荒漠化是困扰全球的重大生态环境问题之一。植被指数是表征荒漠化程度的重要参数。基于神经网络构建高精度的植被指数模型，预测不同气候变化情境下的植被指数变化，研究蒙古高原的荒漠化趋势，为蒙古高原土地荒漠化防治和可持续发展政策的制定提供依据。 本研究在RCP2.6和RCP8.5两种排放情景下，基于CMIP5中全球气候模式MIROC5的数据驱动区域气候模式WRF,通过动力降尺度得到蒙古高原2000-2100年0.25度分辨率的气候数据，结合2000-2021年MODISNDVI、EVI数据和MODIS产品计算的MSAVI数据，构建了BP神经网络模型并模拟得到2022-2100年的植被指数数据。通过Slope趋势分析、Theil-Sen斜率估计法和MK检验法等方法分别对蒙古高原2001-2021年、2022-2100年两段时间的气候变化、植被变化和荒漠化程度变化进行了分析。本研究得到的主要结论如下: (1)蒙古高原地区2001-2021年平均气温增速为0.31℃/10a,增温速率最高的区域位于蒙古国北部，整体呈现由东南向西北渐增的趋势。蒙古高原地区2001-2021年平均累计降水增速36.69mm/10a,降水增加速率明显的区域主要位于内蒙古东部，整体呈现由西南至东北渐增的趋势。RCP2.6排放情景下蒙古高原2022-2100年气候变化不显著，平均气温增速为0.05℃/10a,增温速率自北向南递增，蒙古高原北部有降温区域;平均累计降水增速为-0.84mm/10a,蒙古高原北部为主要降水减少区域。RCP8.5排放情景下蒙古高原2022-2100年增温明显，平均增速为0.62℃/10a,空间分布上全部为增温趋势，增温速率自北向南递增;平均累计降水增速为11.49mm/10a,空间分布上全部为降水增加趋势，降水增速呈自西向东增加趋势。 (2)蒙古高原2001-2021年裸地及稀疏植被面积占比为明显下降趋势，年均NDVI呈显著增加趋势，增加的区域占整个蒙古高原面积的95.55％,生长季平均NDVI主要呈不显著增加趋势，增加的区域占整个蒙古高原面积的89.4％。蒙古高原2001-2021年荒漠化情况有良好改善，呈反荒漠化发展趋势。重度荒漠化地区占整个蒙古高原的面积比例明显下降，变化幅度最为明显;中度荒漠化比例略有下降，变化幅度最低;轻度荒漠化比例有轻微上升;非荒漠化比例上升较为明显。 (3)通过MATLAB软件构建BP神经网络模型模拟预测RCP2.6和RCP8.5排放情景下未来时期的植被指数数据，模拟效果较好，拟合系数均达到0.9以上。在RCP2.6排放情景下，蒙古高原2022-2100年年均NDVI变化微弱，整体呈不显著变化趋势。空间分布上NDVI整体呈南增北降的趋势。RCP2.6排放情景下蒙古高原2022-2100年荒漠化有轻微减弱趋势。在RCP8.5排放情景下，蒙古高原2022-2100年年均NDVI整体呈增加趋势，包括2022-2050年(第一阶段)和2051-2100年(第二阶段)两段较为稳定的上升趋势，第二阶段整体较第一阶段荒漠化程度更严重。空间分布上NDVI整体呈东增西降的趋势，北部地区比南部地区变化明显。蒙古高原2022-2100年轻度荒漠化土地面积占比将减少5.56％,主要转化为中度荒漠化土地。RCP8.5排放情景下蒙古高原2022-2100年间荒漠化有轻微加重趋势。 本研究通过BP神经网络关联气温、降水与植被指数，模拟蒙古高原未来植被指数，并对21世纪蒙古高原的气候变化趋势、植被变化趋势和荒漠化变化趋势进行了系统的研究，得出不同排放情景下蒙古高原未来100年的荒漠化趋势。研究结果可为蒙古高原荒漠化防治及生态环境保护等工作提供一定依据。
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