Multiyear trends in Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) have been used as metrics of high latitude ecosystem change based on the assumption that NDVI change is associated with ecological change, generally as changes in green vegetation amount (green leaf area index [LAI] or plant cover). Further, no change in NDVI is often interpreted as no change in these variables. Three canopy reflectance models including linear mixture model, the SAIL (Scattering from Arbitrarily Inclined Leaves) model, and the GeoSail model were used to simulate scenarios representing high latitude landscape NDVI responses to changes in LAI and plant cover. The simulations showed inconsistent NDVI responses. Clear increases in NDVI are generally associated with increases in LAI and plant cover. At higher values of LAI, the change in NDVI per unit change in LAI decreases, with very little change in spruce forest NDVI where crown cover is >50% and at the tundra–taiga ecotone with transitions from shrub tundra to spruce woodland. These lower responses may bias the interpretation of greening/browning trends in boreal forests. Variations in water or snow coverage were shown to produce outsized nonbiological NDVI responses. Inconsistencies in NDVI responses exemplify the need for care in the interpretation of NDVI change as a metric of high latitude ecosystem change, and that landscape characteristics in terms of the type of cover and its characteristics, such as the initial plant cover, must be taken into account in evaluating the significance of any observed NDVI trends.

中文翻译：

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冠层反射模型说明了不同的 NDVI 对高纬度生态系统变化的反应

基于 NDVI 变化与生态变化相关的假设，归一化差异植被指数 (NDVI) 的多年趋势已被用作高纬度生态系统变化的指标，通常作为绿色植被数量的变化（绿叶面积指数 [LAI] 或植物覆盖）。此外，NDVI 没有变化通常被解释为这些变量没有变化。三个冠层反射模型包括线性混合模型、SAIL（任意倾斜叶散射）模型和 GeoSail 模型用于模拟代表高纬度景观 NDVI 对 LAI 和植物覆盖变化的响应的场景。模拟显示不一致的 NDVI 响应。NDVI 的明显增加通常与 LAI 和植物覆盖的增加有关。在较高的 LAI 值下，LAI 中每单位变化的 NDVI 变化减少，云杉林 NDVI 变化很小，树冠覆盖率 > 50% 和苔原-针叶林交错带，从灌木苔原过渡到云杉林地。这些较低的反应可能会偏向对北方森林绿化/褐变趋势的解释。水或雪覆盖的变化被证明会产生超大的非生物 NDVI 响应。NDVI 响应的不一致表明在将 NDVI 变化解释为高纬度生态系统变化的指标时需要谨慎，并且必须考虑在覆盖类型及其特征方面的景观特征，例如初始植物覆盖评估任何观察到的 NDVI 趋势的重要性。50%，在苔原-针叶林交错带，从灌木苔原过渡到云杉林地。这些较低的反应可能会偏向对北方森林绿化/褐变趋势的解释。水或雪覆盖的变化被证明会产生超大的非生物 NDVI 响应。NDVI 响应的不一致表明在将 NDVI 变化解释为高纬度生态系统变化的指标时需要谨慎，并且必须考虑在覆盖类型及其特征方面的景观特征，例如初始植物覆盖评估任何观察到的 NDVI 趋势的重要性。50%，在苔原-针叶林交错带，从灌木苔原过渡到云杉林地。这些较低的反应可能会偏向对北方森林绿化/褐变趋势的解释。水或雪覆盖的变化被证明会产生超大的非生物 NDVI 响应。NDVI 响应的不一致表明在将 NDVI 变化解释为高纬度生态系统变化的指标时需要谨慎，并且必须考虑在覆盖类型及其特征方面的景观特征，例如初始植物覆盖评估任何观察到的 NDVI 趋势的重要性。水或雪覆盖的变化被证明会产生超大的非生物 NDVI 响应。NDVI 响应的不一致表明在将 NDVI 变化解释为高纬度生态系统变化的指标时需要谨慎，并且必须考虑在覆盖类型及其特征方面的景观特征，例如初始植物覆盖评估任何观察到的 NDVI 趋势的重要性。水或雪覆盖的变化被证明会产生超大的非生物 NDVI 响应。NDVI 响应的不一致表明在将 NDVI 变化解释为高纬度生态系统变化的指标时需要谨慎，并且必须考虑在覆盖类型及其特征方面的景观特征，例如初始植物覆盖评估任何观察到的 NDVI 趋势的重要性。