天然林保护工程实施后森林植被时空变化及其驱动因素评价

中国天然林保护工程是世界上第一个以保护天然林资源为目的的大型生态恢复工程,自 1998 年实施以来的生态治理和恢复效果缺乏准确的定量评价,因此,有必要通过进一步研究促进植被恢复以及影响植被空间分异的驱动因素,实现对天保工程实施下的森林植被时空动态变化进行科学定量评估。本文选取黄土高原子午岭核心区作为研究区,利用 GEE 云平台和 Landsat 遥感数据集,通过提取多时相遥感信息,构建了光谱+植被指数+纹理+地形的多维分类特征集;辅以土地利用和植被类型数据,建立了样本数据库;采用随机森林算法实现了对研究区 2000 年、2005 年、2010 年、2015 年和 2020 年 5 期自动分类。我们通过协同Theil-sen、Mann-Kendall趋势度估计检验法,实现了对植被增长驱动因素的趋势分析。研究表明:(1)2000-2020 年,植被面积增长了 141.92 km?。在结构组成上,植被以阔叶林为主,灌草地次之、针叶林最少;(2)在时间变化过程上,植被的扩张态势呈现正向减缓趋势,2000-2005 年增长速率明显高于 2005-2020 年;(3)2000-2020 年,研究区气温缓和下降、降水显著增多,驱动植被恢复。研究结果很好地印证了天保工程的植被恢复和生态改善效果。这些发现不仅有助于我们深入理解天保工程对黄土高原植被恢复和生态治理的贡献,而且为黄土高原天然林植被自行恢复、生态环境治理以及可持续发展提供了很好的理论和实践依据。