印度卡纳塔克邦Raichur地区土地利用/覆被与气候变化的交互作用：基于多源遥感与气候模型的综合研究

本研究针对半干旱区土地利用/覆被变化(LULC)与气候变化的复杂交互机制，通过整合Landsat遥感数据、CMIP6气候模型和气象观测数据，揭示了1985-2023年印度Raichur地区森林锐减(2.3%→1.12%)、建设用地激增(0.33%→1.66%)等变化特征，发现温度与植被覆盖(NDVI)呈显著负相关(r=-0.97)，预测2033年干旱事件将加剧。研究成果为区域土地可持续管理和气候适应策略提供科学依据。

　　

【研究背景】
在全球气候变化与人类活动双重压力下，土地利用/覆被变化(LULC)已成为影响区域气候系统的关键因子。印度作为典型农业大国，其北部卡纳塔克邦Raichur地区长期面临干旱威胁，近40年来城镇化与农业扩张导致森林覆盖率下降50%，水资源减少14.5%，但学界对该地区LULC与气候变化的交互机制认知仍存在空白。现有研究多局限于单一时间点分析，缺乏长时序动态监测，更鲜有结合CMIP6气候模型进行未来预测。

【研究方法】
Amrita Vishwa Vidyapeetham的研究团队采用多学科交叉方法：①利用Landsat 5/7/8影像(1985-2023)进行半监督分类，提取8类LULC数据；②整合印度气象部门0.25°×0.25°格点数据，运用Mann-Kendall趋势检验分析气候参数；③基于CMIP6的MPI-ESM1-2-H模型(SSP585情景)预测2033年LULC变化；④采用DrinC软件计算标准化降水指数(SPI)和标准化降水蒸散发指数(SPEI)；⑤通过CA-ANN模型耦合高程、坡度等6类驱动因子进行空间模拟。

【研究结果】
3.1 LULC时空演变特征
1985-2023年间耕地占比从84.25%增至85.28%，但呈现"先降后升"波动；混合森林面积持续萎缩(2.3%→1.12%)，建设用地扩张4倍；水体面积减少0.5个百分点，与温度呈强负相关(r=-0.95)。

3.2 气候变化响应
温度呈显著上升趋势(p<0.05)，2018年遭遇极端干旱(SPI=-2.0)；月降雨变异系数最高达37.65%(10月)；LST与NDVI负相关(r=-0.37)，表明热胁迫抑制植被生长。

3.3 未来预测
2033年耕地将减少6.2%，裸地增加3.36%；CMIP6模型预测2029-2031年将出现持续3年的严重干旱(SPEI=-2.1)。

3.4 极端气候指数
暖夜指数(TN90p)和热浪持续时间(WSDI)显著增加，冷昼指数(TX10p)下降，表明气候暖化加剧。

【结论与意义】
该研究首次系统揭示了Raichur地区LULC与气候的双向反馈机制：①城镇化导致地表反照率改变，使日间温差(DTR)缩小1.2℃；②森林减少削弱蒸腾冷却效应，加剧热浪事件；③CMIP6预测的干旱频发将威胁农业可持续性。成果发表于《Environmental Challenges》，为制定基于自然的解决方案(NbS)提供量化依据，建议推行流域尺度植被恢复计划以增强气候韧性。方法论创新体现在融合CA-ANN与CMIP6模型，开创了发展中国家半干旱区土地-气候耦合研究的新范式。