黃河流域內蒙古段氣象干旱與水文干旱變化對植被NDVI的影響

摘 要：全球氣候變暖及人類活動的影響下，黃河流域內蒙古段干旱事件增加，強度加重，干旱又通過水文循環影響區域植被生長，從而破壞生態平衡。基于標準化降水蒸散發指數（SPEI）數據集、陸地儲水量數據以及歸一化植被指數（NDVI）數據，采用slope趨勢性分析、Pearson相關系數等方法，分析黃河流域內蒙古段2003—2019年氣象干旱（SPEI）、水文干旱（SWSI）時空變化，并探究其對植被NDVI的影響。結果表明：研究區氣象干旱呈下降趨勢（0. 012 3/a），而水文干旱呈上升趨勢（0. 02/a），均在研究區巴彥淖爾市地區呈現持續時間長，干旱強度高的特點；植被NDVI整體呈顯著增長趨勢（0. 002 9/a），僅在巴彥淖爾市和呼和浩特市部分地區出現植被明顯退化的現象；SPEI與NDVI呈顯著正相關的面積占比為22. 65%，SWSI與NDVI呈顯著正相關的面積占比為43. 63%，SPEI、SWSI與NDVI呈顯著負相關地區主要在巴彥淖爾市西部；干旱對植被的影響具有滯后性，氣象干旱和水文干旱分別集中在1、10月和1月，大部分地區的植被短期內受水文干旱的影響較大。

關鍵詞：氣象干旱；水文干旱；NDVI；時滯影響；黃河流域內蒙古段

中圖分類號：TV21；P426. 616 文獻標識碼：A 文章編號：1001-9235（2024）10-0051-14

Effect of Meteorological and Hydrological Drought Changes on Vegetation NDVI in InnerMongolia Section of Yellow River Basin

LU Jiaqi1， MENG Fanhao1，2*， LUO Min1，2， CHEN Hongguang1，2

（1. College of Geographical Science， Inner Mongolia Normal University， Hohhot 010022， China; 2. Key Laboratory of Remote Sensingand Geographic Information System， Inner Mongolia Autonomous Region， Hohhot 010022， China）

Abstract： Under the influence of global warming and human activities， drought events in the Inner Mongolia section of the Yellow River Basin have increased in number and intensity， affecting the regional vegetation growth through the hydrological cycle and destroying ecological balance. Based on the standardized precipitation evapotranspiration index （SPEI） dataset， terrestrial water storage data， and normalized vegetation index （NDVI） data， this paper analyzes the spatial and temporal changes of meteorological droughts （SPEI） and hydrological droughts （SWSI） in the Inner Mongolia section of the Yellow River Basin during 2003—2019 and investigates their impacts on vegetation growth. The results indicate that the meteorological drought in the study area shows a decreasing trend （0. 012 3/a）， while the hydrological drought shows an increasing trend （0. 02/a）， both of which feature long duration and a high droughtintensity in the study area of Bayannur city; the vegetation NDVI as a whole show a significant increasing trend （0. 002 9/a）， and obvious vegetation degradation appeared in some parts of Bayannur city and Hohhot city only. SPEI and NDVI are significantly positively correlated in 22. 65% of the area; SWSI and NDVI are significantly positively correlated in 43. 63% of the area; SPEI， SWSI， and NDVI are significantly negatively correlated mainly in the western part of Bayannur City. The effect of drought on vegetation is hysteretic; meteorological drought and hydrological drought are concentrated in January， October， and January， respectively， and the vegetation in most areas is affected more by hydrological drought in the short term.

Keywords： meteorological drought; hydrological drought; NDVI; lag effects; Inner Mongolia section of the Yellow River Basin

近年來，受全球變暖影響，水循環機制加速，導致極端氣候現象頻發，其中干旱的次數和強度明顯上升［1］。干旱是指在較長時間內（通常為一個季節、一年或更長時間）由于降水不足引起的水分收支不平衡的缺水現象［2-3］。通常情況下，干旱可以分為氣象干旱、農業干旱、水文干旱和社會經濟干旱這4種類型［4］。氣象干旱是導致其他干旱類型事件發生的基本條件［5-6］，而水文干旱的發生不僅受氣候變化的影響，還與地表水循環過程相關，通常指的是流域水量虧損現象［7］。由于植被容易受干旱引起的水分脅迫而進一步影響其生長，嚴重影響植被生產力，持續嚴重的干旱甚至會導致大量植被的死亡［8］。因此有關植被對干旱的響應研究對生態環境保護至關重要。

目前，國內外許多研究人員對干旱如何影響植被進行了廣泛研究。Vicente等［8］利用年度和月度尺度的標準化降水蒸散發指數（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index，SPEI）來分析其與歸一化植被指數（Normalized Difference Vegetation Index，NDVI）的相關性，發現干旱地區的植被對短期干旱反應更敏感，而濕潤地區的植被對長期干旱反應更敏感。Guo等［9］通過三維聚類算法來分析研究區域內干旱事件的時空分布，并結合SPEI干旱指數與3種植被指數來探討干旱對植被的影響，研究表明水分脅迫是影響植被生長的關鍵因素；Breshears等［10］分析了全球變暖背景下干旱對植被生長的影響，指出當干旱持續時間達到15個月時，可導致90%以上的植被死亡。郭雪嬌［11］利用SP（I Standardized Precipitation Index）與NDVI的相關性探究海河流域植被對水文干旱的響應，研究表明，春冬兩季植被受水文干旱影響最大。肖祖香等［12］在三江源地區進行植被對水文干旱的響應研究中，表明該區域月度和季度干旱事件引起黃河源西南部地區植被減少。已有研究大多關注在不同尺度和使用不同的單一干旱指數探討干旱對植被的影響，有關多種干旱類型及其對植被影響的研究相對較少，難以全面了解干旱對植被的影響［13-14］。

在氣候變暖及人類活動的影響下，黃河流域內蒙古段呈現耕地顯著增加，草地和荒地顯著減少，輕度沙漠化土地占比緩慢增長的態勢［15-16］。由干旱導致的草場退化以及作物受旱災而引起產量下滑，嚴重影響流域生態健康及人民的生產生活。然而，目前對該區域多干旱類型對植被影響的研究相對較少。SPEI遵循水量平衡原理并結合蒸發數據，因此考慮因素更全面，更為嚴謹和科學，被充分利用在氣象干旱的評估當中。佟斯琴［17］在2019年利用SPEI指數來探討內蒙古地區的干旱時空變化，研究結果顯示SPEI指數在揭示內蒙古地區的干旱演變特征方面適用性良好。標準化陸地水儲量指數（Standardized Water Storage Index，SWSI）是一種水文干旱指標，可以用來評價陸地水資源的虧損情況［18］。李曉英等［19］對SPI、VCI（Vegetation Condition Index）和SWSI進行對比分析，得出SWSI整體表現較為良好，能夠有效監測淮河流域旱情。因此，本研究以黃河流域內蒙古段為研究區，通過對氣象干旱指數SPEI和水文干旱指數SWSI在近20 a的時空變化特征進行分析，并結合植被NDVI進行相關性與時滯性分析，以探究氣象干旱與水文干旱對植被的影響。研究結果可為黃河流域內蒙古段氣象干旱與水文干旱動態監測、環境治理及草地植被動態防護提供理論支持和實踐參考。

1 材料與方法

1. 1 研究區概況

黃河流域內蒙古段處于黃河流域最北端，屬于黃河流域中上游，位于北緯37°30'～41°50'，東經106°00'～113°00'，流經內蒙古7個盟市，流域面積15. 5×104 km2，干流全長約為830 km（圖1）。研究區海拔825～2 353 m，地形以高平原為主，擁有較大的地貌單元，如黃土高原、鄂爾多斯高原、河套平原等，其中河套平原屬黃河沖積平原，常出現許多氣象、水文事件［20］。該區域屬干旱、半干旱氣候區，年均溫4～6 ℃，春季易發干旱、冬季漫長寒冷。自然景觀由西向東從荒漠、草原、草甸到灌木、針葉、闊葉林逐漸過渡。研究區中西部荒漠區域為烏蘭布和沙漠邊緣地帶以及庫布齊沙漠，栽培植被主要分布在巴彥淖爾市內的河套灌區，其為亞洲最大的一首制灌區，在農業種植灌溉方面發揮著重要的支撐作用［20］。其他大部分地區植被覆蓋類型主要以草原為主，占總面積的52. 28%。

1. 2 數據來源

本文用于研究氣象干旱的SPEI數據來源于夏浩銘等［21］基于隨機森林回歸模型計算的2001—2020年全國范圍1 km分辨率月尺度SPEI數據集，通過格式轉換及掩膜提取等預處理，提取了該數據集中2003—2019年黃河流域內蒙古段的SPEI數據。該數據集適用于研究黃河流域氣象干旱時空動態研究［22］。本文用于計算SWSI的陸地水儲量數據來自于發布在PANGAEA地球和環境科學數據中心的全球陸地水儲量（GLWS2. 0）數據集（https：//doi. pangaea. de/10. 1594/PANGAEA. 954742），其時空分辨率為0. 5°/月，為保證數據的統一性，本文將上述柵格數據統一為WGS_1984坐標系統，并重采樣為1 km。歸一化植被指數（NDVI）為來源于美國陸地過程分布數據檔案中心（https：//lpdaacsvc. cr.usgs. gov/appeears/）的NDVI數據集L3級產品MOD13A3 v061，時空分辨率為1 km/16 d。對該數據進行了輻射校正、幾何校正等預處理后得到年尺度的NDVI數據。本研究將NDVI<0. 15的區域進行掩膜處理，認作無植被區［23］。

1. 3 研究方法

1. 3. 1 干旱指數計算

本研究分別采用SPEI和SWSI作為黃河流域內蒙古段氣象和水文干旱的表征。SPEI的計算方法是首先計算降水量與潛在蒸散量的差值序列，得到其累積概率值，再對其進行正態標準化［24］。根據GB/T 20481—2017《國家氣象干旱等級標準》［25］，SPEI干旱等級標準見表1。

計算標準化陸地水儲量指數SWSI，需先用正態Q-Q圖對GRACE衛星模擬的黃河流域內蒙古段2003—2019年逐月陸地總水儲量變化量數據的實際分布與標準正態分布的偏離程度進行評估，見圖2。樣本點的經驗分位數與標準正態分布的理論分位數分布近似在一條直線上，說明陸地水儲量數據與正態分布的偏差不大，因此，SWSI表示為式（1）：

式中：Si，j為第i年j月的陸地水儲量變化量；Sj，mean為j月份的陸地水儲量變化量均值；Sj，ad為j月份的陸地水儲量變化量標準差。SWSI對干旱的表征標準同SPEI。

1. 3. 2 干旱頻率分析

干旱頻率作為干旱識別中重要的特征變量之一，通常能夠反映一個地域內干旱發生的頻發程度［26］，以SPEI和SWSI像元為基本單位，計算黃河流域內蒙古段的干旱頻率空間分布，見式（2）：

式中：f為SPEI和SWSI各像元的干旱頻率；n為SPEI和SWSI各像元上發生的干旱次數；N為研究時段。1. 3. 3 基于游程理論的干旱評估游程理論作為一種可以有效識別出持續災害事件的強度、歷時和頻率等特征變量信息的重要手段，在干旱特征識別中被廣泛應用［27］。其具體識別流程為：首先選定一個干旱閾值標準，再將干旱指數時間序列值與該閾值進行比較，若某一時刻的干旱指數的值小于該閾值，說明這一時刻發生了干旱事件［28］，見圖3。在干旱發展過程中，其SPEI或SWSI值之和的絕對值為干旱強度，其值越大表明干旱越劇烈，干旱強度可用于衡量干旱的嚴重程度［29］。干旱歷時是指一次干旱事件自開始到結束所持續的時間，數值上等于干旱結束的時間減去干旱發生的時間，單位為月。

1. 3. 4 趨勢分析

基于一元線性回歸方法計算NDVI和干旱指數的年際變化趨勢，并通過最小二乘法擬合的斜率反映，當斜率大于0時，說明有增大的趨勢，當斜率小于0時，說明有下降的趨勢。變化趨勢見式（3）：

式中：Slope為NDVI或干旱指數的變化趨勢；n為時

間序列長度；Xi為研究對象x第i年的平均值。

1. 3. 5 Sen's+Mann-Kendall趨勢分析

Sen's趨勢分析方法是一種利用中位數函數研究長時間序列的分析方法，但其本身不能實現序列趨勢顯著性判斷。Mann-Kendall是一種用于評估序列趨勢的有效工具，它可以避免少數異常數據的影響，提高統計學結果的可靠性。因此引入該方法對序列趨勢進行顯著性檢驗，得到Sen's + Mann-Kendall趨勢分析方法［30-32］，以用于分析SPEI、SWSI及NDVI的空間變化趨勢，并對其進行顯著性檢驗。1. 3. 6 相關性分析通過計算NDVI與對應的干旱指數相關系數，表示其與氣象干旱與水文干旱的相關性，見式（4）：

式中：n為研究時間段的累計年數rxy表示x和y的相關系數；xi、yi為第i年x和y的值；xˉ、yˉ為2個要素樣本值的平均值；rxy在-1～1，隨著rxy絕對值的增大，說明NDVI與干旱指數的相關性越強，反之越弱，當rxy＞0表示相關性為正，rxy＜0，表示相關性為負［33］。最后采用T檢驗法進行顯著性檢驗，將NDVI與干旱指數的相關程度劃分為顯著相關（0 ≤ P < 0. 05）和不顯著相關（P ≥ 0. 05）。

1. 3. 7 滯后性分析

本文采用最大相關系數及滯后時間定量表征不同干旱對植被的月際滯后效應，見式（5）、（6）：

Rj= cor （P，SPEIj） （5）

Rmax= max（Rj） （6）式中：P為NDVI；Rj為SPEI和NDVI之間的相關系數；cor為皮爾遜相關函數；j為不同時間尺度；Rmax為NDVI對應的不同干旱中的最大相關系數。

2 結果與分析

2. 1 黃河流域內蒙古段氣象干旱與水文干旱的時空變化特征

2. 1. 1 黃河流域內蒙古段氣象干旱時空變化特征

圖4a所示，SPEI在研究期間有下降趨勢（0. 012 3/a）。SPEI的最高與最低值分別出現在2003、2009年，其中SPEI在2003—2005、2008—2009、2012—2013年3個時間段呈顯著的下降趨勢，2005—2007、2009—2012年2個時間段有小幅回升。與桑婧［34］對黃河流域內蒙古段降水量的研究中降水量的年際變化趨勢大體一致。整體而言，2012年以后研究區呈現持續干旱的情況。

為了對黃河流域內蒙古段年氣象干旱趨勢進行定量分析，選用Sen's趨勢分析與Mann-Kendall檢驗共同反映旱情的空間變化趨勢。圖4b、4c所示，SPEI年空間變化趨勢為-0. 046～0. 038/a，區域上總體呈現不顯著下降趨勢（-0. 007/a）（P >0. 05）。SPEI呈顯著下降趨勢的地區主要分布在研究區西北部的巴彥淖爾市南部。參考陳永喆等［35］對黃河流域內蒙古段的降水量、年均徑流、蒸散發等因素進行分析得出，SPEI呈下降趨勢的地區近20 a降水量有下降趨勢，且蒸散量有上升趨勢。總體而言，從空間角度來看，干旱趨勢由南向北逐漸上升。

就年尺度氣象干旱頻率而言，黃河流域內蒙古段年氣象干旱現象較為普遍（圖5a—5e），近20 a黃河流域內蒙古段年氣象干旱平均發生頻率為33. 04%。在2003—2019年，黃河流域內蒙古段不同等級氣象干旱頻率分析表明：研究區北部輕、中度干旱的發生頻率較高。嚴重干旱高頻區集中在包頭市、呼和浩特市及烏蘭察布市北部。極端干旱極少發生，頻率僅在0～3. 43%，偶見于鄂爾多斯市東南部和呼和浩特東北部少數區域。

通過應用游程理論識別方法，本研究分析了2003—2019年黃河流域內蒙古段氣象干旱的平均歷時、歷時總和及平均強度、強度總和。結果表明（圖6a—6d），該時期氣象干旱平均與歷時總和展現出較一致的空間分布模式，高值區主要位于鄂爾多斯市西部、巴彥淖爾市南部、包頭市南部、呼和浩特市及烏蘭察布市西部。干旱強度總和的高值區也與干旱歷時總和的高值區相似。這表明氣象干旱的歷時與強度在空間分布上呈正相關，指示長期干旱往往伴隨更大干旱強度。此外，也觀察到短歷時但高強度的干旱事件，這種情況下，短時間內會出現嚴重的水資源短缺。

2. 1. 2 黃河流域內蒙古段水文干旱時空變化特征

圖7a所示，黃河流域內蒙古段近20 a整體有變濕潤的趨勢，SWSI總體呈波動上升的趨勢（0. 02/a）， SWSI的最高與最低值分別出現在2003、2006年。同SPEI一樣，于2003—2005年呈較明顯下降趨勢，2005—2011年SWSI值均在-0. 2以下，表明這期間發生了持續性干旱，2011年以后SWSI呈顯著上升趨勢，研究區總體呈現濕潤化的情況。

利用Sen's趨勢分析與Mann-Kendall檢驗共同分析了2003—2019年黃河流域內蒙古段的水文干旱空間變化趨勢（圖7b、7c），發現SWSI空間變化趨勢為-0. 022～0. 018/a，從東部向西部逐漸減小，呈顯著下降和顯著上升趨勢分別占總面積的14. 32%、26. 68%。顯著的下降趨勢主要出現在巴彥淖爾市中西部及其與鄂爾多斯市交界區，可能是由于氣候變化加劇了區域蒸散發，以及過度開采地下水和不合理的水資源管理導致水資源減少。

2003—2019年黃河流域內蒙古段的年尺度水文干旱頻率分析表明（圖8a—8e），干旱發生頻率介于37. 74%～66. 17%。大部分地區年際水文干旱頻率超過50%。從不同等級水文干旱的發生頻率來看，研究區發生輕度水文干旱與中度干旱頻率較高，高頻區主要位于鄂爾多斯市的中西部、巴彥淖爾市西部以及烏蘭察布市東部。嚴重干旱主要以巴彥淖爾市西部和鄂爾多斯市東南部為高頻區。極端水文干旱較為罕見，頻率為0～6. 86%，主要分布于巴彥淖爾市東南部和鄂爾多斯市西南部少數地區。

在2003—2019年，黃河流域內蒙古段的水文干旱特征表現出明顯的地域差異（圖9a—9d）：干旱歷時的分析顯示，巴彥淖爾市西部呈現出單次干旱持續時間長但頻次較低的特點；相比之下，其他地區雖然平均歷時較短，但由于干旱頻繁，總歷時相對更長。干旱強度分析顯示，阿拉善盟、烏海市和巴彥淖爾市東部是水文干旱強度總和較大的區域；與此相對，巴彥淖爾市西部和呼和浩特市東部等地水文干旱強度相對較低。

2. 2 黃河流域內蒙古段植被NDVI時空變化特征

從黃河流域內蒙古段NDVI年際變化時間序列看（圖10a），年均值為0. 18～0. 23，多年平均NDVI值為0. 19，總體呈顯著增加趨勢（P <0. 01）。黃河流域內蒙古段主要植被類型是草地和農田，占流域面積80%以上，其中鄂爾多斯市草地占比最高，巴彥淖爾市和呼和浩特市農田占比較高。圖10b展現了黃河流域內蒙古段植被覆蓋多年平均空間分布特點，研究區西北部有烏蘭布和沙漠和庫布齊沙漠，整體的植被覆蓋度偏低，空間上除河套灌區和呼和浩特市部分地區外，NDVI整體由西到東逐漸上升。

黃河流域內蒙古段各地區NDVI序列隨時間的變化趨勢見圖11。2003—2019年，研究區植被覆蓋度總體呈上升趨勢，研究區東部地區海拔較低的地方NDVI上升趨勢顯著。但在巴彥淖爾市河套灌區部分區域呈現NDVI顯著減少趨勢，其中烏梁素海常年有蘆葦水草覆蓋，植被覆蓋顯著減少可能與近年水質改善有關［36］，而烏拉特后旗與杭錦后旗局部地區主要植被類型為荒漠植被和農田，植被覆蓋顯著減少可能與近年沙漠化進程有關［37］。

2. 3 植被NDVI與氣象干旱和水文干旱相關分析

2. 3. 1 氣象干旱對植被NDVI的影響

為了研究黃河流域內蒙古段植被NDVI和SPEI之間的年際關系，通過相關性分析法在空間上逐像元計算了兩者之間的相關系數，并進行了顯著性檢驗，圖12為黃河流域內蒙古段NDVI與SPEI年際相關系數的空間分布。結果表明，呈現顯著正相關的區域占研究區的22. 65%，主要分布在研究區NDVI值較低的地區，如鄂爾多斯西南部地區；呈現顯著負相關的區域占研究區的10. 37%，主要分布在研究區NDVI值較高的地區，如巴彥淖爾市與呼和浩特市南部。由此可知，氣象干旱對植被有一定的影響，但影響不是特別顯著。

由于氣象干旱對植被的影響具有一定的滯后性，因此本文對黃河流域內蒙古段植被對氣象干旱的滯后效應進行分析。將NDVI序列與滯后時間為0～12個月的月尺度SPEI進行相關性分析，相關系數最大的月份定為最佳滯后時間。植被對氣象干旱的滯后時間空間分布見圖13，研究區氣象干旱對植被的滯后性表明，在低植被覆蓋度地區，NDVI對氣象干旱的滯后時間多為1個月左右；在植被覆蓋度較高的地區，滯后時間主要在9—11個月。整體來看，黃河流域內蒙古段植被對氣象干旱的滯后時間平均在6個月左右，僅部分低植被覆蓋度地區滯后時間在1個月，研究區大部分植被對氣象干旱的響應較慢。

2. 3. 2 水文干旱對植被NDVI的影響

為研究黃河流域內蒙古段植被對同期水文干旱的響應關系，本文對2003—2019年NDVI與年尺度SWSI進行了相關性分析，圖14為黃河流域內蒙古段年尺度NDVI與SWSI相關系數及其顯著性水平的空間分布，研究區呈顯著正相關面積占比為43. 63%，主要分布在研究區東北部邊緣以及研究區南部的草原地區。研究區呈顯著負相關面積占比為5. 96%，集中分布在巴彥淖爾市西部地區，原因可能是由于該地區屬農業灌溉集中區域，在灌期會使用黃河水、地下水進行農業灌溉，導致了地區水儲量減少；但農業的發展使耕地面積增加促進了植被覆蓋度的提高［38］。

為了解2003—2019年黃河流域內蒙古段水文干旱累積效應對植被NDVI變化的時間滯后影響，利用最大像元相關性所對應的滯后時間進行統計，定量表征黃河流域內蒙古段水文干旱對植被NDVI的滯后效應。研究區植被對水文干旱的滯后時間空間分布見圖15。可以看出，黃河流域內蒙古段植被NDVI對水文干旱SWSI的滯后時間在各月均有分布，以滯后一個月的像元為主，主要分布在巴彥淖爾市北部、包頭市東部、呼和浩特和鄂爾多斯大部分地區，不同植被類型及植被覆蓋度被對水文干旱的響應存在差異。

3 討論

本文探討了氣象干旱與水文干旱對植被的影響，有助于揭示植被對環境變化的響應機制，對于黃河流域內蒙古段氣象干旱與水文干旱動態監測、環境治理及草地植被動態防護具有重要意義。但研究還存在以下不足：由于本研究引用的是數據集，其本身就有一定的精度誤差，且SPEI涉及的氣象因素有限不能夠完整的反映氣象干旱；水文干旱以陸地水儲量為基礎數據計算出的SWSI為監測指標，但因其分辨率略低，可能對水文干旱的監測不夠細致。在時空特征的研究結果表明， SPEI整體呈現不顯著的下降趨勢，但不同地區存在明顯的空間差異。這一點與顧錫羚［39］結論一致。SWSI整體呈上升趨勢，但在巴彥淖爾市呈現顯著下降趨勢，原因可能是該區域人類活動如農業灌溉為當地水資源增添了負擔［40］。申叢林等［41］對植被覆蓋時空變化的研究中NDVI呈現不顯著增長，與本文結果一致。這一現象可能與氣候變化和近年在黃河流域內蒙古段推進的生態恢復項目有關，例如三北防護林項目、退耕還林還草、沙漠化治理等，這些項目促進了區域植被恢復和覆蓋度的提升［35］。

在相關性分析中，NDVI與水文干旱的相關性更強，原因可能與下墊面植被類型不同有關，草原對陸地水儲量變化的響應比耕地大。袁瑞強［42］在對蒙古高原植被對陸地水儲量的響應研究中表明，草原、荒漠草原與陸地水儲量呈顯著正相關關系。從植被對2種干旱的滯后時間上看，研究區植被對氣象干旱滯后時間多在10個月左右，而對水文干旱滯后時間多在1個月左右，這可能與氣象干旱和水文干旱之間存在時滯性聯系有關，在陳令儀等［43］對黃河流域氣象與水文干旱的時滯性研究中，發現黃河流域內蒙古段水文干旱較氣象干旱滯后8—9個月，與本文的結果相符。綜上所述，本研究對黃河流域內蒙古段的氣象干旱、水文干旱和植被覆蓋變化進行了深入的分析，為該地區的生態環境保護和可持續發展提供了重要的科學依據。然而，仍需進一步研究氣象、水文和植被之間的復雜關系，以更好地應對氣候變化和人類活動對生態環境的影響。

4 結論

本文基于2003—2019年SPEI數據、SWSI數據以及NDVI數據，通過一元線性回歸、Sen's + Mann-Kendall趨勢分析以及Pearson相關系數等方法分析了黃河流域內蒙古段17 a氣象干旱、水文干旱以及NDVI時空變化特征及NDVI對2種干旱的響應特征，主要結論如下：①2003—2019年，黃河流域內蒙古段SPEI呈下降趨勢，而SWSI呈上升趨勢，在研究區北部和東部地區氣象干旱歷時和強度較高，對水文干旱的歷時與強度的分析表明，研究區水文干旱強度大的地方歷時較短；②研究區NDVI總體呈顯著增加趨勢，從空間上看，僅在巴彥淖爾市河套灌區和呼和浩特市部分地區植被出現退化的現象；③氣象干旱與水文干旱分別存在不同特征的影響，SPEI與NDVI呈顯著正相關的區域主要分布在荒漠以及荒漠草原等NDVI較低的地區，占研究區的22. 65%，而SWSI與NDVI呈顯著正相關的地區占43. 63%，主要分布在草原地區。植被對氣象干旱的滯后時間多集中在1、10月，而對水文干旱的滯后時間集中在1月。

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