2000—2020年我国西南地区植被NEP时空变化及其驱动因素的相对贡献
徐 勇, 黄雯婷, 郭振东, 郑志威, 李欣怡, 盘钰春, 戴强玉
桂林理工大学测绘地理信息学院,广西 桂林 541006
摘要:
西南地区作为我国重要的生态安全屏障,探究其植被净生态系统生产力(net ecosystem productivity,NEP)的时空演变规律对该地区乃至我国的可持续发展都具有重要意义.
基于MODIS数据、气象数据、DEM数据和土地利用数据等,首先,利用改进的Carnegie Ames Stanford Approach (CASA)模型和土壤微生物呼吸方程,估算2000—2020年我国西南地区植被NEP;其次,结合Theil-Sen Median趋势分析、偏相关分析和复相关分析等方法,研究西南地区植被NEP时空变化及其对气候变化和土地利用变化的响应机制;最后,利用基于情境分析的相对贡献分析法,定量评估气候变化和土地利用变化对西南地区植被NEP变化的相对贡献.
结果表明:时间上,2000—2020年我国西南地区及其五省份(云南 省、贵州省、四川省、重庆市和西藏自治区)生态系统植被NEP均表现为上升趋势,其中,西南地区植被NEP上升速率为4.74 g/(m2·a). 空间上,西南地区及其五省份植被NEP呈上升趋势的面积均大于呈下降趋势的面积,其中,西南地区植被NEP呈极显著上升的面积占45.41%,主要分布在云南省南部、贵州省西部、四川省东部和重庆市南部. 西南地区植被NEP与降水量的偏相关系数平均值为0.13,大于其与气温和太阳辐射的偏相关系数平均值,由此可知,降水量对西南地区植被NEP增长的促进作用大于气温和太阳辐射. 西南地区植被NEP变化受气候变化影响的区域中,受气温、降水量、太阳辐射弱驱动的区域最大,占研究区总面积的23.63%. 2000—2020年西南地区土地利用变化使得植被NEP总量增加了96.64 Tg,其中,草地转化为林地使得植被NEP增加的总量最大. 在碳汇区,各土地利用类型中土地利用变化对建设用地植被NEP变化的贡献率最大,为69.38%;在碳源区,各土地利用类型中气候变化对耕地的植被NEP变化的贡献率最大,为50.08%.
研究显示,2000—2020年我国西南地区及其五省份的生态系统整体均表现为碳汇,且碳汇功能呈增强趋势,气候变化和土地利用变化共同影响着西南地区的碳汇功能.
DOI:10.13198/j.issn.1001-6929.2022.12.01
特邀小编:李玙宣