西南喀斯特区植被时空演变特征及其影响因素

博文静; 崔明; 李嘉豪; 周维; Brice Sinsin; 陈新均; 徐子涵; 刘双艳; 范鑫程; 刘玉国

doi:10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.05.038

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西南喀斯特区植被时空演变特征及其影响因素

“石漠化防治与生态修复”专栏 | 更新时间：2026-10-21

- 西南喀斯特区植被时空演变特征及其影响因素
- Spatiotemporal Evolution Characteristics of Vegetation in Karst Region of Southwest China and Their Influencing Factors
- 水土保持学报 2026年40卷第5期页码：68-79
- 作者机构：
  
  1.中国林业科学研究院生态保护与修复研究所，河南淅川荒漠生态系统定位观测研究站，北京 100091
  2.中国林业科学研究院生态保护与修复研究所，石漠化治理国家林业和草原局重点实验室，北京 100091
  3.中国林业科学研究院生态保护与修复研究所，中贝荒漠化防治联合实验室，北京 100091
- 作者简介：
  
  博文静（1987—），女，博士，助理研究员，主要从事生态系统服务研究。E-mail： bowenjing@caf.ac.cn
  刘玉国（1986—），男，博士，副研究员，主要从事石漠化防治研究。E-mail： liuyuguo@caf.ac.cn
- 基金信息：
  
  中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(CAFYBB2021MA013);国家自然科学基金项目(42371066);国家重点研发计划项目(2024YFE0116900)
- DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.05.038
  中图分类号： X171.1
- CSTR：32310.14.stbcxb.2026.05.038
- 收稿：2026-04-28，
  
  修回：2026-05-26，
  
  录用：2026-06-09，
  
  网络首发：2026-07-14，
  
  纸质出版：2026-10-28
- 稿件说明：
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博文静，崔明，李嘉豪，等.西南喀斯特区植被时空演变特征及其影响因素［J］.水土保持学报，2026，40（5）：68-79.

Bo Wenjing， Cui Ming， Li Jiahao， et al. Spatiotemporal evolution characteristics of vegetation in karst region of Southwest China and their influencing factors［J］. Journal of Soil and Water Conservation，2026，40（5）：68-79.
博文静，崔明，李嘉豪，等.西南喀斯特区植被时空演变特征及其影响因素［J］.水土保持学报，2026，40（5）：68-79. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.05.038. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.05.038.

Bo Wenjing， Cui Ming， Li Jiahao， et al. Spatiotemporal evolution characteristics of vegetation in karst region of Southwest China and their influencing factors［J］. Journal of Soil and Water Conservation，2026，40（5）：68-79. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.05.038. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.05.038.

摘要

目的

探究西南喀斯特区植被时空演变特征及气候和人类活动对植被变化的影响，为石漠化治理提供科学依据。

方法

采用Theil-Sen Median与Mann-Kendall（MK）检验分析2000—2024年西南喀斯特区及石漠化治理工程试点县与非试点县的植被变化趋势，结合残差分析，揭示气候因子与人类活动对植被变化的影响。

结果

1）2000—2024年西南喀斯特区69.9%的NDVI显著增加，63.4%的NPP显著提高，仅有36.3%的LAI显著改善。说明该区域在植被覆盖上整体表现出“变绿”趋势，但在植被冠层结构提升上出现明显的滞后性。2）石漠化综合治理试点县岩溶区的NDVI、NPP和LAI的年平均值均呈增长趋势，年增长率分别为0.002 6、0.005 9 kg/（m²·a）和0.051 0，高于非试点县的0.002 2（

0.05）、0.005 0和0.039 0（

0.05）。2008—2024年石漠化综合治理工程启动后，试点县的NDVI、NPP和LAI年平均值也高于非试点县。说明石漠化综合治理工程显著提高西南喀斯特区的植被盖度和冠层结构。3）从人类活动对植被变化的贡献率来看，2000—2024年，植被覆盖和冠层结构改善的区域中人类活动占主导的面积分别为91.1%和89.9%。表明人类活动在西南喀斯特区植被恢复中的重要作用。4）NDVI、NPP和LAI人类活动残差在2008年以后均呈由负值逐渐向正值转变的趋势，表明人类活动对植被恢复的影响由早期的抑制作用逐步转变为促进作用。

结论

石漠化综合治理工程显著提高西南喀斯特区域植被覆盖度，但区内仍有63.7%的区域植被冠层结构未实现明显改善，需持续开展高质量石漠化治理，进一步增强植被生态功能。受城镇扩张影响，局部区域植被退化态势突出。基于此，建议将城镇空间管控与林分结构提质相结合，稳步提升喀斯特地区生态保护与修复工作成效。

Abstract

Objective

This study aims to investigate the spatiotemporal evolution characteristics of vegetation in the karst region of Southwest China， as well as the effects of climate and human activities on vegetation changes， providing a scientific basis for rocky desertification control.

Methods

Theil-Sen median and MK tests were used to analyze the vegetation change trends in the karst region of Southwest China and in pilot and non-pilot counties of the rocky desertification control project between 2000 and 2024. Combined with residual analysis， the effects of climate factors and human activities on vegetation changes were revealed.

Results

1） From 2000 to 2024， 69.9% and 63.4% of the karst region in Southwest China experienced significant increases in normalized difference vegetation index （NDVI） and net primary productivity （NPP）， respectively， while only 36.3% of the region showed a significant improvement in leaf area index （LAI）. This indicated that although the region exhibited an overall "greening" trend in vegetation coverage， there was a pronounced lag in the enhancement of the vegetation canopy structure. 2） In the karst region of rocky desertification pilot counties， the annual mean values of NDVI， NPP， and LAI showed increasing trends， with annual growth rates of 0.002 6， 0.005 9， and 0.051 0， respectively， which were significantly higher than those in non-pilot counties 0.002 2（

0.05）， 0.005 0， and 0.039 0（

0.05）. From 2008 to 2024， after the implementation of the rocky desertification control project， the annual mean values of NDVI， NPP， and LAI in pilot counties were significantly higher than those in non-pilot counties. This indicated that the rocky desertification control project significantly improved vegetation coverage and canopy structure in the karst region of Southwest China. 3） In terms of the contribution of human activities to vegetation changes from 2000 to 2024， human activities dominated the improvement of vegetation coverage and canopy structure by 91.1% and 89.9%， respectively. As a result， human activities played an important role in vegetation restoration in the karst region of Southwest China. 4） The residuals of human activities in NDVI， NPP， and LAI showed a trend of gradually changing from negative to positive values since 2008， indicating the impact of human activities on vegetation restoration has gradually shifted from an inhibitory to a promoting effect.

Conclusion

The rocky desertification control project has significantly increased vegetation coverage in the karst region of Southwest China. However， the vegetation canopy structure in 63.7% of the area has not yet significantly improved. This indicates the need for continuous high-quality rocky desertification control to further enhance vegetation ecological functions. A pronounced trend of vegetation degradation is observed in certain areas due to urban expansion. On this basis， it is recommended to combine urban spatial planning and regulation with forest stand structural upgrades to steadily enhance the effectiveness of ecological protection and restoration in the karst region.

关键词

Keywords

references

吴风志，王金亮，邓云程，等 . 1993—2023年西南喀斯特连片区石漠化敏感性时空演变及整治区差异［J］. 生态学报， 2026 ， 46 （ 11 ）： 5747 - 5765 .

Spatiotemporal evolution of karst rocky desertification sensitivity and differences among remediation areas in the southwest China karst continuous region from 1993 to 2023 ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2026 ， 46 （ 11 ）： 5747 - 5765 .

李阳兵，罗光杰，白晓永，等 . 典型峰丛洼地耕地、聚落及其与喀斯特石漠化的相互关系：案例研究［J］. 生态学报， 2014 ， 34 （ 9 ）： 2195 - 2207 .

Li Yangbing ， Luo Guangjie ， Bai Xiaoyong ， et al . The correlations among arable land， settlement and karst rocky desertification-cases study based on typical peak-cluster depression ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2014 ， 34 （ 9 ）： 2195 - 2207 .

种国双，海月，郑华，等 . 中国西南喀斯特石漠化治理现状及对策［J］. 长江科学院院报， 2021 ， 38 （ 11 ）： 38 - 43 .

Chong Guoshuang ， Hai Yue ， Zheng Hua ， et al . Current situation and measures of karst rocky desertification control in southwest China ［J］. Journal of Yangtze River Scientific Research Institute ， 2021 ， 38 （ 11 ）： 38 - 43 .

欧阳志云，郑华，岳平 . 建立我国生态补偿机制的思路与措施［J］. 生态学报， 2013 ， 33 （ 3 ）： 686 - 692 .

Ouyang Zhiyun ， Zheng Hua ， Yue Ping . Establishment of ecological compensation mechanisms in China： Perspectives and strategies ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2013 ， 33 （ 3 ）： 686 - 692 .

王克林，岳跃民，陈洪松，等 . 喀斯特石漠化综合治理及其区域恢复效应［J］. 生态学报， 2019 ， 39 （ 20 ）： 7432 - 7440 .

Wang Kelin ， Yue Yuemin ， Chen Hongsong ， et al . The comprehensive treatment of karst rocky desertification and its regional restoration effects ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2019 ， 39 （ 20 ）： 7432 - 7440 .

吕妍，张黎，闫慧敏，等 . 中国西南喀斯特地区植被变化时空特征及其成因［J］. 生态学报， 2018 ， 38 （ 24 ）： 8774 - 8786 .

Lü Yan ， Zhang Li ， Yan Huimin ， et al . Spatial and temporal patterns of changing vegetation and the influence of environmental factors in the karst region of Southwest China ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2018 ， 38 （ 24 ）： 8774 - 8786 .

Zhang Li ， Xiao Jingfeng ， Li Jing ， et al . The 2010 spring drought reduced primary productivity in southwestern China ［J］. Environmental Research Letters ， 2012 ， 7 （ 4 ）： e045706 .

赵东升，王珂，崔耀平 . 植被变化对气候的反馈机制及调节效应［J］. 生态学报， 2023 ， 43 （ 19 ）： 7830 - 7840 .

Zhao Dongsheng ， Wang Ke ， Cui Yaoping . Feedback mechanisms and regulatory effects of vegetation change on climate ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2023 ， 43 （ 19 ）： 7830 - 7840 .

马忠学，崔惠娟，葛全胜 . 基于植被动态模式预估中国植被净初级生产力变化格局［J］. 地理学报， 2022 ， 77 （ 7 ）： 1821 - 1836 .

Ma Zhongxue ， Cui Huijuan ， Ge Quansheng . Prediction of net primary productivity change pattern in China based on vegetation dynamic models ［J］. Acta Geographica Sinica ， 2022 ， 77 （ 7 ）： 1821 - 1836 .

彭菲菲，汪小钦，余智超，等 . 长汀县多分辨率植被指数与植被覆盖度遥感监测［J］. 水土保持学报， 2026 ， 40 （ 3 ）： 1 - 12 .

Peng Feifei ， Wang Xiaoqin ， Yu Zhichao ， et al . Remote sensing monitoring of multi-resolution vegetation indices and fractional vegetation cover in Changting County ［J］. Journal of Soil and Water Conservation ， 2026 ， 40 （ 3 ）： 1 - 12 .

靳华安，李爱农，边金虎，等 . 西南地区不同山地环境梯度叶面积指数遥感反演［J］. 遥感技术与应用， 2016 ， 31 （ 1 ）： 42 - 50 .

Jin Huaan ， Li Ainong ， Bian Jinhu ， et al . Leaf Area Index （LAI） estimation from remotely sensed observations in different topographic gradients over southwestern China ［J］. Remote Sensing Technology and Application ， 2016 ， 31 （ 1 ）： 42 - 50 .

Myneni R B ， Hoffman S ， Knyazikhin Y ， et al . Global products of vegetation leaf area and fraction absorbed PAR from year one of MODIS data ［J］. Remote Sensing of Environment ， 2002 ， 83 （ 1/2 ）： 214 - 231 .

Field C B ， Behrenfeld M J ， Randerson J T ， et al . Primary production of the biosphere： Integrating terrestrial and oceanic components ［J］. Science ， 1998 ， 281 （ 5374 ）： 237 - 240 .

洪辛茜，黄勇，孙涛 . 我国西南喀斯特地区2001—2018年植被净初级生产力时空演变［J］. 生态学报， 2021 ， 41 （ 24 ）： 9836 - 9846 .

Hong Xinqian ， Huang Yong ， Sun Tao . Spatiotemporal evolution of vegetation net primary productivity in the karst region of southwest China from 2001 to 2018 ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2021 ， 41 （ 24 ）： 9836 - 9846 .

庄义琳，周金星，吴秀芹，等 . 2001—2016年喀斯特断陷盆地植被变化及其驱动因素［J］. 林业科学， 2019 ， 55 （ 9 ）： 177 - 184 .

Zhuang Yilin ， Zhou Jinxing ， Wu Xiuqin ， et al . Vegetation change and it′s driving forces in karst faulted basins between 2001 and 2016 ［J］. Scientia Silvae Sinicae ， 2019 ， 55 （ 9 ）： 177 - 184 .

Qiao Y N ， Jiang Y J ， Zhang C Y . Contribution of karst ecological restoration engineering to vegetation greening in southwest China during recent decade ［J］. Ecological Indicators ， 2021 ， 121 ： e107081 .

Chen Wei ， Bai Shuang ， Zhao Haimeng ， et al . Spatiotemporal analysis and potential impact factors of vegetation variation in the karst region of Southwest China ［J］. Environmental Science and Pollution Research ， 2021 ， 28 （ 43 ）： 61258 - 61273 .

Kooistra L ， Berger K ， Brede B ， et al . Reviews and syntheses： Remotely sensed optical time series for monitoring vegetation productivity ［J］. Biogeosciences Discussions ， 2023 ， 21 （ 2 ）： 473 - 511 .

何宏昌，马炳鑫，靖娟利，等 . 近20年西南喀斯特地区植被NPP时空变化及自然因素地理探测［J］. 水土保持研究， 2022 ， 29 （ 3 ）： 172 - 178 .

He Hongchang ， Ma Bingxin ， Jing Juanli ， et al . Spatiotemporal changes of NPP and natural factors in the southwestern karst areas from 2000 to 2019 ［J］. Research of Soil and Water Conservation ， 2022 ， 29 （ 3 ）： 172 - 178 .

罗旭玲，王世杰，白晓永，等 . 西南喀斯特地区石漠化时空演变过程分析［J］. 生态学报， 2021 ， 41 （ 2 ）： 680 - 693 .

Luo Xuling ， Wang Shijie ， Bai Xiaoyong ， et al . Analysis on the spatio-temporal evolution process of rocky desertification in Southwest karst area ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2021 ， 41 （ 2 ）： 680 - 693 .

兰安军，张百平，熊康宁，等 . 黔西南脆弱喀斯特生态环境空间格局分析［J］. 地理研究， 2003 ， 22 （ 6 ）： 733 - 741 .

Lan Anjun ， Zhang Baiping ， Xiong Kangning ， et al . Spatial pattern of the fragile karst environment in southwest Guizhou Province ［J］. Geographical Research ， 2003 ， 22 （ 6 ）： 733 - 741 .

Long Yi ， Jiang Fugen ， Deng Muli ， et al . Spatial-temporal changes and driving factors of eco-environmental quality in the Three-North region of China ［J］. Journal of Arid Land ， 2023 ， 15 （ 3 ）： 231 - 252 .

Evans J ， Geerken R . Discrimination between climate and human-induced dryland degradation ［J］. Journal of Arid Environments ， 2004 ， 57 （ 4 ）： 535 - 554 .

Chen A ， Yang X C ， Guo J ， et al . Synthesized remote sensing-based desertification index reveals ecological restoration and its driving forces in the northern sand-prevention belt of China ［J］. Ecological Indicators ， 2021 ， 131 ： e108230 .

徐勇，戴强玉，黄雯婷，等 . 2000—2020年西南地区植被NDVI时空变化及驱动机制探究［J］. 环境科学， 2023 ， 44 （ 1 ）： 323 - 335 .

Xu Yong ， Dai Qiangyu ， Huang Wenting ， et al . Spatio-temporal variation in vegetation cover and its driving mechanism exploration in southwest China from 2000 to 2020 ［J］. Environmental Science ， 2023 ， 44 （ 1 ）： 323 - 335 .

杜文鹏，闫慧敏，甄霖，等 . 西南岩溶地区石漠化综合治理研究［J］. 生态学报， 2019 ， 39 （ 16 ）： 5798 - 5808 .

Du Wenpeng ， Yan Huimin ， Zhen Lin ， et al . The experience and practice of desertification control in karst region of southwest China ［J］. Acta Ecologica Sinica ， 2019 ， 39 （ 16 ）： 5798 - 5808 .

Liu Qi ， Deng Dapeng ， Liao Qidi ， et al . Analysis on the influence of rainfall characteristics on soil and water loss in rocky desertification region ［J］. Carbonates and Evaporites ， 2021 ， 36 （ 4 ）： e77 .

曾发明，吴泽燕，章程，等 . 峰丛洼地区石漠化治理的碳汇研究进展［J］. 中国岩溶， 2018 ， 37 （ 1 ）： 67 - 73 .

Zeng Faming ， Wu Zeyan ， Zhang Cheng ， et al . Carbon sink in rocky desertification restoration， Southwest China： A case of the peak-cluster depression areas ［J］. Carsologica Sinica ， 2018 ， 37 （ 1 ）： 67 - 73 .

Tong Xiaowei ， Brandt M ， Yue Yuemin ， et al . Increased vegetation growth and carbon stock in China karst via ecological engineering ［J］. Nature Sustainability ， 2018 ， 1 （ 1 ）： 44 - 50 .

Zheng Liang ， Wu Hao ， Lin Anqi ， et al . Climate change weakened the productivity benefits from the forestry ecological engineering projects-induced greening in China ［J］. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation ， 2026 ， 146 ： e105052 .

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