内蒙古准格尔旗植被覆盖时空演变(2010-2022)及其驱动机制的多源遥感解析

本研究针对半干旱矿区生态监测需求，基于Google Earth Engine平台，采用混合像元分解法(FVC)定量评估了内蒙古准格尔旗2010-2022年植被覆盖时空变化特征，结合Hurst指数预测未来趋势，并运用地理探测器揭示了地形、气候(温度/降水)和采矿活动的驱动机制，为矿区生态修复提供科学依据。

　　

【研究背景】
在气候变化与人类活动双重压力下，半干旱区植被覆盖动态成为生态健康的重要风向标。内蒙古准格尔旗作为典型的"矿区-沙漠-河流"复合生态系统，同时承受库布齐沙漠扩张、黄土高原水土流失和煤炭开采的多重胁迫。尽管前人研究多聚焦单一气候因子或小尺度矿区，但缺乏对多驱动因素协同作用的系统解析。如何量化13年间植被覆盖时空异质性，预测未来演变趋势，并厘清自然-人为因素的相对贡献，成为区域生态治理的关键科学问题。

【技术方法】
研究团队整合Landsat系列数据，通过Google Earth Engine(GEE)云平台实现大尺度FVC计算，采用Sen+Mann-Kendall趋势分析揭示时空变化规律，结合Hurst指数预测持续性，并运用地理探测器量化地形(海拔/坡度)、气候(ERA5温度降水数据)和采矿活动的解释力。研究区覆盖7692 km²，时间跨度为2010-2022年。

【研究结果】

1. 空间分布特征
   准格尔旗植被以中低(30-45%)和中(45-60%)覆盖度为主，高覆盖度(<5%)集中分布于黄河流经的东北部。库布齐沙漠、黄土丘陵区和矿区构成低覆盖核心区。

2. FVC趋势分析
   2010-2022年整体呈轻微下降趋势，退化面积(57.3%)略大于改善区域(42.7%)，但显著退化区仅占12.6%。沙漠边缘FVC年均增长0.82%，而矿区周边下降1.15%。Hurst指数显示未来退化趋势将持续但强度减弱。

3. 驱动机制
   地理探测器显示：采矿活动(q=0.32)>坡度(q=0.28)>降水(q=0.25)是主导因子。温度与FVC呈负相关(r=-0.41)，而降水正效应存在3个月滞后性。

【结论与意义】
研究首次揭示准格尔旗植被覆盖呈现"整体稳定、局部退化"的时空格局，创新性融合多源遥感与地理探测器技术，量化了采矿活动的生态胁迫强度(解释力达32%)。尽管当前57.3%区域呈现退化，但Hurst指数预测未来以轻微退化为主，这为实施"分区治理"策略提供依据：沙漠边缘应继续封育，矿区需强化生态修复，而黄河沿岸可构建生态廊道。该成果发表于《Ecological Frontiers》，为半干旱区人地系统协调发展规划提供了方法论范例。