基于生态水文最优性理论的河西内陆河流域植被覆盖模拟

在生态恢复过程中,生态系统中植被所处状态对于生态平衡是否可持续至关重要,本研究以河西内陆河流域2000-2020年生长季气象和植被数据为基础,应用Eagleson生态水文最优性理论,模拟流域内生态水文平衡状态下的最优植被覆盖度Meq,植被覆盖度恢复阈值与当前现状植被覆盖度的差值即为植被恢复潜力。结果表明:1)模拟的多年平均最优植被覆盖度Meq与多年生长季平均实际植被覆盖度M的变化一致,但过渡更加平稳,呈现从东南向西北递减的趋势,流域内多年生长季平均实际植被覆盖度为0.163,模拟的多年平均最优植被覆盖度为0.166。2)流域内平均恢复潜力为0.003,植被覆盖度仍具有恢复潜力的面积占比为62.76%,分布在流域北部地区,3个流域内平均植被恢复潜力为石羊河流域>黑河流域>疏勒河流域。3)河西内陆河流域植被恢复潜力与区域干旱指数密切相关。森林的平均植被恢复潜力随着干旱等级增加呈减小的变化特征;而灌木植被覆盖度超过恢复潜力的程度随干旱指数增加呈先加剧后减轻的变化特征。

2000—2020年河西内陆河流域植被覆盖时空变化特征及其驱动力

河西内陆河流域地处干旱半干旱地区,生态脆弱,研究植被覆盖动态变化及其驱动因素对理解植被与生态系统的相互作用具有重要意义。采用生长季平均归一化植被指数(NDVI)作为植被覆盖指标,利用Slope趋势分析和变异系数对2000—2020年河西内陆河流域植被覆盖变化进行分析,并结合地理探测器模型探讨了自然因子和人为因子对植被空间分异的影响。结果表明:(1)2000—2020年河西内陆河流域植被覆盖总体呈现波动上升趋势,NDVI年增长速率为0.001,呈西北低东南高、由东向西递减的空间分布特征。(2)2000—2020年流域内大部分区域植被覆盖基本不变,植被覆盖增加的区域占比35.27%,植被覆盖减少的区域占比10.91%。(3)河西内陆河流域植被覆盖时空变异性强,变异系数为0.011~1.530,大部分地区变化表现为高稳定性,低稳定性区域主要集中在流域中上游地区。(4)驱动因素中自然因素占主导地位,蒸散发量、植被类型、降水量、土壤类型影响力较大,人为因素中土地利用类型为主要影响因素。