近20年內蒙古干旱時空動態及其對氣候、蒸散發變化的響應

汪士為

(湖北汽車工業學院, 湖北 十堰 442002)

地處干旱半干旱區內蒙古地區作為我國重要的以畜牧業和旱作農業為主的農業區，因其獨特的自然和資源條件，東部、中部和西部干旱分布特征存在較大差異[1]。近年來，因氣候變暖導致極端低溫事件減少，極端高溫事件與降水事件的逐漸增加，使土地退化、干旱事件的頻繁發生成為21世紀嚴重影響內蒙古地區草原和農業生態系統環境、草原畜牧業和旱作農業經濟的健康持續發展的最復雜挑戰之一[2,3]。因此，如何及時、準確、大范圍監測和預測內蒙古旱情的發生和發展規律對內蒙古農業生產和生態環境治理具有重要指導意義。

傳統的旱情監測主要通過地面觀測站網獲取，雖可得到較為精確的干旱數據，但數據代表性差、獲取過程勞民傷財，獲得的基于站點的數據已不能準確刻畫大尺度范圍內干旱的時空變化[4]。隨著遙感技術的發展，不同時空分辨率的衛星數據成為大面積、動態監測的理想選擇，目前已有諸多學者對基于遙感技術對內蒙古干旱進行了研究[5-8]。在內蒙古的干旱空間分布規律的研究中，有學者指出空間分布上整體表現為輕旱和中旱等級，但內蒙古干旱空間分異明顯，西南部以輕旱為主，中部地區以中旱為主，大興安嶺以西的呼倫貝爾草原等地區旱情嚴重[6-9]。但其空間分布上存在明顯的季節差異性，內蒙古全區春、冬季節主要以中、重和特旱為主，整體表現為西部和西南部地區干旱發生頻率較低，但東部、北部和中部地區干旱發生頻率想想對較高；秋季中旱、中旱發生頻率在空間分布上較為一致[7-11]；夏季各級別干旱發生頻率在空間上無規律，主要受到氣溫和降水的影響[12]。在干旱的變化趨勢研究中，有學者發現1960—2015年內蒙古地區的干旱發現內蒙古地區整體為干旱逐漸減輕趨勢，四季均呈現為變濕趨勢，春季表現最為顯著，但1976年干旱趨勢發生突變[8]。其中，20世紀70—80年代的春旱年份發生概率遠高于其他年份，表現為連年干旱，但近10 a的干旱頻率明顯減少[13]。但也有很多學者研究發現近50 a內蒙古東部和中部為干旱強度增強趨勢，但增加不顯著，西部總體表現為干旱呈不顯著減弱趨勢，尤其在阿魯科爾沁旗東北部—霍林河一帶旱情增加趨勢最為嚴重，而阿榮旗和扎蘭屯等農業生產地區旱情增加趨勢不明顯[12,14-15]。有學者對影響干旱的影響因子中發現在21世紀以來，隨溫度躍升，蒸發需求加劇，而降水量增加趨勢減緩甚至微弱減少，這些因素可能導致了內蒙古地區的干旱程度呈持續增加趨勢[16]。也有學者研究發現溫度升高僅對溫性荒漠草原類及溫性草原化荒漠類的干旱程度具有顯著影響，降水稀少對非荒漠型草地的干旱程度具有顯著的影響[17]。賈元童等[16]選取地形、人文、經濟等19個指標對內蒙古干旱脆弱性進行評價，發現第一產業GDP比例、人均可支配收入和第一產業從業人員的比例是使內蒙古地區的干旱脆弱性增加的主要因素。以上研究多以氣象站點資料，“以點帶面”分析新疆區域的干旱時空特征，很難精確描述大區域尺度或氣象站點很少的區域的干旱情況。而遙感技術憑借具有客觀、及時、覆蓋面廣、數據連續性強、能夠將傳統的測點方法擴展到整個區域的信息等優點，已被應用于干旱的研究中。溫度植被干旱指數(TVDI)因考慮溫度與植被指數雙重特征，被證明可以有效地反映干旱特征[17-20]。但目前基于TVDI的干旱監測和評估研究中[11-15]，很少探討未來干旱可能的持續狀態的研究；關于氣候變化對干旱影響的研究大部分是以年尺度的氣候來分析，忽略了干旱對季節性氣候的響應，而各個季節的溫度和降水變化也對干旱產生重要的影響。

因此，研究基于NASA提供的2001—2020年的MODIS產品(包括NDVI，LST，ET數據)，利用Sen趨勢分析法、RS法、偏相關分析等方法對2001—2020年內蒙古地區干旱時空分布特征、變化趨勢、未來變化趨勢及蒸散發、季節性氣候變化對干旱的影響進行分析，并分析不同土地利用類型下內蒙古地區的干旱變化特征。以期為深刻認識在氣候暖干化的背景下，內蒙古地區干旱的時空動態，從而為合理利用水資源、農業產業結構調整及生態環境防治提供一定的理論依據。

1 研究區概況與研究方法

1.1 研究區概況

內蒙古地處中國北部邊疆(33°24′—53°23′N，97°12′—126°4′E)，總面積達118萬km2，地形由東北向西南斜伸，呈狹長狀。境內多數地區為高原型地貌區，海拔在1 000 m以上。區域所處緯度較高，高原面積大，距離海洋較遠，邊沿有山脈阻隔，大部分區域屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候，是非季風氣候影響的主要地區，少部分屬于溫帶季風氣候，光熱資源充足，年日照時數達2 600 h以上，降水量少而不勻，一般在400 mm以下，總的特點是春季氣溫驟升，多大風天氣，夏季短促而炎熱，降水集中，秋季氣溫劇降，霜凍往往早來，冬季漫長嚴寒，多寒潮天氣[1,16]。境內既有典型的草原和農耕區，又有相當比例的農牧交錯帶，也是我國重要的農畜產品生產基地[16]。因其特殊的地理位置、地形條件和干旱氣候的影響，加之不合理的人為開墾利用，區域內生態環境極為脆弱，水土流失十分嚴重，是該區域主要的生態環境問題之一[14-15](圖1)。

圖1 內蒙古土地利用類型、海拔及氣象站點空間分布

1.2 數據來源與處理

NDVI數據由NASA(https:∥ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/)網站所提供，采用MODIS Reprojection Tools(MRT)軟件對下載的原始數據進行格式轉換、投影轉換、數據拼接、裁切等預處理，轉換為TIF格式且坐標系為WGS-84坐標系?？臻g分辨率為1 000 m，時間分辨率為16 d，經過幾何校正和大氣校正的標準3級產品數據，數據經過MVC合成為月值。

地表溫度數據(LST)源于NASA網站提供的2001—2020年的MOD11A2產品提供的空間分辨率為1 km、時間分辨率為8 d的LST數據，該數據經過地形校正。

蒸散發數據(ET)源于NASA網站提供的2001—2020年的MOD16A2產品，空間分辨率為500 m、時間分辨率為8 d。

土地利用數據源于NASA網站提供的MCD12Q1產品，該產品是根據IPGP進行分類的全球產品，包括17種土地利用類型，土地覆蓋數據重分類為林地、草地、濕地、農用地、建筑用地和水體。

DEM數據由資源環境數據與平臺網站(http:∥www.resdc.cn/User)提供，分辨率為1 km。

溫度和降水數據采用中國氣象數據網(http:∥data.cma.cn/data/cdcindex)提供的月值數據，時間跨度為2001—2020年，得到研究區及周圍的130個站點氣象數據(圖1)，最后利用專業氣象插值軟件 ANUSPLINE將季節性氣象數據插值為空間分辨率為1 km的柵格數據集。

1.3 研究方法

1.3.1 地表溫度的地形訂正 在不同的海拔高度下，地表溫度會因氣溫和大氣湍流的影響而又較大變化。當研究區內地形有明顯起伏時在海拔高的地區，氣溫較低，地溫也會較低，若不經過高程訂正，高程高區地表溫度低，會造成對該區域土壤濕度的高估。在緯度跨度較大的情況下，氣溫隨緯度的增加而降低，因此高維地區地表溫度偏低，也會造成對研究區內土壤濕度的高估[21]。因此，地表溫度數據(LST)需要使用DEM數據和緯度對其進行訂正，訂正公式如下。

T=Ts+aH+bL+c

(1)

式中:T為經DEM訂正后的地表溫度值；Ts為原始的地表溫度值；H為數字高程(DEM)值；L為緯度；a,b,c為訂正系數,結合相關參考文獻[21],本文的a取值為-0.6/100℃,b取0.941 1,c取35.77。

1.3.2 溫度植被干旱指數(TVDI) Price[22]、Sandholt等[23]研究發現植被覆蓋度與土壤含水量之間的變化范圍較大時，NDVI與LST間構成的散點圖是一個三角形。并在大量研究下提出了溫度植被干旱指數(TVDI)的概念，指出TVDI是利用Ts-NDVI特征空間提取的水分脅迫指標來估算陸面表層土壤水分的一種方法。TVDI的計算公式為(2)：

(2)

式中:Ts為地表溫度;Tsmax為最高地表溫度；Tsmin為最低地表溫度。干濕邊方程可表示為(3)—(4):

Tsmax=a1+b1·NDVI

(3)

Tsmin=a2+b2·NDVI

(4)

式中:a1,b1,a2,b2分別為干濕邊擬合方程的系數;NDVI為歸一化植被指數。

TVDI的干旱等級參考吳黎[18]對TVDI干旱指標的劃分標準和本研究區TVDI的分布特征，對研究區干旱等級分級，等級閾值見表1。

表1 土壤濕度干旱等級劃分

1.3.3 干旱變化趨勢分析 采用Sen斜率估計法分析2001—2020年內蒙古TVDI變化趨勢和變化速率。Sen斜率的計算公式為[24]：

(5)

式中:β為TVDI變化趨勢;Median為取中值函數;當β>0時,TVDI呈增加趨勢;β<0時,TVDI呈減小趨勢。

1.3.4 氣候變化持續性分析 Hurst指數是根據長時間序列數據預測未來持續狀態的一種指數，是一種定量表述時間序列信息長期依賴性的有效方法。因此，研究基于Hurst中的重標極差(R/S)分析法可以反映其變化趨勢的持續性[25]。Hurst值域介于[0,1]，可以根據Hurst的大小判斷TVDI時間序列是完全隨機還是存在持續性。當Hurst>0.5，表示TVDI時間序列是一個持續性序列，即未來物候變化趨勢與過去一致。如果Hurst=0.5，則說明TVDI序列為隨機序列，與過去沒有關系。當Hurst<0.5則表明TVDI時間序列數據具有反持續性，即TVDI過去變化趨勢與未來的變化趨勢相反。TVDI時間序列為Ai,i=1,2,3,…,n，對于任意正整數m，定義該時間序列，具體公式見參考文獻[25]。

1.3.5 TVDI與氣溫、降水相關分析法 本研究采用相關分析法研究TVDI與ET和氣候的關系，相關系數見計算公式(6)[14]：

(6)

2 結果與分析

2.1 干旱時空分布特征

從內蒙古不同季節、全年近20 a的TVDI時間變化曲線可以發現：內蒙古TVDI整體表現為微弱的下降趨勢，以0.000 9的速率下降(p<0.01)。其中在2007年、2010年、2013年TVDI的值明顯高于其他年份，TVDI值分別為0.774 2，0.779 3，0.762 2，根據干旱等級劃分其屬于重旱年份。在2004年、2015年TVDI低于周圍其他年份，總體波動程度較小，TVDI基本在0.75附近上下波動。不同季節TVDI的變化特征各不相同：冬季干旱程度最大，均值基本集中在0.9～0.95，屬特旱等級，即地表植物出現干枯死亡現象，其波動性較小；夏季為干旱程度最小的季節，TVDI值介于0.5～0.6，屬中旱等級，其在2003年、2010年出現突變點，從中旱等級變為重旱等級；秋季和春季的TVDI趨勢曲線與全年TVDI趨勢曲線較為相近。冬季TVDI的增加速率為四季最小(減少速率為每年0.000 07，R2=0.002)，呈不顯著的減小趨勢，其在2003年、2010年并未出現突變點；春季TVDI呈不顯著的減小趨勢，減小速率為每年0.000 5，R2=0.008 8；秋季TVDI的減小速率為每年0.001 3，R2為0.037 2，在2010年的TVDI異常增大，大于常年；夏季TVDI的減小速率最大(增長速率為每年0.001 8，R2=0.101 5)，變化較為明顯。總體而言，內蒙古地區的TVDI均呈現出不顯著的減小趨勢(圖2)。

圖2 內蒙古TVDI的年際變化趨勢

20 a間內蒙古TVDI的空間分布情況(圖3)發現TVDI呈現出從西南向東北逐漸減小的空間分布規律，即干旱程度在逐漸降低。TVDI最大值區域主要為阿拉善盟，基本在0.86以上，屬于特旱等級。TVDI最小值集中在呼倫貝爾市，TVDI基本集中在0.57以下，屬于輕旱等級。結合圖1的草地類型圖和DEM可以發現在TVDI值較低的地區海拔較低，土地利用類型主要為林地覆蓋區域，而在海拔較高的西北部地區，土地利用類型主要為草地，TVDI值較高。從年際變化上來看，2007年、2010年的TVDI屬于特旱的面積明顯大于其他年份，整個地區的TVDI較其他年份基本呈現明顯增大趨勢，尤其在興安盟和錫林郭勒盟地區，TVDI增加最為明顯。干旱程度較小的主要為2012年、2013年、2018—2020年，TVDI除在阿拉善盟地區表現為特旱，其他地區均為輕旱或中旱。

圖3 2001-2020年內蒙古TVDI空間分布

2.2 干旱的空間變化趨勢

從全年來看變化趨勢空間分布來看(圖4)，內蒙古20 a間整體以減小趨勢為主(p<0.01)，減小速率集中在-2.5～0.0，空間分布上呈現出從西南向東北差異，西南部主要以增加趨勢(主要分布在阿拉善盟中部)，從中部地區向西部地區TVDI的減小速率在逐漸增大。從不同季節變化趨勢空間分布來看，內蒙古20 a間春季TVDI以減小趨勢為主(p<0.05)，每年減小速率集中在-2.5～-0.5，占內蒙古總面積的81.76%。TVDI呈顯著增加趨勢的區域集中在阿拉善盟、巴彥淖爾市、烏海市和鄂爾多斯市的部分地區，年增加速率集中在0～1.5，占內蒙古總面積的13.89%，TVDI呈顯著減小的區域集中在興安盟和呼倫貝爾市。夏季TVDI變化速率以顯著的減小趨勢為主，呈顯著增加的區域主要集中在阿拉善盟、巴彥淖爾市、烏海市、鄂爾多斯市和通遼市。秋季58.99%的像元表現為增加趨勢，尤其在錫林郭勒盟以西地區，呈顯著增加趨勢；在錫林郭勒盟以東地區，TVDI以顯著減小趨勢為主，減小速率集中在-0.5以下。20 a間內蒙古冬季TVDI大部分像元上表現為減小趨勢，但在干旱程度較低的呼倫貝爾市的TVDI呈顯著的增加趨勢，增加速率高達1.5以上，而在其他地區以減小趨勢為主。

為進一步探討不同土地利用下內蒙古地區的TVDI變化趨勢特征，統計土地利用下各個季節在不同變化速率等級下的像元百分比，發現不同土地利用下的TVDI的變化趨勢差異性較大(圖4)。從全年來看，5種土地利用類型的TVDI均以年變化速率為-2.5～0.0為主，但草地覆蓋區域的TVDI呈增加趨勢的面積明顯大于其他土地利用類型。林地的覆蓋區域的TVDI呈增加趨勢的像元占比為5.63%。從不同季節來看，春季、夏季的像元統計數除濕地外，與全年的較為相近，夏季在濕地區域主要以增加趨勢為主；秋季的草地覆蓋區域的TVDI以增加趨勢為主的像元數明顯多于全年的和其他三季的，但不同土地利用覆蓋區域的差異較大；冬季整個內蒙古區域均以增加趨勢為主，即土壤水分明顯在減少，但不同土地利用類型的像元數的差異較大。冬季TVDI在草地、農用地、建設用地和濕地覆蓋區域以減小為主，但在林地區域以顯著增加趨勢為主。

圖4 2001-2020年內蒙古TVDI季節變化趨勢及不同土地利用類型TVDI變化趨勢

2.3 干旱變化的持續性分析

利用內蒙古20 a的TVDI計算Hurst指數，獲得內蒙古年際、各個季節變化持續性空間分布(圖5)，發現內蒙古TVDI未來變化趨勢具有Hurst現象。從全年來看，Hurst指數空間分布來看，Hurst均值為0.394 2，即未來一段時間內內蒙古TVDI變化趨勢與2001—2020年的變化趨勢表現為相反趨勢，結合前面趨勢分析結果表明未來一段時間內內蒙古大部分區域的TVDI將呈增大趨勢。從不同季節來看，春季Hurst集中在0.5以下的像元占比為93.12%，結合趨勢分析發現內蒙古地區的TVDI在未來一段時間內可能會持續增大，且這種增加趨勢較為明顯；夏季TVDI的Hurst均值為0.421 2，結合趨勢分析表明未來夏季TVDI在一段時間內大部分像元數將呈增大趨勢，但增大趨勢不明顯，呈較小區域的零星分布在阿拉善盟地區；秋季的Hurst均值為0.455 2，大部分像元數的變化趨勢與過去20 a的變化趨勢相反，即未來一段時間秋季TVDI將呈減小趨勢，尤其在錫林郭勒盟以西的地區，表現為減小趨勢較為明顯；冬季的Hurst為0.487 9，未來一段時間的持續狀態與過去20 a在大面積上呈現出相反趨勢，即大面積表現為變旱趨勢。總體而言，不同季節之間未來的變化趨勢均與過去的趨勢存在一定的關系。

統計不同季節、不同土地利用覆蓋區域的Hurst指數均值發現(圖5)：全年、春季草地覆蓋區域的Hurst集中在0.3～0.4的區域占比較大，其次為夏季>秋季>冬季，即未來一段時間全年和春季的變旱程度較其他3個季節明顯。林地覆蓋區域Hurst<0.3的占比明顯高于草地，即未來一段時間的持續狀態與過去相反的趨勢較大，但秋季、冬季的與過去呈相反趨勢的強度明顯較春、夏、全年小很多。農用地、建筑用地和濕地的Hurst指數在不同等級中的占比較為接近，秋冬兩季與過去呈相反狀態明顯小于春、夏和全年。

2.4 干旱對氣溫、降水、蒸散發變化的響應格局

采用偏相關分析法對TVDI和不同季節降水、溫度和蒸散發量分析發現(圖6)：在控制氣溫的條件下TVDI與降水之間的關系為正負相關并存。就全年尺度來看，主要以負相關為主，即降水量增多，TVDI增加，僅在烏海市的最南部零星分布正相關關心的像元。春季TVDI與降水之間的關系以負相關為主(即降水量增加，TVDI降低)，占總面積的86.23%，相關系數主要集中在-0.6～0.0。TVDI與降水呈正相關關系的集中在烏海市、包頭市、烏蘭察布市和赤峰市，相關系數在0.1以上；夏季TVDI與降水的偏相關關系以負相關為主，即TVDI隨降水的增多而減小，尤其在內蒙古高原地帶，相關性較高。在烏海市和通遼市零星分布有呈正相關的像元。秋季TVDI與降水主要以負相關關系為主，尤其在興安盟和呼倫貝爾市，相關系數達到-0.4以下，相關性極高，而在錫林郭勒盟以西的內蒙古區其他市，降水與TVDI主要以正相關關系為主。冬季TVDI與降水呈正相關、負相關的占比分別為49.72%，50.28%，在內蒙古高原和呼倫貝爾市林地覆蓋區域以極顯著正相關關系為主，但在阿拉善盟以西的地區，TVDI與降水主要與以負相關關系為主。

圖5 2001-2020年內蒙古不同季節Hurst指數空間分布及不同土地利用類型TVDI變化趨勢

在控制降水的條件下TVDI與氣溫之間的相關關系也為正負相關并存。全年氣溫與TVDI以負相關為主，即溫度升高，TVDI降低，空間差異較大。春季TVDI與氣溫以負相關關系為主，即溫度升高會導致TVDI減小，但在阿拉善盟最西地區，以極顯著正相關關系為主；夏、秋季兩季TVDI與氣溫的相關性在空間分布上較為一致，主要以正相關關系為主，但在興安盟地區TVDI與氣溫表現為負相關關系。冬季TVDI與氣溫表現為顯著的正相關關系，正相關系數在0.2以上，相關性極高。

通過相關分析計算得到TVDI與蒸散發(ET)的空間分布，發現ET與TVDI在全年尺度主要以負相關關系為主。春季ET與TVDI表現為顯著的正相關關系，且相關性極高；夏季TVDI與ET的相關性存在明顯的地帶性，從西南向東北相關性從正相關逐漸過渡為負相關，尤其在水資源較為豐富的興安盟地區的負相關關系較為顯著；秋季TVDI與ET的相關性在空間分布上表現較為一致；冬季TVDI與ET在大面積上表現為顯著的正相關關系，及ET的增加會導致內蒙古地區的干旱程度加大。

3 討論與結論

3.1 討 論

隨著全球氣候變暖、蒸散發增強的內蒙古的干旱化問題引起來廣泛關注。為了遏制生態環境惡化，自1998年起，目前我國已經開展了一系列生態工程(如2000年的天然林保護工程、草原生態建設與保護工程、退耕還林還草、防風固沙等多項工程改善內蒙古生態環境建設。在這一系列的工程實施下，內蒙古的生態環境得到很好地改善，尤其是夏季的干旱程度明顯得到防治，明顯比未實施這一系列工程之前的干旱防治能力強很多[6]。但在實施水利工程、退耕還草政策實行之初，沒有考慮到地區的氣候、水文等自然因素，土地利用面積的大幅度變化使內蒙古部分地區土壤蒸發量加大，從而造成土地干旱程度增加，土壤干燥化現象受到普遍關注。本文通過研究2001—2020年內蒙古干旱，發現近20 a整體表現為干旱減輕趨，呈現出西部主要以增加趨勢(主要分布在阿拉善盟中部)，東部地區TVDI以減少速率為主，這一結論與程偉等[17]研究結果一致，但與那音太[7]基于SPI指數研究發現內蒙古東部和中部干旱程度增加，西部干旱程度減小的結論存在矛盾。究其原因一方面可能是因為使用的不同干旱評價指標、同一指標的干旱等級劃分依據和研究的時間段不同導致結論相反，如那音太[7]選擇的是以氣象站點資料的SPEI指數分析內蒙古的干旱時空特征，可能存在難以精確描述大區域尺度或氣象站點很少的區域的干旱情況，而本研究使用的TVDI指數評估干旱程度是基于植被覆蓋度和地表溫度建立的指標，因此使結果存在差異。因此，不同評價指標對內蒙古干旱的監測結果存在差異，如本文的TVDI指數只考慮到了植被覆蓋度和地表溫度兩個因素，其他如局部地形因子、土壤條件和不同土地利用覆蓋(如城鎮用地存在不能保持水分，NDVI指數偏低，進而導致TVDI值偏高的問題)等影響干旱狀況發生的因子沒有考慮。而SPEI指數是基于氣象站點的降水數據建立，沒有考慮到地表溫度和植被覆蓋情況。因此，在后期的研究中，因綜合分析水文干旱指標、農業干旱指標和土壤干旱指標與TVDI的關系，并針對不同的土地利用類型選擇合適的指標監測干旱程度。

圖6 2001-2020年內蒙古TVDI與氣溫、降水、ET偏相關系數空間分布

本研究發現2003年、2010年內蒙古出現大面積的干旱加重，據報道2010年夏季內蒙古降水量為1961年以來最少、氣溫為1961年以來最高，異常的高溫少雨使內蒙古出現大面積的干旱，這一報道為本文研究提供了支持[26]。

但在未來一段時間內內蒙古干旱將以增加趨勢變化，未來一段時間內阿拉善盟部分區域的干旱程度有所緩解。蒸散發與TVDI從年尺度看，以負相關關系為主，但不同季節差異性較大。春季和冬季ET與TVDI表現為顯著的正相關關系；夏季TVDI與ET從西南向東北相關性從正相關逐漸過渡為負相關，尤其在水資源較為豐富的興安盟地區的負相關關系較為顯著；秋季TVDI與ET的相關性在空間分布上表現較為一致，以負相關為主。春冬季節ET與TVDI呈顯著正相關關系，究其原因可能一方面是因為在春冬季節內蒙古地區降水較少，地表水源涵養量較少，較大的蒸發會使地表干旱程度進一部加大。另一方面可能是因為內蒙古位于東亞夏季風影響區域邊緣，其東南部降水量嚴重受到夏季風的制約，有研究[27]表明自20世紀70年代以來，東亞夏季風強度總體表現為顯著減弱趨勢，導致內蒙古、南部干旱呈不顯著增加趨勢；也可能是因為全球氣候變暖，導致植被蒸騰作用加快，蒸散發增加，使土壤水分減少，抑制了植被(尤其是草地)的生長，使草地退化現象出現導致干旱程度加深。

3.2 結 論

(1) TVDI整體呈現出以呼倫貝爾市的TVDI值較小，基本集中在0.57以下，屬輕旱等級，阿拉善盟和烏海市的TVDI基本在0.86以上，屬特旱等級。

(2) TVDI以每年0.000 9的速率不顯著變小。春季81.76%的面積上TVDI呈現出減少趨勢，減小速率為每年0.5～2.5，夏季TVDI變化趨勢以顯著減小趨勢為主；秋季58.99%的像元上表現為增加趨勢；冬季TVDI大部分像元上表現為減小趨勢。

(3) 內蒙古未來一段時間內TVDI可能呈現出增加趨勢。春、夏兩季未來一段時間內內蒙古大部分區域的TVDI將呈增加趨勢，秋季未來一段時間內TVDI將呈減小趨勢，未來一段時間冬季TVDI將呈增加趨勢。

(4) TVDI與降水和氣溫以負相關為主，即降水量增多、氣溫上升，TVDI減小。春、夏、秋季TVDI與降水以負相關為主，冬季TVDI與降水、氣溫以正相關為主。ET與TVDI的相關性存在顯著的季節差異，春、冬季ET與TVDI表現為顯著的正相關關系，夏季TVDI與ET從西南向東北相關性從正相關逐漸過渡為負相關，尤其在水資源較為豐富的興安盟地區的負相關關系較為顯著；秋季TVDI與ET的相關性在空間分布上表現較為一致，以負相關為主。