基于kNDVI的时空演变、预测及生态安全格局构建——以水土流失的黄土高原为例

作为中国重要的生态区域,黄土高原面临严重的环境挑战。如何准确监测和预测植被变化已成为当前研究的焦点。本文利用更适合研究黄土高原的核归一化差异植被指数(kNDVI),对2000—2019年该地区的植被变化进行探究。结果显示,2001年和2013年是生态结构转型的分水岭,高和低类型发生显著变化。此外,为更全面了解未来植被的演变,引入BP神经网络和GeoSOS-FLUS模型进行时空预测,首次验证了GeoSOS-FLUS模型在kNDVI空间预测中的适用性。预测显示,2020—2022年更低和低类型将显著增加。值得注意的是,尽管kNDVI的斜率较过去翻了一番,但其峰值(8月)略有下降,而初春和冬季的数值则有所增加。最后,利用kNDVI和NDVI构建了黄土高原的生态安全格局。比较分析结果显示,由kNDVI构建的生态安全格局优于NDVI,结果进一步揭示了黄土高原西北部的生态更为脆弱,更受人类活动的影响。