Dinámicas Espaciotemporales y Mecanismos Impulsores de la Fenología Primaveral de la Vegetación en la Meseta Mongolia: Perspectivas de XGBoost y SHAP
Autores: Zhang, Yu; Cheng, Hao; Li, Fujia; Chen, Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Vegetación
Tierras secas
Fenología
Sos
Modis
Xgboost
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
La fenología de la vegetación en primavera en tierras secas es sensible a las presiones climáticas y antropogénicas, sin embargo, las respuestas no lineales del inicio de la temporada de crecimiento (SOS) en diferentes tipos de vegetación siguen sin estar cuantificadas adecuadamente. Aquí, extrajimos el inicio de la temporada de crecimiento desde 2001 hasta 2020 de la serie temporal del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) del Espectrorradiómetro de Imágenes de Moderada Resolución (MODIS) para áreas de vegetación estable en la Meseta de Mongolia (MP) y aplicamos modelos de Aumento de Gradiente Extremo (XGBoost) con análisis de Explicaciones Aditivas de Shapley (SHAP) a seis factores ambientales: precipitación, temperatura, velocidad del viento, densidad de ganado, densidad de población y elevación, en bosques, matorrales y praderas. El SOS mostró una heterogeneidad espacial pronunciada, con un inicio más temprano en los bosques y matorrales del norte y un inicio retrasado en las praderas áridas del sur. Los bosques y matorrales exhibieron tendencias significativas de avance de 6.8 y 6.4 días por década, respectivamente, mientras que las praderas no mostraron una tendencia significativa. La temperatura dominó la variabilidad del SOS en todos los tipos de vegetación, sin embargo, la importancia relativa de otros factores varió; la velocidad del viento influyó notablemente en los bosques, mientras que la precipitación y la elevación fueron críticas para las praderas y matorrales. El análisis SHAP reveló fuertes no linealidades y efectos umbral, incluyendo una respuesta de temperatura en forma de U y un umbral de precipitación de 350 mm en las praderas, más allá del cual las respuestas del SOS cambiaron notablemente. Estos resultados destacan la naturaleza específica de la vegetación y no lineal de la regulación fenológica en tierras secas, sugiriendo que la predicción de la fenología y el monitoreo de ecosistemas deberían incorporar explícitamente el tipo de vegetación y las respuestas climáticas basadas en umbrales.
Descripción
La fenología de la vegetación en primavera en tierras secas es sensible a las presiones climáticas y antropogénicas, sin embargo, las respuestas no lineales del inicio de la temporada de crecimiento (SOS) en diferentes tipos de vegetación siguen sin estar cuantificadas adecuadamente. Aquí, extrajimos el inicio de la temporada de crecimiento desde 2001 hasta 2020 de la serie temporal del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) del Espectrorradiómetro de Imágenes de Moderada Resolución (MODIS) para áreas de vegetación estable en la Meseta de Mongolia (MP) y aplicamos modelos de Aumento de Gradiente Extremo (XGBoost) con análisis de Explicaciones Aditivas de Shapley (SHAP) a seis factores ambientales: precipitación, temperatura, velocidad del viento, densidad de ganado, densidad de población y elevación, en bosques, matorrales y praderas. El SOS mostró una heterogeneidad espacial pronunciada, con un inicio más temprano en los bosques y matorrales del norte y un inicio retrasado en las praderas áridas del sur. Los bosques y matorrales exhibieron tendencias significativas de avance de 6.8 y 6.4 días por década, respectivamente, mientras que las praderas no mostraron una tendencia significativa. La temperatura dominó la variabilidad del SOS en todos los tipos de vegetación, sin embargo, la importancia relativa de otros factores varió; la velocidad del viento influyó notablemente en los bosques, mientras que la precipitación y la elevación fueron críticas para las praderas y matorrales. El análisis SHAP reveló fuertes no linealidades y efectos umbral, incluyendo una respuesta de temperatura en forma de U y un umbral de precipitación de 350 mm en las praderas, más allá del cual las respuestas del SOS cambiaron notablemente. Estos resultados destacan la naturaleza específica de la vegetación y no lineal de la regulación fenológica en tierras secas, sugiriendo que la predicción de la fenología y el monitoreo de ecosistemas deberían incorporar explícitamente el tipo de vegetación y las respuestas climáticas basadas en umbrales.