。
（3） MCI与NDVI之间呈中等正相关关系，表明气象干旱对植被生长具有显著影响。尽管相关性不是特别强，但干旱条件的改善或恶化会明显影响植被的丰度和覆盖度。在空间上，不同区域的MCI与NDVI相关性存在显著差异，西南部的乌恰县表现出较为显著的正相关性，气象干旱对植被覆盖度的影响最为明显。
（4） 天山山区不同区域的植被和气象干旱变化特征存在差异。西部和中部地区气象干旱呈加重趋势，植被覆盖度有所改善但改善速度较慢；东部和西南部地区气象干旱有减轻趋势，但东部植被覆盖度在减少，而西南部植被覆盖度改善显著。这些差异反映了区域间复杂的生态环境关系。

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