在气候变化的全球背景下，理解陆地生态系统的响应机制已成为生态学研究的核心议题。位于伊朗北部、环绕里海南岸的希尔卡尼亚森林（Hyrcanian forests），作为世界上生物多样性最丰富的温带阔叶林之一，不仅是重要的碳汇区，更是维系区域生态平衡的关键地带。然而，这片被誉为比欧洲森林更具生物多样性的珍贵生态系统，正面临着前所未有的压力。过去，这片森林曾覆盖约500万公顷的土地，但由于农村发展、城市扩张、林地转为农业和园艺用地、牲畜放牧以及持续的森林砍伐，在过去二十年里森林面积持续减少，目前仅存约180万公顷。同时，该区域独特的地理和气候条件——西阿尔伯兹山脉的阻挡、里海的邻近性以及湿润多雨的气候——使得植被动态对气候因子和人类活动的响应极为敏感。吉兰省作为该森林分布的核心区域，其植被的“绿化”与“褐化”过程直接反映了生态系统健康状况，但长期以来，缺乏对植被时空变化趋势及其驱动因素的定量化、系统化评估。传统的地面数据收集方法又耗时耗力。因此，利用卫星遥感时间序列数据精准揭示吉兰省植被动态及其与气候和人类活动的关系，对于该全球重要生态区的保护和适应性管理具有紧迫性和重要意义。
本研究主要利用了遥感与地理信息系统分析技术。关键技术方法包括：1) 数据获取与预处理：使用了2001-2020年期间的MODIS MOD13Q1产品（16天合成NDVI数据，空间分辨率250米），并从伊朗气象组织获取了13个气象站的日值温度和降水数据（2000-2020年）。对NDVI数据进行了季节调整，计算了NDVI异常值以用于长期趋势分析。对气象数据进行了质量控制和缺失值插补，并聚合为16天间隔以匹配NDVI数据。2) 空间插值：比较了三维线性梯度法、反距离加权法（IDW）和克里金法三种空间插值方法，根据均方根误差（RMSE）和平均偏差误差（MBE）评估后，最终选择平方反距离加权法插值降水数据，选择三维线性梯度法插值最高和最低温度数据，生成了与植被图像空间特性一致的气候变量栅格图。3) 趋势与相关性分析：采用非参数的曼-肯德尔（Mann-Kendall）检验分析NDVI异常值及气候变量的长期趋势，并通过计算相关系数并结合显著性检验（p < 0.05），分析了NDVI与气候变量（最高温Tmax 、最低温Tmin 、降水）之间的空间相关性。4) 变化检测：使用Pettitt均一性检验识别NDVI时间序列中的突变点，并结合谷歌地球历史影像进行可视化验证，重点分析了植被显著减少的区域（如阿扎里湿地、拉什特大都市区、朗格鲁德市）的变化情况。
3. 结果
3.1. 植被活动趋势分析
曼-肯德尔趋势分析表明，在2001至2020年间，吉兰省55%的区域植被活动呈显著增加趋势，7%的区域呈显著减少趋势，其余38%区域趋势不显著。清晰显示，植被增加趋势主要分布在东部高海拔地区，而植被减少则集中在沿海中心城市周边及主要交通沿线，如拉什特（Rasht）、朗格鲁德（Langrud）、拉希詹（Lahijan）等城市周边。海拔箱线图分析进一步揭示，50%的显著正趋势像元集中在海拔174至1,280米之间，而75%的显著负趋势像元位于海拔40米以下的沿海区域，表植被退化与低海拔人口密集区高度重合。
3.2. 温度与降水趋势及其与植被活动的关系
气候趋势分析显示，全省最高温度和最低温度均呈现显著上升趋势，且最低温的上升速率更快。降水趋势则呈现空间异质性，45%的区域（主要是西部和南部半干旱区）降水呈显著减少趋势，其余区域无显著趋势。和直观展示了这些趋势的空间格局。相关性分析表明，在全省74%-75%的区域，植被活动与温度（Tmax , Tmin ）呈显著正相关，而在51%的区域，植被活动与降水呈显著负相关。这表明在湿润的吉兰省，温度而非降水是植被生长的主要限制因子。然而，在南部的鲁德巴勒（Rudbar）、曼吉勒（Manjil）等半干旱地区，相关性模式相反，降水呈正相关而温度呈负相关，反映了水分胁迫的主导作用。和以及清晰呈现了这些复杂的空间相关关系。
3.3. 植被活动下降趋势分析
对植被显著减少区域的深入分析表明，城市化、土地利用变化是主因。Pettitt均一性检验识别出阿扎里湿地周边、朗格鲁德市、拉什特大都市区植被活动的突变点分别发生在2008年、2012年和2009年。显示了NDVI年际变化的突变。谷歌地球历史影像对比证实，阿扎里湿地周边在2011-2020年间水体和水生植被明显萎缩，主要归因于无序城市扩张和自然土地转为休闲别墅。此外，比贾尔大坝（2015年建成）蓄水导致其集水区约387公顷植被淹没，是高海拔区域植被损失的典型案例。和直观展示了这些变化。
4. 讨论和结论
本研究系统揭示了吉兰省过去二十年植被动态的空间分异规律及其驱动机制。主要结论是：气候变化，特别是温度升高，是促进高海拔地区（174-1280米）植被生长（“绿化”）的主要自然驱动力；而人类活动（城市化、土地利用变化、基础设施建设）则是导致低海拔沿海地区和中西部主要城市周边以及1800-2500米部分希尔卡尼亚森林核心区植被退化（“褐化”）的主导因素。在吉兰省大部分湿润地区，温度是植被活动的主要限制因子，其升高促进了植被生长；而在南部半干旱地区，降水则成为限制因子。温度与降水之间显著的负相关性进一步表明二者对植被的联合调控作用。研究表明，2008年至2012年间是吉兰省植被因人类活动而发生显著退化的关键时期。
本研究的意义在于，首次利用长时序MODIS NDVI数据并结合严格统计检验，定量刻画了吉兰省植被变化的空间格局，并清晰区分了气候变暖（自然驱动）与人类活动（人为驱动）在不同区域的相对重要性。研究成果为吉兰省乃至整个希尔卡尼亚森林生态系统的保护、恢复和适应性管理提供了精确的空间信息和坚实的科学依据。特别是明确了需要优先干预的植被退化热点区域（如沿海城市带、阿扎里湿地、主要交通干线沿线），强调了在应对气候变化的同时，必须严格控制不合理的人类活动，以防止这片具有全球意义的森林生态系统进一步退化。该研究已发表在《Geosystems and Geoenvironment》期刊上。
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