2001-2020年内蒙古净生态系统生产力格局多时间尺度分析

掌握净生态系统生产力(NEP)时空格局对提高干旱/半干旱地区生态系统功能有重要意义。已有的NEP时空格局研究大多以年尺度开展分析,而NEP在多时间尺度上的特征差异尚不明晰。基于多源遥感、气象和地面实测数据,采用CASA模型、土壤呼吸地质统计模型(GSMSR)和土壤呼吸-土壤异养呼吸(Rs-Rh)关系模型耦合模拟内蒙古2001-2020年NEP,分析其年、季、月多时间尺度时空特征,并探讨8种不同植被NEP的多时间尺度特征差异。结果表明,1)内蒙古年尺度NEP的空间分布格局稳定,从东北向西南递减,这一格局与春夏秋3季及植被生长期的3-10月一致,而冬季植被进入休眠期使得空间差异显著减小。2)内蒙古多时间尺度NEP年际变化趋势有所不同:年尺度上,内蒙古总NEP呈波动上升趋势,年际变化率为C 3.75 Tg·a^(-1);季尺度上,夏季增长趋势最大,占全年增长的41.6%,春秋两季对NEP的增长也起到至关重要的作用,分别占比34.9%和23.3%,冬季对NEP增长贡献非常有限;月尺度上,NEP年内变化与植被生长物候周期较为接近,1月和12月年际NEP为减少趋势,其余月份年际NEP均为上升趋势,其中9月增长趋势最大,占全年增长的19.3%。3)不同植被类型NEP年际趋势存在差异,5种植被类型年NEP呈增长趋势,3种呈下降趋势;草地在季尺度年际变化中均保持增长,在夏季最高,而灌木林在季尺度年际变化中均为降低趋势,夏季降幅最大;月尺度年际变化中灌木林均为降低趋势,1月降幅最大。该研究能够为明晰区域碳循环及改善生态系统功能提供科学依据。

陆地生态系统碳收支时空变化及影响因素——以湖南省郴州市为例

陆地生态系统碳收支不仅是衡量地表生态环境的重要参数,也是全球碳循环的关键变量。以国家低碳试点城市、可持续发展创新示范区——湖南省郴州市为研究区域,耦合多源遥感数据,结合土壤呼吸地统计模型、趋势分析、地理探测器和残差分析等方法,系统开展了2001~2020年植被净生态系统生产力(NEP)时空变化特征分析及影响因素探究。结果表明:(1)在时间上,2001~2020年郴州市总体表现为碳汇,年均固碳总量达5.943×106 T Ca^(-1),NEP均值310.351 g Cm^(-2),平均增长速率2.066 g Cm^(-2)a^(-1)。(2)在空间上,NEP总体呈西高东低、北高南低分布,显著增加(P<0.05)的区域面积占比为40.304%,主要集中在西部。不同植被类型碳汇水平差异表现为:林地(328.100 g Cm^(-2))>草地(318.650 g Cm^(-2))>耕地(257.509 g Cm^(-2))。(3)郴州市生态系统碳收支驱动机制复杂。NEP与气温、日照时数、相对湿度和高程等因子呈正相关,而与降水量和地表净辐射呈负相关,双因子对NEP空间分异性的交互作用明显高于单因子。(4)自然因子是郴州市植被NEP变化的主导因素(95.896%),但在城市边缘区等人类活动剧烈的区域,土地利用/覆被变化平均贡献率达59.761%。研究结果有助于准确把握区域陆地生态系统碳收支时空特征及其内在驱动机制,并为区域生态系统管理与可持续发展提供科学依据。