农业机械学报

作者：李瑞平，王莹，郑和祥，秦子元，侯洪飞

单位：内蒙古农业大学,内蒙古农业大学,水利部牧区水利科学研究所,水利部牧区水利科学研究所,水利部牧区水利科学研究所,

关键词：毛乌素沙地;植被物候;气候变化;随机森林;SHAP分析;时滞累积效应

基金：内蒙古自治区“揭榜挂帅”项目(2024JBGS0020)、国家自然科学基金项目(52269004)和内蒙古农业大学旱区水工程生态环境全国重点实验室项目(SQ2024SKL08048)

植被物候作为表征植被对气候变化响应的关键生态指标，其动态变化对干旱区生态系统稳定性具有重要影响。为深入揭示干旱半干旱区植被生长起始期（SOS）对多气候因子的响应机制及时滞累积效应，基于2001—2020年NDVI数据、多源气候数据和SOS数据，构建了融合随机森林（RF）模型、SHAP解释算法、时滞累积分析的综合评价体系。结果表明：气温日较差（DTR）、日平均温度（Tmean）、云量（CLD）和月总降水量（Pre）的季前长度分别集中在3~4个月(55.6%区域)、1~3个月(60.3%区域)、4~6个月(58.1%区域)和4~6个月(62.9%区域)。Pre是SOS最关键的驱动因子，CLD、DTR和Tmean则在特定情境下提供补充调节，并且不同类型气候因子的响应特征存在明显差异，其中Tmean与DTR等热量因子以滞后1~3个月、无累积效应为主；Pre、地表土壤含水率（SM）与标准化降水蒸散发指数（SPEI）等水分因子则表现出以当前月和短期累积为主的响应机制；CLD则主要体现为滞后2个月、累积1个月的调控效应。本研究揭示了干旱半干旱区植被物候对多气候因子驱动的响应规律及时滞累积效应，为构建区域尺度的气候-植被交互模型、农业生产布局优化及气候变化下植被动态预测提供了理论依据和方法支撑。

来源：2025年第8期

《农业机械学报》期刊编辑部

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