近20年新疆荒漠草地动态变化及其对气候变化的响应
摘要：荒漠草地是干旱半干旱区陆地生态系统的关键类型，具有重要的生态作用，对气候变化和人类活动敏感。通过确定新疆荒漠草地NDVI阈值，提取荒漠草地范围，结合归一化植被指数(normalizeddifferencevegetationindex，NDVI)、植被净初级生产力(netprimaryproductivity，NPP)、气象因子等数据，利用一元线性回归模型、相关性分析等方法，从不同的时间和空间尺度对1999-2018年新疆荒漠草地的动态变化及其对不同驱动因子的响应进行研究。结果表明：1)新疆南北疆荒漠草地分布存在差异，研究期间总体面积减少明显，平均NDVI稳定，NPP呈上升趋势。2)全年及7-8月气象因子变化趋势不同，南北疆存在显著差异，全疆大部分区域呈现气温升高、降水增多趋势。3)从时间变化看，降水量、大型蒸发量和平均风速是新疆荒漠草地年际NDVI的重要影响因子，水分条件对生长季NDVI的影响更为明显;年蒸发量与荒漠草地NPP呈显著负相关关系，平均风速、降水量与荒漠草地NPP存在一定相关性。4)从空间相关性来看，气温、降水在空间上与荒漠草地NDVI、NPP呈正相关的面积较大，且降水影响面积更大。研究表明，新疆荒漠草地植被动态变化是多种气象因子综合作用的结果，气温、降水是主要的影响因子，其中降水影响更为明显，水分条件是荒漠草地动态变化的决定因素。
本文源自草业学报发表时间：2021-03-19《草业学报》杂志，于1990年经国家新闻出版总署批准正式创刊，CN:62-1105/S，本刊在国内外有广泛的覆盖面，题材新颖，信息量大、时效性强的特点，其中主要栏目有：综合评述、研究简报、相关信息等。
关键词：荒漠草地;植被NDVI;气象因子;动态变化;响应
荒漠草地是草地向荒漠过渡的一种地表类型，是草地分类中最干旱的一类，主要由灌木、多年生草本植物和一年生草本植物组成[1]，是陆地生态系统的重要组成部分[2]，其面积变化是草地荒漠化和生态环境变化的重要标志。新疆荒漠草地主要分布在干旱-半干旱的绿洲与荒漠过渡地带、山前平原、准噶尔盆地内部等地区，是新疆草地面积分布最广的草地类型和关键类型，对新疆生态具有重要作用。新疆荒漠草地对人类活动和气候变化反应敏感，由于生态环境的严酷性和气候的波动性，有发生荒漠化的潜在风险，一旦破坏就很难再恢复[3]。
随着全球气候变化和人类活动的加剧，对荒漠草地空间变化进行动态监测、定量化描述与分析，揭示其变化规律及驱动因子至关重要[4]。植被净初级生产力(netprimaryproductivity，NPP)是指绿色植物在单位面积、单位时间内由光合作用所产生的有机物总量中扣除自养呼吸后的剩余部分[5]，不仅直接反映了植被群落在自然环境条件下的生产能力以及陆地生态系统的质量状况，也是判定生态系统碳源/碳汇和调节生态过程的主要因子，在全球变化以及碳循环中扮演着重要的角色[6]。其还是估算地球支持能力和评价陆地生态系统可持续发展的一个重要生态指标[7]。遥感数据具有监测范围大、时间连续性好、光谱波段丰富等优势，其中归一化植被指数(nor⁃malizeddifferencevegetationindex，NDVI)与叶面积指数、植物光合能力、年净初级生产力等均有很好的相关性，可直观反映植被质量的状况，被广泛用于监测和评估大尺度上的植被时空变化[8-11]，为草地植被的研究提供了强有力的数据支撑[12-13]。遥感数据NDVI、NPP数据等已成为研究草地资源分布、动态变化的依据，也是荒漠化监测的重要内容[4]。结合卫星遥感数据，利用地理信息系统进行分析，是研究荒漠草地的时空变化的一种行之有效的方法[14]。
目前，基于NDVI研究新疆植被变化及其对全球气候变化和人类活动的响应已经取得了丰硕的研究成果。许玉凤等[15-16]利用生长季NDVI研究了1982-2013年新疆植被覆盖的时空变化，研究发现绿洲农田植被覆盖明显改善，草原区退化严重。Xu等[17]基于GIMMS(globalinventorymodellingandmappingstudies)和MODIS(mod⁃erate-resolutionimagingspectroradiometer)的融合数据研究，发现1982-2013年间气候变化对新疆草地植被ND⁃VI变化影响显著，且存在滞后现象。张仁平等[13]利用2000-2012年MODISNDVI数据结合温度和降水资料，发现中国北方草地无明显变化区域中以荒漠草地为主，草地退化区域面积大于改善面积，荒漠草地植被空间变异性较小，灌丛草地和典型草地的变异系数较大。综上来看，目前基于NDVI开展的相关研究主要侧重于新疆整体或某一具体区域的植被覆盖变化及其对气候变化和人类活动的响应，而针对绿洲-荒漠交错带，进行长时间尺度、单一类型植被变化情况的监测及其对气象因子的响应等相关关系的研究较少[18]，特别是针对新疆生态脆弱区和自然地理过渡地带[19]，利用遥感数据监测和评估荒漠草地植被动态变化并揭示其驱动机制的研究尤为亟须。
本研究以遥感(remotesensing，RS)和地理信息系统(geographicinformationsystem，GIS)为技术支撑，研究全球变暖和新疆气候变化背景下新疆荒漠草地的时空变化，动态监测1999-2018年新疆荒漠草地面积动态变化，并分析其对气候变化和人类活动的响应过程，旨在为新疆荒漠植被保护、生态环境建设服务，为合理利用草地资源尤其是为保护新疆荒漠草地资源提供一定的参考，为进一步深入研究打下良好的基础。
1材料与方法
1.1研究区概况
新疆深居内陆，降水稀少，水资源短缺，多风，植被稀疏，盐碱化和沙漠化严重是主要的生态环境特点[20]。绿洲主要分布于山前冲积、洪积平原以及河流流域和盆地边缘，占全区面积的5%，其生态环境体现出山地-绿洲-荒漠系统的基本景观格局。在新疆低山带和平原区分布着大面积的稀疏植被，尤其是灌溉绿洲与沙漠之间的荒漠过渡带，生态环境脆弱[21];加之人为活动的破坏与干扰加剧，会促使其形成难以逆转的沙漠化土地[17(图]1)。
新疆荒漠草地对当地生态环境有重要的生态作用。根据许鹏[22]的草地分类系统，新疆荒漠草地主要分布于北疆山前平原到中低山带，南疆中山和亚高山带，准噶尔盆地沙漠边缘至阿尔泰山前倾斜平原，准噶尔盆地中部及山前洪积-冲积平原，博乐、塔城和伊犁河谷地及上升至低山带，天山南坡海拔2000~2600m区域，塔里木盆地边缘及山前倾斜平原上部，昆仑山海拔2800~3000m区域，帕米尔高原、昆仑山内部山原，库木库里盆地西部山原，阿尔金山西部高山区及除阿尔泰山外的各大山体基带。
1.2数据来源及处理
空间气象数据、NDVI数据、NPP数据均来源于中国科学院资源环境科学数据中心(http：//www.resdc.cn)，其中，空间气象数据是空间分辨率为1km的空间插值数据，包括气温和降水。NDVI数据为空间分辨率为1km的SPOT(systemeprobatoired’observationdelaterre)数据。站点气象数据来源于中国气象科学数据共享服务网(http：//cdc.cma.gov.cn)，根据研究需要选取全疆记录较为完整的52个站点的逐日气温、降水、气压、风速、蒸发量、日照时数等气象因子。
气温降水数据是基于全国2400多个气象站点日观测数据，通过整理、计算，并使用Anusplin插值方法进行空间插值处理生成，该插值方法将海拔等协变量引入模型，精度更高。净初级生产力(NPP)数据集是基于光能利用率模型GLM-PEM计算获取的。植被指数(NDVI)空间分布数据集是基于连续时间序列的SPOT/vegetationNDVI卫星遥感数据，采用最大值合成法生成。
首先对研究区卫星遥感数据进行投影转换、图像裁剪，得到研究所需的相关空间图像数据。在ArcGIS平台利用栅格计算、重分类、Con语句分析等对研究数据进行预处理。
1.3研究方法
1.3.1荒漠草地阈值选取
阈值范围的合理与否是影响科学研究准确程度的前提和基础。我国著名草原生态学家刘钟龄[23]在其主编的《中国草地资源现状与区域分析》中，借助NDVI值确定荒漠草地阈值的下限范围，根据国际地圈生物圈计划(internationalgeosphere-biosphereprogram，IGBP)的全球植被分类方案的“‘BarrenorSparselyVegetated’类型(16)”进行重新分类，并将每年8月小于0.1的区域定义为“难利用地(17)(戈壁、沙漠、滩涂等)”，其余部分划分为荒漠草地。方精云等[24]利用已知草原地区的降水与NDVI的关系反演草地的分布和面积，认为北方草地和荒漠之间的阈值为0.1151。
由于植被覆盖度与归一化植被指数(NDVI)之间存在着极显著的线性相关关系[25]，二者通过像元二分模型有机联系在一起[26]。研究表明，荒漠和裸地植被覆盖度较低，NDVImax仅达到0.22[27]。借鉴前人研究成果，并结合新疆荒漠草地平均覆盖度的实地测量数据及相关经验数据，借助像元二分模型，反演出荒漠草地平均NDVI值，确定新疆荒漠草地NDVI阈值上限为0.2，取值范围为0.1~0.2。
通过以上阈值范围反演新疆荒漠草地覆盖分布状况进行校验，将其与《中国草地资源现状与区域分析》[23]中荒漠草地分布图相比较，分布范围基本一致。将使用阈值提取的荒漠草地范围与1∶100万中国植被类型图进行对照，其中荒漠草地所占比例为78.3%，其他草地、草甸占17.6%，树木、高山植被、灌丛等其他植被类型占4.1%。有研究表明，土地利用类型和土地覆被类型会因人类活动和气候变化的影响而发生变化，表现为草地内部发生改变或草地转化为其他土地利用类型，荒漠草地会与其他土地利用类型发生转化[18，28-30]。说明阈值选取合理。
由于新疆大多数年份的8月为NDVI最大值时期，因此，利用每年8月在0.1~0.2的NDVI值提取研究信息。1.3.2相关分析相关分析是研究两个变量之间是否存在某种依赖关系，并探讨具有依存关系的要素之间的相关方向及相关程度。常通过计算Pearson相关系数等来反映两个随机变量之间的相关程度及相关方向。地理要素之间的相互关系的密切程度亦可通过相关系数来反映[31]。假设有地理要素x、y，样本观测值分别为x1，x2，…，xn及y1，y2，…，yn，则两个要素之间的相关系数r的计算公式如下：rxy=[∑i=1n()xi--x(yi--y)]∑i=1n(xi--x)2∑i=1n(yi--y)2式中：rxy为要素x与y之间的相关系数，-x和-y分别表示两个要素样本值的平均值。相关系数r的取值范围为-1≤r≤1;r>0时为正相关，r<0时为负相关;∣r∣=0表示不存在线性关系;∣r∣=1表示完全线性相关。1.3.3一元线性回归模型一元线性回归模型是以单个像元的时间变化规律反映整体的空间变化规律。本研究运用最小二乘法计算回归系数，即年际变化率。
以NDVI为例计算公式如下：θslope=(n×∑i=1n()i×NDVIi-(∑i=1ni×∑i=1nNDVIi)[n×∑i=1n()i2-()∑i=1ni2]式中：i为年序号，NDVIi为第i年的NDVI值，n为样本量。θslope是NDVI在研究时间内的变化率(即表示年际变化的最小二乘的线性回归方程的斜率)，如果其为正值，说明此像元的植被状况趋好，其值为负则说明该像元的植被状况趋于退化。
1.4数据统计与分析
利用SPSS20.0对荒漠草地NDVI平均值与各气象因子进行相关性分析。
2结果与分析
2.1荒漠草地NDVI空间分布及其年际变化
利用1999-2018年长时间序列NDVI数据集，根据确定的阈值来确定荒漠草地范围，并计算近20年来新疆荒漠草地NDVI的平均值，得到新疆荒漠草地植被NDVI的空间分布图(图2)。可以看出，新疆荒漠草地在空间分布上表现为北疆分布集中，但面积较小;南疆分布较为分散，但面积大。
对研究区荒漠草地植被覆盖的像元数值逐年取平均值，得到研究期间的荒漠草地面积及NDVI平均值年际变化趋势图(图3)。1999-2018年间NDVI平均值基本保持稳定，在0.1392附近轻微波动，呈微弱下降趋势。其中，2010年出现最大值(0.1441)，2014年出现研究期内的最小值(0.1359)。1999-2018年间荒漠草地面积波动较大，总体呈减少趋势。其中2012年出现最大值，为402574km2，2014年出现最小值，为215323km2。
2.2荒漠草地NPP空间分布及其变化
本研究进一步对2000-2010年间新疆荒漠草地NPP空间分布及其动态变化进行了分析。从时间上来看，荒漠草地平均NPP在2000-2010年间总体呈上升趋势(图4)，但波动较大，于2002年出现最大值，为41.4501gC·m-2，于2000年出现最小值，为1.7956gC·m-2。从空间上来看(图5)，荒漠草地NPP较大的区域主要分布在天山北坡、准噶尔盆地的中部和边缘区域、伊犁河谷局部区域、帕米尔高原、昆仑山山麓、阿尔金山等荒漠草地植被长势较好的区域。
2.3气象因子变化分析
本研究进一步分析了研究区内的平均气压(hpa)、平均相对湿度(%)、平均气温(℃)、日最高气温(℃)、日最低气温(℃)、平均风速(m·s-1)、大型蒸发量(mm)、20：00-8：00降水量(mm)、8：00-20：00降水量(mm)、全天累计降水量(mm)、日照时数(h)等11个气象因子在6-8月生长季的变化趋势，并对其与荒漠草地变化的相关性进行了分析。
对新疆1999-2017年全年气象因子变化趋势进行分析发现，平均气温、日最高气温、日最低气温呈上升趋势，尤其是年均气温和日最低气温呈显著上升趋势;降水量、白天降水量和夜间降水量都呈上升趋势;日照时数总体变化趋势不明显，但是波动较大;蒸发量和平均相对湿度呈显著下降趋势;气压呈微弱下降趋势，平均风速呈显著上升趋势(图6)。
对新疆1999-2017年7月的气象因子变化趋势进行分析发现：平均气温、日最高气温、日最低气温呈上升趋势，尤其是平均气温和日最低气温呈显著上升趋势;平均降水量、白天降水量和夜间降水量都呈下降趋势，尤其是平均降水量、夜间降水量下降趋势明显;日照时数呈显著上升趋势;大型蒸发量呈上升趋势;平均相对湿度呈显著下降趋势;气压呈微弱上升趋势，平均风速呈下降趋势(图6)。
对新疆1999-2017年8月的气象因子变化趋势进行分析发现：平均气温、日最高气温呈下降趋势，日最低气温呈上升趋势;平均降水量、白天降水量和夜间降水量都呈上升趋势，尤其是平均降水量、夜间降水量上升趋势明显;日照时数呈下降趋势;大型蒸发量呈下降趋势，2006年达到研究期间的最大值，之后开始波动下降;平均相对湿度呈显著下降趋势，2006年达到研究期间的最低值;气压呈微弱上升趋势，2015年达到研究期间的最大值;平均风速呈显著上升趋势(图6)。
综上来看，全年气温、降水均呈上升趋势，但有月份差异。其中，7月呈现出温度增高，降水下降趋势，8月呈现出气温降低，降水升高趋势。全年最高气温上升较为明显，日间降水较夜间降水增加更为明显。日照时数基本保持稳定，呈现出7月日照时数增多，8月日照时数减少的趋势。蒸发量总体呈下降趋势，但是7月呈上升趋势，8月呈下降趋势。平均相对湿度呈现逐年下降趋势。平均气压总体呈轻微下降趋势，但研究后期波动剧烈。平均风速呈总体上升趋势，并于2010年后出现较大波动。
从空间上来看，总体呈现南疆气温高于北疆，北疆降水多于南疆的分布状况，其中山地气温低、降水多，沙漠、戈壁分布区气温高、降水少，地形对新疆气温、降水分布格局的影响较为明显(图7)。
对研究期间的气温、降水等气象因子变化率进行分析的结果表明：78.8%的区域气温呈上升趋势，21.0%呈下降趋势，0.2%的区域保持不变(图8a)。研究期间新疆降水变化率显示，占全疆面积86.8%的区域呈增加趋势，占全疆面积11.5%的区域呈减少趋势，占全疆面积1.7%的区域保持不变(图8b)。
2.4荒漠草地与气象因子的相关分析
2.4.1荒漠草地NDVI与气象因子的相关分析从年尺度上来看(表1)，荒漠草地年NDVI平均值与全年气象因子中的20：00-8：00降水量(r=0.690，P=0.001)、8：00-20：00降水量(r=0.615，P=0.005)、全天累积降水量(r=0.708，P=0.001)、平均相对湿度(r=0.464，P=0.045)存在显著正相关关系。与其他气象因子相关性不大。说明荒漠草地NDVI受水分的影响较大。
从月尺度上对气象因子与植被NDVI的关系进行研究发现，6月气象因子对NDVI的影响不大，从7月来看(表1)，NDVI值与大型蒸发量(r=-0.526，P=0.021)存在显著负相关关系，与全天累计降水量(r=0.486，P=0.035)存在显著正相关关系，与其他气象因子相关性并不显著。说明7月荒漠草地的NDVI变化受水分条件的影响较大。从8月来看(表1)，荒漠草地NDVI值与日照时数(r=-0.497，P=0.030)显著负相关。与其他气象因子的相关性并不显著。总体来看日照时数、日最高气温、大型蒸发量对荒漠草地生长有抑制作用，而平均相对湿度、年降水量、白天降水量、夜间降水量等水分条件对荒漠植被生长有促进作用。
从空间上来看，研究期间荒漠草地NDVI与气温、降水等气象因子的相关性存在显著的区域差异(图9)。荒漠草地NDVI与气温的相关系数在-0.944~0.885，表明二者在空间上存在显著的相关关系。从具体数据上分析，荒漠草地NDVI与气温呈正相关的面积占荒漠草地面积的65.5%，呈负相关的面积占32.2%，相关关系不明显的面积占2.3%(图9a)。荒漠草地NDVI与降水的相关系数在-0.887~0.943，表明二者在空间上存在显著的相关关系。从具体数据上分析，呈正相关的面积占荒漠草地面积的88.8%，呈负相关的面积占10.9%，相关性不明确的面积占0.3%(图9b)。说明荒漠草地植被生长受气温、降水影响都较大，占据了研究区的一半以上，且受降水的影响更大。
2.4.2荒漠草地面积变化与气象因子的相关分析
从全年来看(表2)，荒漠草地面积与平均气压(r=-0.509，P=0.026)、平均风速(r=-0.686，P=0.001)呈显著负相关关系，与日照时数(r=0.463，P=0.046)呈显著正相关关系。受平均气温(r=-0.369，P=0.120)、日最低气温(r=-0.377，P=0.112)、大型蒸发量(r=0.392，P=0.097)的影响较大。与其他气象因子的相关性并不显著。
从7月来看(表2)，荒漠草地面积与各个气象因子均不存在显著的相关关系。平均气压(r=-0.427，P=0.068)、平均气温(r=-0.383，P=0.106)、日最高气温(r=-0.413，P=0.079)、日最低气温(r=-0.354，P=0.136)的影响相对较大。从8月来看(表2)，荒漠草地面积与平均气压(r=-0.517，P=0.023)存在显著负相关关系，与日照时数(r=0.340，P=0.155)的相关关系较为明显，与其他气象因子相关关系并不显著。总体来看荒漠草地面积变化受平均气压、日照时数影响显著，受大型蒸发量、平均风速影响较大。
2.4.3荒漠草地NPP与气象因子的相关分析
从时间上来看(表3)，荒漠草地NPP与全年蒸发量(r=-0.667，P=0.025)呈显著负相关关系，与平均风速(r=-0.366，P=0.269)、全天累计降水量(r=0.549，P=0.080)的相关系数较大。与其他气象因子不存在显著相关关系。与7、8月各气象因子也不存在显著相关关系。
从空间上看，荒漠草地NPP与气温的相关系数在-0.875~0.906，表明二者在空间上存在显著的相关关系。从具体数据分析，荒漠草地NPP与气温呈正相关的面积占荒漠草地面积的58.3%，呈负相关的面积占41.5%，相关关系不明确的面积占0.2%(图10a)。荒漠草地NPP与降水的相关系数在-0.839~0.975，表明二者在空间上存在显著的相关关系。从具体数据分析看，荒漠草地NPP与降水呈正相关的面积占荒漠草地面积的80.0%，呈负相关的面积占18.6%，相关关系不明确的面积占1.4%(图10b)。
3讨论
近年来，新疆气温和降水总体呈现增加趋势。这一研究结果与慈晖等[32]和位宏等[33]的研究结论一致。年蒸发量呈逐年波动下降趋势，符合前人研究提出的“蒸发悖论”[34]：气温升高、降水增多，更有利于植被生长，使得植被向着更好的方向发展。蒸发量减少使得空气中的水汽减少，湿度下降，会对植被生长和气候变化造成一定影响。年平均气压呈波动下降趋势，平均风速呈波动上升趋势，应与气温上升有一定关系。气压和风速在2002和2015年出现较为明显的波动，是因为新疆对全球气候变化响应极为敏感[35]，而2002年全球出现中等强度厄尔尼诺现象，2005年全球出现超强厄尔尼诺现象，新疆不同区域对其响应不同[36]，平均气压发生变化，各地气压差发生增大，风速出现变化。
总体来看，荒漠草地NDVI与气温、降水等气象因子存在显著相关关系。与已有研究结果植被变化与气象因子有一定的相关性，且存在滞后效应[37-38]相符。从时间上来看，年尺度上，荒漠草地NDVI与降水量、平均相对湿度等气象因子关系密切，说明水分条件是影响荒漠草地植被NDVI变化的重要因素，水分的增多促使NDVI值增加。这一研究结果与周丹等[26]对西北干旱区荒漠植被生态需水量估算中，关于低覆盖度荒漠植被与年降水量变化显著相关的结论基本一致，表明降水量的变化对低覆盖度荒漠植被有一定的影响。
7、8月来看，荒漠草地NDVI值与降水量、蒸发量、日照时数等因素存在着显著的相关性，NDVI值与7月降水量、蒸发量相关性最为显著，说明水分是荒漠草地NDVI值的重要影响因子，降水量的增多、蒸发量的减少都使得植被有更多的水分可以利用，与李红梅[39]关于柴达木盆地植被指数变化与气象因子的关系研究中的相关结论一致。同时，研究表明荒漠草地NDVI对水分的响应存在滞后效应，其滞后时长约为1个月，这一研究结果与庞静等[40]提出的新疆荒漠草地对气温的响应滞后1个月的研究结论相符。8月日照时数越长，NDVI值越小。其他气象因子通过影响植被可以利用水分的多少和分布，间接对植被生长状况造成影响，进而对NDVI值产生影响。在一定情况下7、8月日照时数的增长，气温升高、蒸发量增加会使得植被NDVI值降低。荒漠草地NDVI与气温、降水的空间相关性较大，与气温、降水呈正相关关系的范围较大，尤其是与降水正相关关系更为显著。有研究表明，荒漠草地生长受水热条件等综合因素影响，当气温升高时，少量降水的增加无法抵消气温升高对植被造成的影响[28，30];其次，NDVI是由近红外波段和红色可见光波段的反射值运算获得，而近红外波段同时又是水体的强吸收区，当降水导致土壤湿度发生明显变化时，会使得NDVI值变小[41]，因此部分NDVI值与降水呈负相关关系。有研究表明，风是影响植物生长的一个重要环境因子[42]，本研究发现荒漠草地面积与平均风速存在显著的相关关系，与这一研究结论相符。
荒漠草地面积变化与日照时数、平均气压、平均风速等气象因子相关性较大。随着日照时数的增多，植被生长状况变好，荒漠草地面积增大，平均气压与平均风速通过影响植被生长状况，进而影响荒漠草地面积。平均气压对荒漠草地面积影响较大，随着气压升高荒漠草地面积减少。其他气象因子通过对气压造成影响，间接影响荒漠草地面积变化。
荒漠草地NPP与蒸发量存在显著的负相关关系，随着蒸发量的增多，植物得到的水分减少，荒漠草地NPP降低。当部分区域降水量的增加幅度较小，不足以抵消因气温升高造成的植被水分损耗时[43]，该区域荒漠草地NPP表现为与降水呈负相关。从空间来看，荒漠草地NPP与降水的相关性更加密切，说明水分是荒漠草地NPP的决定性因素。
荒漠草地是介于荒漠和其他草地类型之间的过渡类型，所以荒漠草地的面积变化有两种可能情况，一种是荒漠草地退化为荒漠，一种是荒漠草地植被状况发育良好，转化为较好的草地类型。研究荒漠草地的动态变化及其与气象因子的相关性，可以为脆弱环境下的生态保护提供科学参考。
4结论
本研究基于遥感影像数据、气象站点数据、地面实测数据，参考相关研究成果，确定了新疆荒漠草地的阈值范围，研究了新疆荒漠草地NDVI、NPP和面积的动态变化及其与气象因子的相关关系，研究结论如下：
1)新疆荒漠草地的空间分布表现为：北疆分布较为集中，但面积较小;南疆分布较为分散，但面积大。研究期间，新疆荒漠草地年NDVI均值呈微弱下降趋势，荒漠草地面积显著减少，NPP呈显著上升趋势。
2)研究区年均气温和年降水量的分布具有显著的空间差异，总体呈现南疆气温高于北疆，北疆降水多于南疆，地形对新疆气温、降水分布格局的影响较为明显。
3)从长期变化趋势看，降水量、大型蒸发量和平均风速是新疆荒漠草地年际NDVI变化的关键影响因子，水分条件对生长季NDVI影响更为明显。从空间相关性看，荒漠草地NDVI与气温、降水呈正相关的面积大于负相关面积，且与降水呈正相关的面积更大。
4)从长期变化趋势看，荒漠草地NPP与年蒸发量呈显著负相关关系，与平均风速、降水量的相关系数较大。从空间相关性看，荒漠草地NPP与气温、降水呈正相关的面积大于负相关的面积，且与降水呈正相关的面积更大。
总体来看，从长期变化趋势看，新疆荒漠草地植被生长与气象因子关系密切，尤其受气温、降水影响较大;从空间分布相关性看，降水的影响较气温更为显著，表明水分条件是荒漠草地植被质量变化的决定因素。因此，荒漠草地植被变化是多种气象因子综合作用的结果，其中气温、降水与其变化关系最为明确，降水是关键因子。