黄土高原水分利用效率动态及其对干旱和地表温度的响应

黄土高原是世界上土壤侵蚀最严重和中国增绿幅度最大的地区,研究该区水分利用效率(WUE)时空演变及其与干旱和地表温度(LST)之间的关系,已成为黄土高原最大植被容纳阈值选择的重要参考。基于Theil-Sen趋势法和一阶差分相对贡献量法分析了2001—2021年黄土高原不同季节WUE时空变化规律及干旱和LST对WUE变化的贡献情况。结果表明:(1)2001—2021年黄土高原春、秋季WUE平均值小于2.0 g C·m^(-2)·mm^(-1),夏季WUE平均值大于2.0 g C·m^(-2)·mm^(-1)。春、秋季耕地和林地区域WUE高于草地区域,夏季耕地区域WUE最低,林地区域次之,草地区域最高。(2)春、夏季WUE以稳定不变趋势为主,空间分布上均表现为“中部减少,西部和东部稳定不变”的特征,草地区域WUE下降速率>林地区域>耕地区域;秋季WUE以增加趋势为主,草地区域WUE上升速率>林地区域>耕地区域,空间分布上呈“西北增加,东南减少”的特征。(3)春、夏季LST对WUE变化为正贡献度,草地区域表现最为显著,秋季LST对草地和林地区域WUE为负贡献度,但对耕地区域WUE为正贡献度。春、秋季干旱对WUE变化为正贡献度,夏季为负贡献度。以上结果有助于认识气候变化和生态修复工程实施背景下黄土高原干旱和LST与水资源之间的关系。

1982-2015年中国北方草地NDVI时空动态及其对气候变化的响应

了解草地覆盖动态在生态环境保护和建设上有重要意义。基于GIMMS NDVI3g数据、气象数据和高程数据分析了1982—2015年中国北方草地NDVI时空动态及对气候变化的响应。结果表明:(1)1982—2015年中国北方草地NDVI以增加趋势为主(占76%),增速为0.002/10 a。其中,坡地草地的增加速率最大(增长速率为0.001/10 a),高山亚高山平原草原变化速率最小,其他4种草地类型速率为平原草地NDVI增长速率>高山亚高山草甸>荒漠草原>草甸;(2)NDVI变异系数均值为0.078,变化相对稳定(C v<0.15);(3)Hurst指数均值为0.42,结合NDVI变化趋势结果发现未来草地NDVI变化趋势主要以下降为主(0<H<0.5,占79.8%);(4)降水是影响北方草地生长的主要气候因子。除昆仑山脉、青海高原东坡坡底及小兴安岭等海拔较高区域外,其他地区(占92.4%)的降水与NDVI呈显著相关关系。温度与草地NDVI主要以正相关为主(占62.7%),呈负相关关系的区域集中在内蒙古高原、黄土高原西南部、准噶尔盆地和塔里木盆地等较为干旱地区。以上研究结果可为草地资源管理、生态环境保护、荒漠化防治提供重要参考信息。