Nature Scientific Reports: Разработка индекса опустынивания, объединяющего внутригодовую динамику растительного покрова и влажности почвы
Опустынивание является одним из основных проявлений деградации экосистем засушливых земель, влияющим на продуктивность угодий и экологическую устойчивость. Для надёжной оценки необходимы показатели, отражающие как состояние растительности, так и дефицит влаги, однако сезонная взаимосвязь между растительным покровом (vegetation cover, VC) и влажностью почвы (soil moisture, SM) изучена недостаточно. В данном исследовании анализировалось взаимодействие VC и SM во Внутренней Монголии (северный Китай) в период с 2001 по 2025 гг. Влажность почвы оценивалась с помощью температурно-растительного индекса засухи (temperature vegetation drought index, TVDI), рассчитанного на основе данных MODIS-NDVI и MODIS-LST. Для характеристики сезонной динамики VC и SM в различных типах земного покрова применялись анализ временных трендов и перекрёстная корреляция с учётом временного лага; также были разработаны четыре индекса опустынивания. Внутригодовые колебания влажности почвы тесно коррелировали с фенологией растительности. Повышение влажности почвы способствовало росту растительности, в то время как развитие растительности усиливало потребление воды и замедляло накопление влаги в почве. Разность между максимальным показателем VC и минимальным показателем SM в течение вегетационного периода демонстрировала сильную корреляцию с пиковым значением VC (r = 0,97, p < 0,01), что указывает на способность этого параметра отражать продуктивность почвы и степень взаимосвязи между растительностью и влагой. Характер взаимосвязи VC и SM различался в зависимости от типа земного покрова: в лесах и на сельскохозяйственных землях наблюдались более выраженные реакции с более длительной задержкой по времени по сравнению с пастбищами и неиспользуемыми землями. Из четырёх разработанных индексов нормализованный разностный индекс опустынивания на основе влажности и растительности (Moisture Vegetation Normalized Difference Desertification Index, MV-NDDI) продемонстрировал относительно стабильные результаты при выявлении взаимосвязи VC–SM и различении пустынных и непустынных территорий, хотя выявленные корреляции были умеренными по величине. Полученные результаты свидетельствуют о том, что MV-NDDI может служить полезным индикатором для мониторинга опустынивания в экосистемах засушливых земель с дефицитом водных ресурсов.
