Evaluar los cambios en la vegetación en ecosistemas alpinos áridos y frágiles es imperativo para iniciativas de restauración ecológica informadas y gestión adaptativa de ecosistemas. Estudios anteriores emplearon principalmente el Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI) para revelar dinámicas de vegetación, ignorando las alteraciones en la heterogeneidad espacial causadas por el suelo desnudo. En este estudio, utilizamos un análisis integral del NDVI y su heterogeneidad espacial para examinar los cambios en la vegetación en la Región de Cabeceras de los Tres Ríos (TRHR) durante las últimas dos décadas. Se utilizó un modelo de bosque aleatorio para esclarecer las causas subyacentes de estos cambios. Encontramos que entre 2000 y 2022, el 9.4% de las regiones mostraron cambios significativos tanto en el NDVI como en su heterogeneidad espacial. Estas regiones se categorizaron en seis tipos distintos de cambio en la vegetación: condiciones en mejora (62.1%), condiciones de regeneración (11.0%), degradación leve (16.2%), degradación media (8.4%), degradación severa (2.0%) y desertificación (0.3%). En comparación con las regiones de estepa, los prados mostraron una mayor proporción de condiciones mejoradas y degradación media, mientras que las estepas tuvieron más casos de regeneración y degradación leve. Las variables climáticas son los factores dominantes que causaron cambios en la vegetación, con contribuciones al NDVI y a la heterogeneidad espacial que alcanzan el 68.9% y el 73.2%, respectivamente. La temperatura es el principal motor de las dinámicas de vegetación a través de los diferentes tipos de cambio, con un impacto más pronunciado en los prados. En regiones de estepa y prado severamente degradadas, la intensidad de pastoreo emergió como el principal motor del cambio en el NDVI, con un valor de importancia que supera 0.50. Notablemente, a medida que la degradación progresó de leve a severa, la significancia de este factor aumentó correspondientemente. Nuestros hallazgos pueden proporcionar información efectiva para guiar la implementación de proyectos de restauración ecológica y la gestión sostenible de ecosistemas alpinos áridos.