Spatio-Temporal Vulnerability of Irrigated Agroecosystems in the Turkestan Region to Drought: An Integrated Assessment Based on Copula Theory, SPEI, NDVI, and NDSI

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/su18157793
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Climate change, increasing aridification, and water scarcity are intensifying the vulnerability of irrigated agroecosystems in Central Asia to drought and secondary soil salinization. In this study, we assessed the spatio-temporal vulnerability of irrigated land in the Turkestan Region (Kazakhstan) using SPEI-3, NDVI, NDSI, Landsat imagery (2000–2025), spatial analysis, and copula modeling. A strong positive relationship was found between SPEI-3 and NDVI (Pearson’s r = 0.861; Spearman’s r = 0.851), indicating vegetation is highly sensitive to moisture availability. Moderate and severe droughts reduced NDVI values by 15–25%, exceeding 30% in the most vulnerable areas, while persistent salinity hotspots were identified in the southern and southeastern irrigated zones. Copula modeling quantified the relationship between SPEI-3 and NDVI using 23 paired annual observations (2000–2022). The best-fitting model, selected using the Akaike Information Criterion (AIC = −31.074) and Bayesian Information Criterion (BIC = −29.939), revealed a nonlinear and asymmetric dependence between drought conditions and vegetation response. The probability of concurrent drought and vegetation degradation reached 0.55–0.70 in the most vulnerable areas. Integrated vulnerability mapping identified the Maktaaral, Zhetysay, Shardara, and Otyrar districts as the most vulnerable territories. The proposed framework supports drought vulnerability assessment and sustainable management of irrigated agroecosystems under climate change.