植被作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分影響著地球地氣系統(tǒng)的能量平衡，同時在氣候、水文和生物化學(xué)等物質(zhì)循環(huán)中起著重要作用。陸地植被動態(tài)同時受到氣候變化和人類活動的影響，但是定量區(qū)分二者的作用一直成為研究的難點。
中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心沈彥俊研究組以我國西北內(nèi)陸極端干旱區(qū)域-黑河下游的額濟納地區(qū)為例，通過定量分離綠洲和荒漠區(qū)域植被覆蓋度的變化，提出了一種定量方法用于區(qū)分氣候波動和人類灌溉活動對干旱區(qū)區(qū)域植被覆蓋變化的貢獻。該成果發(fā)表在Hydrology and Earth System Sciences 期刊上。
該方法利用線性差分模型，將衛(wèi)星遙感觀測的NDVI和植被蓋度的變化分解為荒漠區(qū)植被蓋度變化和綠洲區(qū)面積變化，從而定量評估灌溉和降水變化對整個區(qū)域植被覆蓋度變化的貢獻率。
結(jié)果表明，黑河實施分水計劃以來，下游的額濟納地區(qū)平均植被覆蓋度上升，區(qū)域植被覆蓋的變化對人類活動影響下的綠洲面積的變化最為敏感。2000年以來，灌溉綠洲的植被覆蓋度和綠洲面積變化、荒漠區(qū)的自然植被覆蓋度以及其面積的變化對下游區(qū)域植被覆蓋變化趨勢的貢獻分別為7.8%、20.5%、75.8%和-4.1%，人類活動影響的灌溉綠洲面積變化和氣候波動引起的荒漠區(qū)植被覆蓋度變化對區(qū)域植被的貢獻達到96%。其中，綠洲面積的變化主要取決于正義峽水文站前一年的下泄徑流量，而荒漠區(qū)植被覆蓋度主要受降水的影響。總體來說，降水和徑流可以解釋45%-62%區(qū)域的植被覆蓋度的變化和至少68%的增加趨勢。區(qū)域植被覆蓋變化原因的定量分解及其與水分關(guān)系的研究，為中下游水資源分配、綠洲和荒漠區(qū)生態(tài)保護等提供理論依據(jù)。這一方法有望在更大的區(qū)域尺度上開展研究，用于指導(dǎo)干旱區(qū)的生態(tài)保護與恢復(fù)重建。
該研究得到全球變化研究國家重大研究計劃（“973”）“氣候變化對西北干旱區(qū)水循環(huán)影響機理及水資源安全研究（2010CB951003）”的支持。
