气候和人类因素在黄土高原西北部植被变化中的贡献率研究

定量区分气候和人类因素在黄土高原西北部植被变化中的贡献率,对该区正在开展的退耕还林(草)工程具有重要指导意义。"回归残差法"是当前该领域使用的主要方法之一,但它有混淆气候变化和人类活动作用的内在风险。本文提出一种旨在克服该缺陷的"去趋势回归残差法",即利用去趋势之后的植被和气候数据建立回归模型,再将原始气候数据代入模型得到模拟植被并进行残差趋势分析。基于SPOT VEGETATION NDVI时间序列的研究结果显示:(1)在气候变化趋势性明显时,"去趋势回归残差法"优于常规方法;(2)近15年黄土高原西北部植被活动整体上呈增强态势,这种增强主要由人类因素所致,贡献率达92%,气候变化的作用较弱,贡献率仅为8%。

定量评估京津冀气候变化和人类活动对植被NPP变化的相对作用

气候变化和人类活动是影响植被生长的两个重要因素,定量评估两因素对京津冀地区植被净初级生产力(NPP)的相对作用,对了解该区域植被变化的驱动机制,改善生态环境具有参考价值。基于2001-2020年CASA模型的NPP数据和气象数据,采用"去趋势回归残差法"定量区分气候变化和人类活动对京津冀地区植被NPP的影响。结果表明:(1)京津冀地区47.8%的植被呈现显著改善的状态,4.5%呈现显著退化的状态。张家口中部地区植被NPP增加趋势最大,经济发达的城市群(除北京外)减少趋势显著;(2)京津冀大部分地区植被得到显著改善的主要原因为气候变化和人类活动的共同作用,其中气候变化对NPP影响为1.5gC·m^(-2)·a^(-1),人类活动为2.4gC·m^(-2)·a^(-1);(3)气候变化和人类活动对植被显著改善的贡献率平均为25.8%和74.2%。气候变化贡献率大于80%的区域面积约占1.3%,主要集中在张家口西北部、沧州东部等地;人类活动贡献率超过80%的区域面积占比22.1%,主要集中在张家口中部和西南部、承德大部、沧州南部、衡水大部等地。而人类活动对植被显著退化区的作用高达94.9%。研究结果表明人类活动在植被生长能力恢复和退化中的作用大于气候变化,因此,京津冀植被恢复的生态建设中应重点关注人类活动的影响。