近幾十年來，我國北方干旱半干旱區植被正發生著顯著變化。這種變化是氣溫、降水和人類活動多因素綜合影響的結果。總體而言，相比于氣溫而言，該區域內的植被與降水呈正相關的面積更大。此外，在我國干旱半干旱區植被動態變化的歸因分析中，大量研究指出，人類活動已成為不可忽略的影響因子之一。

干旱半干旱區是我國生態環境脆弱的地區之一。伴隨著氣候變化和人類活動影響的加劇，近幾十年來，該區域植被正發生著顯著變化。

通過分析研究1982—2017年中國干旱半干旱區植被的時空變化特征，結果發現：第一，干旱半干旱區植被覆蓋顯著改善，僅局部地區有所退化，且植被改善在夏季最為明顯；第二，在植被變化中，長期趨勢變化和年際變化的影響因子不同，前者受氣候變暖影響，而后者則主要與降水的波動密切相關；第三，春、夏季氣溫和夏季降水對干旱半干旱區植被生長的同季節影響顯著，而在新疆北部和內蒙古中部地區，植被對氣候因子有季節尺度的滯后響應；第四，植被變化受到人類活動和氣候變化的共同作用，不同地區植被變化的主導因子不同；第五，在植被改善地區，氣候因子的貢獻率約為59%，人類活動的貢獻率約為41%，而植被退化地區，氣候因子的貢獻率約為-51%，人類活動貢獻率約為-49%。

植被改善之于干旱半干旱地區生態變化關系密切

近幾十年來，我國北方干旱半干旱區植被已發生了顯著變化。這種變化是氣溫、降水和人類活動多因素綜合影響的結果。

植被是陸地生態系統的重要組成部分，是土壤和大氣之間能量和水分交換的橋梁，控制著地球多圈層間的物質循環和能量輸送過程。地球上種類豐富的植被不僅能美化環境、提供人類生產生活的必需品，更有不可替代的生態調節功能。例如，植被的物理及生物生理特性會對局地氣候起到調節作用。

另外，植被顯著的固碳能力能起到減緩氣候變化的作用。在氣候變化背景下，全球及區域植被覆蓋范圍的擴大與縮小、物候變化、陸地生態系統碳循環等問題都備受關注。其中，基于遙感資料分析植被的動態變化已成為全球變化領域的重要研究方向。

常見的表征植被變化的數據源有歸一化植被指數（Nor? mal ized Dif f erence Vegetation Index，NDVI）、葉面積指數（Leaf Area Index，LAI）、增強型植被指數（Enhanced Vege? tation Index，EVI）、凈初級生產力（Net Pr imar y Pr oduc? tion，NPP）等。

20世紀80年代以來，全球植被指數顯著增加，植被活動有明顯“增強”現象，北半球的植被改善尤為明顯。歐亞大陸溫帶和寒帶地區的NDVI雖然在1997年出現了下降趨勢，但是1982—2006年的長期趨勢仍呈現明顯增加。與此同時，中國植被覆蓋總體也呈現上升趨勢，其中春季LAI增速最快，且20世紀90年代后期以來，我國植被覆蓋顯著改善的區域大幅增加，這種變化在近年來更為劇烈。

我國干旱半干旱區地處歐亞大陸腹地，地形地貌復雜，生態環境脆弱，降水量少，是受全球氣候變化影響較大的地區。與青藏高原、西南喀斯特地區等氣候敏感區相類似，我國西部及北部地區植被自20世紀80年代以來整體呈現增加趨勢。針對西北六省區的植被研究顯示，黃土高原地區85%以上區域植被呈現增加趨勢，顯著增加地區主要位于陜西北部、山西等退耕還林核心區。

然而，植被變化與區域和時段的選擇有很大關系，不同時空尺度的研究所得到的結論往往會有所不同，甚至相反。有研究表明，隨著研究時段的延長，植被趨勢發生轉變的頻率明顯增加。此外，20世紀90年代以后，我國西北部分地區植被有增長停滯或是退化的現象。總體來說，自20世紀80年代以來，我國北方干旱半干旱區植被整體以增長趨勢為主，但在時間上存在波動變化，在空間上亦具有異質性。

氣候變化和人類活動擾動是植被變化的重要影響因素

對1998—2011年中國北方地區植被變化的歸因分析發現，氣候變化和人類活動影響的相對作用分別約為30%和70%，且在植被增加地區二者貢獻率分別為14.85%和85.15%。

對絲綢之路經濟帶的研究表明，約有65%的研究區域植被增加主要受到人類活動的影響，且人類活動貢獻率大于75%。在塔里木河流域，人類活動所主導的植被改善面積比例超過70%，而在北方農牧交錯帶，年降水量的增加等氣候變化驅動了該區域生態環境的變化。

可以認為，盡管目前很多學者對中國各區域植被變化開展了相關的歸因研究，但有關植被變化的主要驅動力究竟是氣候還是人類活動還存在很多爭議，尤其是兩者在植被變化過程中的相對作用。

近幾十年來，我國北方干旱半干旱區植被狀況是否出現明顯好轉，以及這種“轉好”與近些年來該地區氣候變化和人類活動之間的關系怎樣，至今還沒有明確結論。

鑒于以上問題，通過分析我國干旱半干旱區近30余年來植被覆蓋時空變化及其與氣候要素在年、季節尺度的相關性，并進一步分離氣候變化和人類活動對植被變化的貢獻，有助于深入了解我國干旱半干旱區植被變化的事實及成因。

我國北方干旱半干旱區地形地貌多樣，植被空間分布的差異性很大。新疆地區有著“三山夾兩盆”的地形特征，植被多分布在山區和盆地周圍的綠洲上。內蒙古高原地勢西高東低，植被呈由西向東地帶性遞增，由荒漠逐漸過渡為荒漠草原、草甸草原和典型草原。

在全球變暖的背景下，1982—2017年，中國干旱半干旱區氣溫呈顯著上升趨勢，植被與降水呈正相關的面積占植被覆蓋總面積約93%，其中顯著正相關的面積占約45%。

二者均增加的地區占比約28%，分布在新疆北部伊犁河谷、塔城盆地、鄂爾多斯高原以及寧夏中部等地區。二者均減少的地區占比約17%，主要分布在內蒙古呼倫貝爾、錫林郭勒草原區。

可見，當地草原植被對降水的減少具有高度敏感性。在黃土高原北部、河套平原、新疆綠洲地區等農業較為發達的地區，農業生產強烈依賴于灌溉，植被生長狀況與降水的正相關性并不顯著。

總體來看，相比于氣溫，植被與降水呈正相關的面積更大。在我國北方干旱半干旱區，水分是植被生長的制約因子，而氣溫的影響更為復雜。在水分較為充足的地區（如降水顯著增加或有人工灌溉的地區），氣溫的升高可以加快植被光合作用、延長生長季，從而促進植被生長。而在水分匱乏的地區，氣溫的升高會使得空氣濕度降低、土壤干旱加劇，不利于植被生長。在降水較少的年份，極端高溫頻發會顯著降低植物生產力，甚至使生態系統由碳匯轉變為碳源。

可以斷定，氣溫對我國北方干旱半干旱區植被的影響主要體現在長期趨勢變化上，而降水則與植被的年際變化更加密切相關。

在我國干旱半干旱區植被動態變化的歸因分析中，大量研究指出人類活動已成為不可忽略的影響因子之一。我們發現，在植被顯著變好的區域中預測值氣候變化和殘差值（人類活動）的斜率均為正值，表示兩者對植被生長均起到促進作用，而在植被顯著變差的區域內二者斜率均為負值，即對植被生長均表現出不利影響。

在植被顯著變好的地區中，人類活動對植被恢復貢獻率的區域平均值約為41%，氣候變化貢獻率約為59%。新疆大部分地區人類活動貢獻率在40%—60%之間，喀什地區偏低為20%—40%，鄂爾多斯高原地區在20%—50%之間。在內蒙古呼倫貝爾草原等地，人類活動和氣候變化均抑制了植被生長，二者的貢獻率分別為-49%和-51%。