西南高山亚高山区植被活动变化的气候驱动效应与可持续性

[目的]探究西南高山亚高山区植被活动变化的驱动因素及可持续性,可为其生态系统管理提供一定的科学依据。[方法]基于2001-2018年MODIS NDVI数据和气象数据,用线性回归、Hurst指数、相关分析等方法分析了西南高山亚高山地区植被活动的时空变化特征、植被活动的稳定性和可持续性及对气候变化的响应。[结果](1)研究区以NDVI为代表的植被活动整体上显著增强,其中相对稳定的区域占63.69%,显著增强的区域占25.06%,显著降低的区域占2.73%。在植被类型中,落叶阔叶林的显著绿化趋势最强,而灌木的显著褐化趋势最强,草地对气候变化的敏感性高于林地。植被活动显著增加的区域主要分布在区域东北部的嘉陵江和岷江等地。(2)变异系数(CV)表明NDVI整体稳定性较强,从植被类型看,阔叶林和混交林的稳定性较高,农田的稳定性最低。(3) Hurst指数分析表明,植被活动趋势呈反持续的比例为69.47%,植被活动趋势呈可持续的比例为29.88%,研究区植被总体出现弱反持续性特征,在未来,植被活动增强的趋势有降低或反转的风险;(4)气候驱动因子分析表明,西南高山亚高山区温度对植被的影响占主导,即温度既是驱动植被绿化的关键因子,同样也是植被褐化的关键因子。在植被发生显著绿化的区域,常绿阔叶林和常绿针叶林的温度驱动效应低于落叶阔叶林和针阔混交林;而在植被显著褐化的区域,前两者的温度驱动效应却显著高于后两者。[结论]气温是植被活动变化的主要气候驱动因子,未来植被活动有弱反持续性的特征。

西南高山亚高山区植被水分利用效率时空特征及其与气候因子的关系

水分利用效率(WUE)是深入理解生态系统水碳循环及其耦合关系的重要指标。为了揭示气候变化背景下区域尺度不同植被类型的响应和适应特征,对中国西南高山亚高山地区2000–2014年的9种植被类型的WUE时空特征及其影响因素进行探究。该研究基于MODIS总初级生产力(GPP)、蒸散发(ET)数据和气象数据,估算西南高山亚高山区植被WUE,采用趋势分析及相关分析等方法,分析了研究区植被WUE与气温、降水及海拔的关系。主要结果:(1)西南高山亚高山区2000–2014年植被WUE多年均值为0.95 g·m–2·mm–1,整体呈显著增加趋势,增速为0.011 g·m–2·mm–1·a–1;空间上WUE呈东南高西北低的分布,85.84%区域的WUE呈增加趋势。(2)西南高山亚高山区各植被类型WUE多年均值表现为常绿针叶林>稀树草原>常绿阔叶林>有林草原>农田>落叶阔叶林>混交林>郁闭灌丛>草地;时间上,各植被类型WUE均呈上升趋势。(3)西南高山亚高山区89.56%区域的WUE与气温正相关,92.54%区域的WUE与降水量负相关;各植被类型中,草地WUE与气温的相关性最高,有林草原WUE与降水量的相关性最高。(4)西南高山亚高山区典型的地带性顶极植被常绿针叶林的WUE具有较强的海拔适应性及应对气候变化的能力。