2000−2020年华北干旱半干旱区碳储量变化特征及影响因素

生态工程背景下的碳储量空间格局变化及其影响因素识别是当前研究的焦点和前沿议题.华北干旱半干旱区作为退耕还林(草)工程成效显著区域,其碳储量动态变化与影响因素对促进碳汇以实现可持续发展具有重大意义.本研究通过修正碳密度数据,利用InVEST模型,估算了华北干旱半干旱区2000−2020年碳储量并分析了其时空变化特征,同时利用地理探测器定量探讨了影响碳储量变化的因素.结果表明:①2000−2020年华北干旱半干旱区土地利用类型的改变主要体现在耕地、未利用地和水域的减少以及林地、灌木、草地和建设用地的增加,林地和草地面积占比之和由52.94%增至54.47%,建设用地面积增幅最大,达60.59%.②华北干旱半干旱区2000年、2005年、2010年、2015年、2020年总碳储量分别为7542.46 Tg、7570.94 Tg、7733.11 Tg、7909.20 Tg、8210.84 Tg,平均变化速率为33.501 Tg/a,21年间累计增加668.38 Tg.③碳储量稳定区域的面积占92.39%;碳储量增加区域面积占5.17%,主要分布于河流沿岸的绿洲地区及山地林区,与林地、草地转入区域存在一定重叠;碳储量减少区域面积占2.45%,主要位于乌兰布和沙漠中草地-未利用地交界处以及河北省居民用地.④植被覆盖度是影响华北干旱半干旱区碳汇的首要因素,其次为年均降水量和累计造林面积.不同因子交互作用后会增强单因子对碳汇空间分异的解释力,表明区域内碳汇受到多种因素共同影响.研究显示,华北干旱半干旱区生态修复工程成效显著,碳储量持续增加,其碳汇能力主要受限于自然因素,但生态工程等积极人为措施也能显著提升碳汇.