Page 56 - 《广西植物》2026年第6期
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６ 期 余玲等: 广西森林 ＮＤＶＩ 的时空变化特征及其对干旱响应的敏感性分析 ９ ７ １
１.２ 数据来源与处理 力(ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬＲ ) 和恢复力( ｒｅｓｉｌｉｅｎｃｅꎬＲ ) ３ 个指
ｔ ｃ
本文所用 ＳＰＥＩ 数据来源于 Ｘｉａ 等(２０２４)ꎬ该数 标进行评价ꎬ具体计算方法如下所示( Ｉｓｂｅｌｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ
据集提供了 ２００１—２０２２ 年中国大陆多个时间尺度 ２０１５ꎻＨｕａｎｇ ＆ Ｘｉａꎬ２０１９):
(１ 个月、３ 个月、６ 个月、１２ 个月和 ２４ 个月)的 ＳＰＥＩ Ｙ ｍ
Ｓ ＝ (２)
栅格数据ꎬ空间分辨率为 １ ｋｍꎮ 本文选用 ３ 个月、６ δ
个月、１２ 个月和 ２４ 个月尺度的 ＳＰＥＩ 数据表征广西 Ｙ ｍ
干旱的变化趋势ꎮ ＮＤＶＩ 数据来源于美国航空航天 Ｒ ＝ (３)
ｔ
｜ Ｙ －Ｙ ｜
ｍ
ｅ
局(ＮＡＳＡ)发布的 ＭＯＤＩＳ 系列卫星产品 ＭＯＤ１３Ａ２ꎬ
Ｙ －Ｙ ｍ
ｅ
空间分辨率为 １ ｋｍꎬ时间分辨率为 １６ ｄꎬ数据版本 Ｒ ＝ ｜ ｜ (４)
ｃ
为 Ｖ６.１ꎬ时间范围为 ２０００ 年至今ꎮ 土地利用类型 Ｙ ｅ＋１ －Ｙ ｍ
式中:Ｙ 表示研究期间 ＮＤＶＩ 的平均值ꎻδ 表
数据 来 源 于 中 国 年 度 土 地 覆 盖 数 据 集 ( Ａｎｎｕａｌ ｍ
示研究期间 ＮＤＶＩ 的标准差ꎻＹ 代表非干旱年份
Ｃｈｉｎａ Ｌａｎｄ Ｃｏｖｅｒ Ｄａｔａｓｅｔꎬ ＣＬＣＤ) (Ｙａｎｇ ＆ Ｈｕａｎｇꎬ ｍ
ＮＤＶＩ 的 平 均 值ꎬ 非 干 旱 年 份 为 ＳＰＥＩ 大 于 等 于
２０２１)ꎬ该数据的空间分辨率为 ３０ ｍꎬ本文选用 ２０１０
年的土地利用数据提取森林范围ꎮ 森林类型数据 －０.５的年份ꎻＹ 表示极端干旱年的 ＮＤＶＩꎬ极端干旱
ｅ
年为同一像元在研究期间 ＳＰＥＩ 的最小值ꎻＹ 表
来源于国家生态科学数据中心(Ｘｉａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２４)ꎬ ｅ＋１
该数据提供了 ２０２１ 年全球 ３０ ｍ 空间分辨率的人工 示极端干旱年后一年的 ＮＤＶＩꎮ
林和天然林分布信息ꎮ 为统一空间分辨率ꎬ采用众 １.３.３ 统计分析方法 首先ꎬ基于 ２０１０—２０２２ 年广
数法分别将土地利用类型数据和森林类型数据重 西森林 ＮＤＶＩ 的变化趋势ꎬ从市级(１４ 个市)、岩性
采样至 １ ｋｍ 分辨率ꎬ即将 １ ｋｍ 像元内占比最高的 (喀斯特和非喀斯特) 和森林类型( 天然林和人工
３０ ｍ 土地利用或森林类型赋为该像元值ꎮ ＣＬＣＤ 包 林)３ 个维度对其空间变化趋势进行统计分析ꎻ然
含 ９ 类土地利用类型ꎬ本研究仅保留重采样后仍为 后ꎬ根据同期广西森林应对干旱的稳定性、抵抗力
森林的像元ꎬ非森林像元则统一进行掩膜剔除ꎮ 和恢复力结果ꎬ分别分析喀斯特与非喀斯特地区、
１.３ 研究方法 天然林与人工林之间的差异ꎻ最后ꎬ针对上述结
１.３.１ 趋势分析法 本文采用 Ｔｈｅｉｌ￣Ｓｅｎ 趋势分析 果ꎬ采用 Ｍａｎｎ￣Ｗｈｉｔｎｅｙ Ｕ 检验对不同地貌类型和
法计算 ２０１０—２０２２ 年广西森林 ＮＤＶＩ 的空间变化 森林类型间 ＮＤＶＩ 变化趋势及其稳定性、抵抗力和
趋势ꎮ 该方法为一种非参数统计方法ꎬ通过计算 恢复力的差异进行显著性检验ꎮ
数据的中位数斜率( Ｓｅｎ 斜率) 来评估时间序列趋
势ꎮ Ｓｅｎ 分析通过中位数的方式计算斜率ꎬ可以减 ２ 结果与分析
少数据异常值的影响ꎬ其计算方法如下所示( 徐勇
等ꎬ２０２３): ２.１ 广西干旱的变化特征
æ ＮＤＶＩ －ＮＤＶＩ ö 本文利用多个时间尺度(３ 个月、６ 个月、１２ 个
ｉ
ｊ
Ｓｅｎ ＝ ｍｅｄｉａｎç ÷ ꎬ ｆｏｒ ｊ>ｉ (１) 月和 ２４ 个月) 的 ＳＰＥＩ 数据分析 ２０１０—２０２２ 年广
è ｊ－ｉ ø
式中: ＮＤＶＩ 和 ＮＤＶＩ 为 第 ｊ 年 和 第 ｉ 年 的 西森林地区干旱变化趋势ꎮ 结果( 图 ２) 表明ꎬ研
ｉ
ｊ
ＮＤＶＩ 值ꎬｊ 和 ｉ 为时间序列数ꎻＳｅｎ>０ 表示 ＮＤＶＩ 存 究期间广西森林地区干旱总体呈“先缓解后加剧”
在上升趋势ꎬＳｅｎ<０ 则表示数据存在下降趋势ꎮ 的变化特征ꎮ 从 ２０１０ 年至 ２０１６ 年ꎬＳＰＥＩ 值逐渐
本文进一步采用 Ｍａｎｎ￣Ｋｅｎｄａｌｌ 显著性检验方 升高ꎬ表明干旱程度逐步缓解ꎬ２０１６ 年之后ꎬＳＰＥＩ
法(ＭＫ 检验)对 Ｓｅｎ 分析结果进行显著性检验ꎬ判 值下降ꎬ干旱程度随之加剧ꎮ
定 ＮＤＶＩ 时间序列趋势是否显著ꎮ 该方法不要求 不同时间尺度的 ＳＰＥＩ 波动特征存在明显差异ꎬ
数据服从正态分布且不受缺省值和异常值的影 时间尺度越短ꎬ波动频率越高且幅度越大ꎻ时间尺
响ꎮ 当趋势检验置信水平通过 ９５％( Ｐ<０.０５) 时ꎬ 度越长ꎬ波动频率越低且幅度越小(图 ２)ꎮ ３ 个月
即为通过显著性检验ꎮ 尺度 ＳＰＥＩ 结果表明ꎬ研究期间共发生 ５ 次较严重的
１.３.２ 森林对干旱的敏感性评价指标 森林对干 干旱事件(图 ２:Ａ)ꎻ６ 个月和 １２ 个月尺度 ＳＰＥＩ 变
旱响应的敏感性可通过稳定性( ｓｔａｂｉｌｉｔｙꎬＳ)、抵抗 化显示ꎬ均仅在 ２０１０—２０１１ 年和 ２０２１—２０２２ 年出
