1981—2000年内蒙古中部地区植被净初级生产量变化研究

基于AVHRR GLOPEM NPP数据集及相应时段的气候数据集,通过对逐个像元信息的提取与分析,研究了1981—2000年内蒙古中部地区植被净初级生产量退化的状况及其与气候变化的相关性。结果显示:1)该区植被净初级生产量的空间分布大致由东向西呈减少的趋势,年际变化比较明显,尤其是在1990—2000年,减少率达10.32 gC/m2.a;2)1981—2000年,植被净初级生产量年际变化的区域差异比较明显;3)植被净初级生产量年际变化与气候因子年际变化的相关性存在比较明显的区域差异;4)不同植被类型对气候变化表现出不同的响应特征,该区降水量年际变化对植被的影响要高于气温年际变化对其的影响。本研究有助于了解内蒙古中部地区植被净初级生产量退化的状况以及影响其退化的气候因素,可为退化植被的生态修复提供有意义的参考。

气候变化和人类活动对云南省植被净初级生产力的影响

深入理解气候变化和人类活动对植被变化的驱动机制对于生态保护和可持续发展有重要的科学意义。本研究基于MOD17A3/NPP产品数据,采用线性趋势分析、Mann-Kendall显著性分析、Hurst指数和二阶偏相关分析,探讨云南省2001-2021年植被NPP的时空分布特征和未来持续性以及植被NPP与气候条件的关系。采用偏导趋势残差法分离和量化气候变化和人类活动对植被NPP的影响。结果发现,空间上,2001-2021年云南植被NPP年均值南高北低。不同植被类型NPP值(单位:gC∙m^(-2))从大到小依次为:林地(1106.7 gC∙m^(-2))、灌木(964.4 gC∙m^(-2))、农田(946.6 gC∙m^(-2))和草地(878.8 gC∙m^(-2))。植被NPP随海拔上升先增后降。(2)在研究时段内,植被NPP年均值为1020.8±30.7 gC∙m^(-2),最小值和最大值分别出现在2010年(950.0)和2019年(1062.1)。植被NPP呈显著增加趋势,增加率为2.1 gC∙m^(-2)∙a^(-1)(p<0.05),增加和显著增加的面积分别占研究区总面积70.0%和26.3%。不同植被类型NPP的增加率(单位:gC∙m^(-2)∙a^(-1))从大到小依次为:草地(4.1 gC∙m^(-2)∙a^(-1))、农田(3.5 gC∙m^(-2)∙a^(-1))、灌木(2.8 gC∙m^(-2)∙a^(-1))和林地(1.3 gC∙m^(-2)∙a^(-1))。Hurst指数均值为0.60,植被NPP未来变化趋势持续增加和由减少转为增加的面积占总面积的55.5%和9.3%,表明大部分地区植被NPP未来仍将持续增加。(3)2001-2021年云南省平均气温显著增加,降水和太阳辐射波动减少。大部分地区植被NPP与气温、降水和太阳辐射正相关,气温对植被NPP的影响大于降水和太阳辐射。(4)气候变化和人类活动对云南植被NPP变化的相对贡献率分别为27.1%和72.9%,正贡献的面积分别占研究区总面积的59.4%和64.6%,相对贡献率>60%的面积占比分别为12.7%和73.4%。大部分地区人类活动对植被NPP的影响大于气候变化。云南植被改善主要受气候变化和人类活动的共同作用的影响,植被退化则主要受人类活动主导和两者共同作用的影响,生态保护、恢复工程对云南植被改善有着显著的促进作用。

青藏高原草本沼泽植被净初级生产力时空变化及其对气候变化的响应

青藏高原是我国重要的草本沼泽分布区,该地区草本沼泽对于东亚生态安全及碳循环具有重要的意义。植被净初级生产力(NPP)是反映生态系统固碳能力的重要指标,气候变化能够显著影响植被NPP。在全球气候变化背景下,青藏高原草本沼泽植被NPP的时空变化及对气候响应机理尚不明确。利用2000―2020年NPP数据和气象数据,对青藏高原草本沼泽植被NPP的时空变化及其对气候变化的响应进行分析。研究表明:青藏高原草本沼泽植被NPP多年平均值为122.80 g C/m^(2),在2000—2020年青藏高原草本沼泽植被年NPP总体呈现显著增加趋势(0.79 g C m^(-2)a^(-1)),其中增加趋势最为显著的地区集中于研究区北部。研究发现青藏高原草本沼泽植被NPP主要受年均气温影响,年均降水对青藏高原草本沼泽植被NPP的影响并不显著。在不同季节,夏季和秋季升温均能够显著增加沼泽植被NPP,其中夏季夜晚最低温升高对青藏高原草本沼泽植被生长的促进作用比白天最高温升高更显著。在全球昼夜不对称增温背景下,未来模拟青藏高原草本沼泽植被NPP时,需重点关注白天和夜晚温度变化对草本沼泽植被生长的不同影响。研究结果有助于评估青藏高原草本沼泽植被固碳潜力,并为青藏高原沼泽生态保护提供科学依据。

玛纳斯河流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素分析

【目的】探明新疆玛纳斯河流域植被净初级生产力(NPP)的时空变化规律及其影响因素。【方法】基于MODIS遥感数据以及地形、气象因子和人类活动数据,运用Slope趋势分析、相关分析和地理探测器,分析玛纳斯河流域2001—2021年NPP的时空变化特征及其驱动因素。【结果】2001—2021年,玛纳斯河流域年平均NPP为125.63 g C/(m^(2)·a),2008年最低,为98.80 g C/(m^(2)·a),2016年最高,为163.98 g C/(m^(2)·a),NPP呈年际上升趋势。玛纳斯河流域NPP的空间分布格局呈北部和南部区域低而中部区域高的特征,近63.84%的区域NPP呈增加趋势,其中26.98%的区域NPP显著增加(P<0.05);19.31%的区域NPP显著下降(P<0.05)。NPP随着高程和坡度的增加呈上升趋势,最高值出现在玛纳斯河流域的低山林草区;NPP与气温和降水呈正相关。各因子对NPP的影响程度由高到低依次为高程>土地利用>降水>坡度>GDP>气温>人口密度>夜间灯光,其中高程与土地利用的交互作用对NPP的影响最大。【结论】玛纳斯河流域NPP存在明显的时空分异特征,高程、土地利用以及降水对NPP的时空分布格局具有重要影响。

2000—2020年喀什地区植被净初级生产力时空变化及其驱动因素研究

为全面且定量地掌握喀什地区植被生态系统生长变化状况,基于MODIS17A3数据集,利用趋势分析、地统计分析、相关性分析等方法,研究2000—2020年喀什地区植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的时空变化特征及其驱动因素。结果表明,近20 a喀什地区植被NPP均值为126.160 g C/(m^(2)·a),标准差为15.801 g C/(m^(2)·a);20 a喀什地区NPP整体呈缓慢增长趋势,但2010年NPP值发生突变,此次突变与降水量关系密切;喀什地区植被NPP有明显的空间自相关性和空间异质性,变异系数为0.050~4.344,莫兰指数为0.910,NPP高值较为集中地分布于水源丰富的绿洲地带。喀什地区近20 a植被生长状况持续向好,在近20 a植被NPP时空变化中,海拔、坡度和年降水量等结构型因素发挥决定性作用。

石羊河流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素

利用CASA模型(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模拟石羊河流域2000—2020年植被净初级生产力(NPP),分析流域NPP的时空变化特征、稳定性和未来变化趋势,并从气候因素、地形因素和人类活动因素3个方面探讨对NPP的变化影响。结果表明:(1)2000—2020年石羊河流域植被NPP多年平均值为291.01 g C·m^(-2)·a^(-1),呈不显著增加趋势,空间分布呈南高北低的分布格局。(2)2000年以来植被NPP呈增加趋势的区域占总面积的86.4%,其中极显著增加和显著增加的区域分别占6.7%和10.1%。(3)NPP变化在中等波动以上(变异系数Cv≥0.25)的区域所占比例为50.4%。(4)从未来变化趋势看,石羊河流域植被NPP恢复的持续性较弱,呈增加并反持续的地区所占比例达到57.1%。(5)流域的植被NPP变化与气温、降水均成正相关,对气温的响应更为敏感。NPP随海拔高度和坡度增加呈现增大后减小趋势,近年来流域实施的一系列人工造林、退耕还林还草等措施对植被NPP的增加具有明显促进作用。

2000-2021年桂西南峰丛洼地流域植被净初级生产力演变特征及其归因

监测植被净初级生产力的演变特征及其驱动力机制,对于深入了解陆地碳循环机制和促进生态环境可持续发展有着及其重要的作用。文章基于MOD17A3数据集植被净初级生产力(NPP)产品评估了2000−2021年桂西南典型喀斯特峰丛洼地流域植被净初级生产力的时空演变,并借助Theil-Sen Median趋势分析、Mann-Kendall检验方法、Hurst指数以及地理探测器等,研究区域内植被净初级生产力的空间分布、未来趋势、可持续性及驱动机制。结果表明:(1)2000−2021年研究区植被NPP均值为945.23 gC∙m^(−2)∙a^(−1),呈现出上升趋势,增加速率为3.5596 gC∙m^(−2)∙a^(−1)。喀斯特区域(4.5148 gC∙m^(−2)∙a^(−1))>研究区域(3.5596 gC∙m^(−2)∙a^(−1))>非喀斯特区域(2.7219 gC∙m^(−2)∙a^(−1));(2)植被NPP高值区域在防城港市周边,值皆大于1200 gC∙m^(−2)∙a^(−1);低值区散布于水文线附近;(3)Sen变化趋势显示,研究区22年间植被NPP增加区域面积(77.98%)显著大于减少区域面积(22.02%)。Hurst指数显示,区域植被NPP介于0~1之间,平均值为0.65,呈现出向负偏态分布;(4)土地利用/覆被、植被覆盖度与高程因子是本研究区植被NPP的显著控制因子,其次为坡度及土壤类型。

基于地理探测器的山地城市植被净初级生产力时空演变及驱动因素研究——以重庆市为例

为探究植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)时空演变特征和主要驱动情况,本研究基于2000—2020年的GLASS-NPP数据,并结合气象、高程(digital elevation model,DEM)、人口密度、土地利用和归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)数据,采用趋势分析、相关性分析和地理探测器模型,定量研究了重庆市2000—2020年间植被NPP的时空演变和影响因子的驱动情况。结果表明:1)2000—2020年,重庆市植被NPP随时间变化呈现出波动上升的趋势,值处于567.56~756.32 g·C/m^(2)/a之间。2)在空间上呈现出“两高一低”的分布状况,全市植被NPP最高值为968.34 g·C/m^(2)/a,最低值为76.23 g·C/m^(2)/a。3)重庆市植被NPP与气温、降水之间均存在显著的相关性,相关系数的均值分别为-0.22和0.31。4)对重庆市植被NPP起主导作用的影响因子为植被覆盖因子、气温因子、海拔因子,并且任意两个因子之间的作用表现为非线性增强,表明多因子之间交互作用为协同交互。文章旨在为地方监测森林植被高质量发展和同类型城市实施生态环境保护提供科技支撑和行动参考。

全球不同气候带陆地植被净初级生产力变化趋势与可持续性

分析全球不同气候带陆地植被净初级生产力(NPP)的变化趋势与可持续性,对于估算全球陆地生态系统的结构、功能和碳源(汇)具有重要意义。运用Mann-Kendall突变检验、Theil-Sen斜率估计、Hurst指数分析全球不同气候带陆地NPP的变化趋势与可持续性。结果表明:(1)全球陆地NPP有明显的地域分异规律,呈现低纬高、高纬低,沿海高、内陆低的特点。约48.79%陆地生态系统的植被NPP得到了改善,其中显著改善的面积占全球陆地生态系统的8.45%,主要分布在北美洲北部和中部、亚马逊河流域西部、刚果盆地、欧洲南部、印度半岛西北部、中国黄土高原;轻微改善的面积占全球陆地生态系统的40.34%,主要分布在南美洲中南部、亚洲东部和澳大利亚大陆东部。(2)各气候带NPP变化趋势和突变点表现为:热带、亚热带、极地带的NPP呈不显著下降趋势(R^(2)=0.111,P=0.176;R^(2)=0.144,P=0.120;R^(2)=0.002,P=0.854),热带无明显突变点,亚热带突变点为2015年,极地带突变点为2005年;干旱气候带的NPP呈不明显上升趋势(R^(2)=0.036,P=0.450),突变点为2009年;温带寒温带的NPP呈显著的上升趋势(R^(2)=0.533,P=0.001),突变点为2014年。(3)各气候带NPP与降水、气温的关系为:干旱气候带、极地带NPP为水分限制型,热带、温带寒温带NPP为热量限制型,亚热带NPP受气温、降水影响不显著。(4)在未来一段时间内,全球陆地NPP呈减少的面积(51.31%)大于增加的面积(48.69%)。其中,干旱气候带、亚热带、温带寒温带的NPP呈减少的面积明显大于增加的面积,将是防止NPP退化工作的重点区域。以上研究结果可为国内外同行对比分析全球不同气候带陆地生态系统的碳源(汇)功能提供参考。

大渡河流域植被净初级生产力的时空变化及其地形分异特征

为了解大渡河流域2000-2021年植被净初级生产力(NPP)的时空特征和地形变异规律,应用MODIS NPP和地形数据,利用一元线性回归分析和变异系数等方法分析区域植被NPP时空变化特征。结果表明:①2000-2021年大渡河流域植被净初级生产力呈波动上升趋势,年均增速为2.009 g·m^(-2)·a^(-1),年平均植被净初级生产力为474.58 g·m^(-2)·a^(-1),大渡河流域植被总净初级生产力的平均值为127.18×10^(6)g·m^(-2)·a^(-1),植被改善趋势明显;空间分布整体上呈“南高北低”的分布特征,植被净初级生产力较高的区域主要分布在海拔较低的大渡河流域下游以及大渡河中上游干支流河谷两侧。②2000-2021年研究区植被净初级生产力年际变化率较低,平均年际变化率为2.0,植被净初级生产力呈增加趋势的面积比例为89.67%;研究区植被净初级生产力平均变异系数为2.0%,植被状态总体较平稳,变异系数低于20%的面积比例为95.22%。③研究区植被净初级生产力随着海拔的上升,整体表现为先增加后降低的趋势;植被净初级生产力年度均值随坡度的上升而增大;研究区植被净初级生产力整体表现为阳坡最大,半阳坡最小。

气候变化和人类活动对祁连山国家公园植被净初级生产力的定量影响

祁连山国家公园作为西北地区重要的生态安全屏障和水源涵养地,研究其植被变化对西北地区的生态安全具有重要意义。基于2000—2019年祁连山国家公园的MOD17A3遥感数据,利用一元线性回归、偏相关分析、多元线性回归和残差分析等方法,分析了祁连山国家公园植被净初级生产力(NPP)的时空态势及其与降水、气温和人类活动的相关性,在此基础上量化气候变化和人类活动对植被NPP的影响。结果表明:(1)2000—2019年祁连山国家公园植被NPP整体呈波动上升趋势,且空间上呈东高西低的分布格局,其多年平均值为113.14 g C m^(-2)a^(-1),年均增长量达1.41 g C m^(-2)a^(-1);(2)植被NPP与降水、气温均呈正相关,其中降水对植被NPP影响更为显著;(3)人类活动区植被NPP总体呈增加趋势,与2016年相比,2019年人类活动区植被NPP增加的面积占87%,植被NPP降低的面积占13%;(4)在植被恢复区,气候变化和人类活动对植被恢复分别解释了92%和8%;在植被退化区,气候变化和人类活动对植被退化分别解释了29%和71%。研究结果可为祁连山国家公园生态环境保护与管理提供科学的决策依据。

气候变化和人类活动对内蒙古植被净初级生产力的影响

为探究内蒙古植被净初级生产力(Net primary productivity,NPP)的时空格局及其与气候变化的关系。本文利用MODIS NPP数据分析内蒙古2001—2020年植被NPP的时空变化,利用Thornthwaite纪念模型和差值比较法分离气候变化和人类活动对于该地区NPP的影响。结果表明:(1)2001—2020年研究区NPP呈显著的增加趋势(3.29 gC·m^(-2)·a^(-1)),NPP总体呈东高西低的空间分布格局,且99.1%的区域NPP呈升高趋势。(2)在植被改善的地区中,大兴安岭地区、研究区西南部主要是由人为主导,研究区中部包括通辽赤峰和锡林郭勒等地区主要由气候主导,其他地区由两者共同作用。在土地退化的区域,多为人为主导。其中,森林主要受人类活动的影响,草地主要受气候变化的影响。(3)人类活动影响的NPP(Human net primary productivity,HNPP)总体呈正值,即人类活动抑制了植被生长,高值区主要分布在研究区的南部,这些地区人为活动对植被的生长抑制更大。

黄土高原植被净初级生产力时空变化特征及驱动因子分析

【目的】探究黄土高原地区植被净初级生产力(NPP)多年时空演变规律以及同期人类活动及自然因子对其产生的复合影响,为当地生态修复规划和实施提供参考。【方法】利用CASA模型计算并分析2001-2019年黄土高原地区植被净初级生产力及其时空分布格局,并基于地理探测器对植被NPP进行驱动因子和机制分析。【结果】(1)2001-2019年黄土高原地区植被NPP整体呈显著上升趋势,年均增加速率为5.59 g/(m2·a),显著增加的区域主要分布在黄土高原中部沟壑区以及丘陵沟壑区。基于重心模型对NPP在空间上重心的分析结果表明:黄土高原NPP重心迁移呈现出阶段性变化特征,平均NPP重心点南部的NPP增量与增速在多数年间均高于北部。不同土地利用类型中,林地的NPP均值最高。由于土地利用转移主要在耕地与草地之间相互转化,占总变化面积的75%,因此,耕地与草地NPP均值变化的线性趋势率最高。(2)地理探测器结果显示年降水量与干燥度指数是影响黄土高原地区植被NPP的主导自然因素,随后依次为土地利用类型、年均气温、坡度等。交互探测器结果表明各因子交互作用均呈现增强趋势,且对植被NPP无显著影响的因子通过与其他因子发生交互作用的方式对NPP产生显著影响。风险探测器识别的适宜植被生长的范围在不同土地利用类型中存在差异,多数地类NPP的年降水量适宜区间在500~1000 mm之间。除未利用土地外,其他地类的NPP适宜温度区间在10~14℃之间。耕地NPP的适宜海拔高度区间在19.62~548.43 m之间,而其他地类在1000~2500 m之间。林地NPP的坡度适宜范围相对较大,不同地类最适宜的坡向不相同。【结论】黄土高原2001-2019年间植被恢复工程对生态系统NPP贡献显著,环境因子间的交互作用会增强单因子对植被NPP的影响,不同环境因子的NPP适宜累积区间在不同土地利用类型下存在差异,本研究结果为该地区实际植被恢复与管理工作提供了理论依据。

近20年大别山区植被净初级生产力时空变化及驱动因素分析

大别山区作为红色革命老区,为秉承绿色发展理念,在大力发展经济的同时,对生态环境的研究尤为重要。以植被净初级生产力(NPP)为研究点,利用2000—2018年间的遥感和气象等数据,利用改进的CASA模型对研究区植被NPP进行估算,并分析讨论植被NPP的变化趋势及其对气候变化的响应。研究结果表明:①2000年以来大别山区整体NPP主要集中在400~600 gC/(m^(2)·a)之间,整体植被NPP缓慢上升,整体涨幅为24.16%;②研究区NPP与气象因子相关,从整体来看气温与NPP相关性最高(R^(2)=0.79,P<0.05),其次为太阳辐射(R^(2)=0.70,P<0.05),降水与NPP相关性最低(R^(2)=0.51,P<0.05);③土地利用/覆盖变化引起的NPP总增加量为6.23×10^(-2)TgC,主要是由于耕地转化为林地引起的;④研究区的NPP未来变化趋势主要以持续增加为主。

退耕还林还草前后植被净初级生产力动态及其对环境变化的响应评估:以陕北黄土高原为例

【目的】为揭示陕北黄土高原退耕还林还草前后的植被净初级生产力(NPP)时空演变规律及其对环境变化的响应状态,【方法】基于土地利用模型分析陕北黄土高原1980—2020年的土地利用变化特征,采用改进的CASA模型揭示NPP时空动态,并结合情景分析法探讨了环境变化对NPP的影响。【结果】(1)1980—2020年陕北黄土高原耕地、水体和未利用地减少,林地、草地和建设用地增加;退耕还林还草前的综合土地利用动态度为2.24%,9086.25 km^(2)的土地参与转移,以未利用地转出为草地为主;退耕还林还草后的综合土地利用动态度为22.15%,12340.88 km^(2)的土地参与转移,以耕地转出为林地、草地和建设用地为主。(2)以2000年(退耕还林还草)为界,研究区40 a间NPP先减后增,整体增加了271.66 gC·m^(-2)·a^(-1);空间上呈现南高北低的分布特征,整个研究期内98.54%的区域出现了NPP增加的现象;不同土地利用类型多年NPP均值大小排列为:林地>草地>耕地>建设用地>水体>未利用地。(3)退耕还林还草实施前,土地利用、NDVI、降雨和气温变化对陕北黄土高原NPP变化的贡献率分别为0.14%、47.22%、42.07%和10.57%;退耕还林还草实施后,NDVI变化对该地区NPP的变化贡献率高达85.42%,土地利用、降雨和气温变化的贡献率较低,分别为0.33%、9.67%和4.58%。【结论】随着退耕还林还草的实施,陕北黄土高原土地利用整体变化速率加快;NPP年均值增加、高值区范围扩大,生态状况得到明显改善;NDVI变化成为该地区NPP变化的主导因素。

2000—2020年祁连山植被净初级生产力时空变化及其驱动因素

植被净初级生产力(NPP)是评价植被生长的重要参数,也是评估陆地生态系统质量与功能的重要指标。基于MODIS NPP、数字高程模型(DEM)、气象水文及人类活动数据,采用空间分析、趋势分析,分别从像元尺度和县域尺度识别了2000—2020年以来祁连山NPP时空变化特征,采用偏相关分析研究了NPP对年均温和年降水的响应,并借助地理探测器模型揭示了NPP变化的驱动因素,最后采用Hurst指数预测了NPP未来变化趋势。结果表明:2000—2020年祁连山平均NPP呈波动增加趋势,年均增加2.38 g C/m^(2),其中栽培植被和阔叶林增长最为明显。近20年,像元尺度上有75.37%的区域NPP增加,主要位于东南部;县域尺度上,古浪、平安、化隆和永登县NPP增速较快,而祁连、海西、德令哈和门源县增速较慢。祁连山NPP空间分布具有明显的集聚性,高值集聚区主要位于东南部,而低值集聚区主要位于西北部。年均温和降水量的增加均促进了NPP的增加,但不同区域NPP对气温和降水的响应有明显差异。降水量、饱和水气压差和蒸散发是NPP变化的主要驱动因子,驱动因子之间对植被NPP变化存在交互作用,分为双因子增强和非线性增强效应。未来祁连山NPP变化以增加非持续性为主,说明植被变化面临较大不确定性。研究结果有助于揭示全球气候变化背景下区域植被NPP对气候变化及人类活动的非线性响应机制,亦可为祁连山生态保护与可持续发展提供理论依据。

青藏高原自然植被总生物量的估算与净初级生产量的潜在分布

以８００多块样地资料及森林和草地资源调查数据为基础，按县级为单位估算了青海和西藏两省区的自然植被总生物量，分别为２．５８６×１０８ｔ和１．２８２×１０９ｔ。建立的ＱＺＮＰＰ模型显示，随着温度的增加，生物生产量呈Ｓ型曲面递增，且其递增速率随降水量增加而加快；当年均温度０℃～１０℃和年降水量４００ｍｍ～１０００ｍｍ时，生物生产量增长最快；当年均温度＞１１℃和年降水量＞１１００ｍｍ时，生物生产量趋向于２０ｔ／ｈｍ２·ａ；在年均温度＜０℃时，相对降水量的增加，生物生产量呈缓慢的递减趋势，说明这时温度是影响生物生产量的主导因子。两省区１１５个县的生物量现实分布图显示，生物量最高值出现在西藏墨脱，其次是西藏的察隅、波密、林芝和米林，青藏高原中部及西北部的广阔地区最低。青藏高原自然植被净初级生产量最小值为０，最大值为２０ｔ／ｈｍ２·ａ，全区平均为６．０３ｔ／ｈｍ２·ａ。

中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析

根据1973—2008年间7次全国森林资源清查数据及中国森林植被分布特征,从不同森林类型和不同气候带定量分析中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化规律。研究结果表明:中国森林植被净生产量和平均生产力总体呈增加趋势,植被净生产量由1973—1976年间的803.359×106t·a-1增加到2004—2008年间的1 478.425×106t·a-1,增加了84.03%;相应的森林植被平均生产力由7.302 t·hm-2·a-1增加到9.502 t·hm-2·a-1,增加了30.13%。不同森林类型中,阔叶混交林、杨桦林、落叶阔叶林和常绿阔叶林对中国森林植被净生产量贡献较大;热带林、阔叶混交林、常绿阔叶林平均生产力较高,油松林和马尾松林平均生产力相对较低。不同气候带中,热带地区森林植被净生产量呈波动中减少趋势,其它气候带呈增加趋势;1973—2008年间各气候带森林植被平均生产力为:热带(18.625 t·hm-2·a-1)>寒温带温带(9.610 t·hm-2·a-1)>亚热带(8.499 t·hm-2·a-1)>暖温带(7.800 t·hm-2·a-1)。

甘南藏族自治州植被净初级生产力时空变化及驱动力

自2003年开始甘南藏族自治州推行了“退耕还草”等一系列生态保护政策,对区域植被状态产生了一定的影响。目前针对甘南州不同植被类型下植被净初级生产力(NPP)与归一化植被指数(NDVI)、太阳辐射、气温、降水间响应机制的研究尚不明晰,且关于该区域植被NPP时空特征变化及重心迁移的探讨尚少。本研究基于MODIS遥感数据、气象数据、植被类型数据,利用Carnegie-Ames-Stanford Approach(CASA)模型估算了甘南州2000-2019年植被NPP,分析了NPP时空变化特征,探讨了不同植被类型下植被NPP与NDVI、气温、降水以及太阳辐射之间的响应关系。结果表明:1)2000-2019年植被NPP年均值为621.79 g·m^(−2),96.63%区域呈现为增长趋势。2)2000-2019年植被NPP重心整体呈现西北向东南迁移,东南部植被NPP增速高于西北部。3)植被NPP与气温、降水、太阳辐射间整体上呈明显的正相关关系,北部边缘及东部中心地带呈负相关关系。4)林地、灌丛、草地的NPP均呈稳定增长,湿地类型下除NPP外气温亦呈明显增长。本研究可为评价生态质量及生态工程的实施效果提供理论支撑。

高寒草甸植被生产量年际变化及水分利用率状况

分析了海北地区高寒草甸植被2001-2011年11a耗水量、生物现存量、净初级生产量、水分利用率及其相关性,结果表明:植物生长期5-9月耗水量416.30mm,植被地上净初级生产量(AN-PP)、地下净初级生产量(BNPP)以及总的净初级生产量(NPP=ANPP+BNPP)分别为393.07g·m-2、945.26g·m-2、1 338.33g·m-2,BNPP与ANPP之比为2.404.8月底植被现存生物量达3 422.92g·m-2,其中地上和地下现存量分别为411.07g·m-2、3 011.85g·m-2,BNPP与ANPP之比高达7.327,说明植被现存量巨大,归还土壤碳能力强.NPP与5-9月植被耗水量相关性很差,但与5-9月平均气温具有显著的正相关关系,表明高寒草甸地区水分条件可满足植物生长的基本需求,而同期温度是影响NPP提高的重要因素.11a来BNPP、ANPP和NPP平均水分利用率分别为0.958g·m-2·mm-1、2.326g·m-2·mm-1和3.284g·m-2·mm-1,表明高寒草甸植被净初级生产具有较高的水分利用率.