海河流域植被净初级生产力时空变化及驱动因素分析

为揭示海河流域植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)时空变化特征及其时空异质性驱动机制,该文基于MOD17A3HGF数据集,综合自然和人为两方面的影响因素,利用变异系数、趋势分析、相关分析、Hurst指数以及地理探测器等,分析2000—2020年海河流域植被NPP时空格局演变特征和定量识别驱动因素及其影响力。结果表明:(1)时间上,2000—2020年海河流域植被NPP整体呈显著上升趋势,增速为1.73 Tg C·a^(-1),年均NPP为326.75 g C·m^(-2)·a^(-1),其中针叶林、阔叶林、灌丛、草地和农用地的NPP多年均值分别为313.59、385.28、353.03、320.12、295.22 g C·m^(-2)·a^(-1)。(2)空间上,植被NPP高值区集中于西北部山区,低值区集中于东南部平原区;NPP整体情况稳定,变异系数均值为0.17;未来变化趋势呈反持续性,植被NPP可能下降。(3)植被NPP与气温呈负相关,与降水呈正相关,降水为主要气象因素;NPP随着高程和坡度增加均呈“增加—减少”的变化趋势;耕地转草地使植被NPP增量最大,为732.22×10-3 Tg C。(4)2000—2020年期间,不同驱动因素影响力均值为0.2,排序依次为降水>高程>坡度>湿度>气温>日照时数>土地利用>风速。综上表明,研究期内海河流域植被NPP整体呈好转趋势;不同植被类型生产力存在差异,最强为阔叶林和灌丛;影响植被NPP空间分布的主导因素为降水、高程和坡度,人为因素的影响力低于自然因素。该研究结果为海河流域水土流失、植被退化等生态环境治理提供了科学参考和决策依据。

基于MODIS和CASA模型的伊春市森林植被NPP变化特征及其影响因子分析

植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)是判定生态系统质量状况和碳汇的重要因子,反映了植被群落的生产能力和生态过程,对调节全球碳平衡、增强生态服务功能具有重要的意义。本文基于MODIS卫星遥感资料和改进的CASA模型,利用2000—2019年MOD17A3HGF的NPP年际数据和气象资料,对伊春森林植被NPP变化特征及气温降水、人类活动等主要因素进行分析。结果表明:2000—2019年,伊春全域年均森林植被NPP为477.76 g C·m^(-2)·a^(-1),NPP值主要集中在400~500 g C·m^(-2)·a^(-1),占伊春全域面积的83.30%,呈现南北部局部高,中部平均,嘉荫、铁力平原区域最低的分布特点;伊春落叶阔叶林植被对NPP高值区域贡献率最高,其次为常绿针叶林,针阔混交林大部分NPP值处于伊春NPP平均水平,而落叶针叶林、常绿落叶林总体面积分布很少;2000—2019年伊春森林植被NPP年际变化呈现波动但总体上升的趋势,其中极显著增加趋势为主,占总面积的81.43%;年尺度上,年降水量与伊春年均NPP相关性高,而年平均气温与年均NPP相关性不高;月尺度上,伊春植被受气温影响显著,受降水量影响较小,尤其是伊美区和金林区交界处山地等高海拔地区和汤旺县南部及丰林自然保护区、五营国家森林公园等红松集中区域,而平原和低海拔地区植被NPP受气温和降水共同影响;伊春天保工程等生态工程和各项保护举措在促进植被生态恢复过程中发挥重要作用。