[目的]揭示黄土高原农牧交错带草地净初级生产力(NPP)时空演变规律,明确自然因素与人类活动作用及其交互驱动机制,为该区域或类似草地生态系统的科学管理与可持续利用提供理论依据。[方法]应用CASA模型模拟1990—2020年草地NPP,结合趋...[目的]揭示黄土高原农牧交错带草地净初级生产力(NPP)时空演变规律,明确自然因素与人类活动作用及其交互驱动机制,为该区域或类似草地生态系统的科学管理与可持续利用提供理论依据。[方法]应用CASA模型模拟1990—2020年草地NPP,结合趋势分析及最优参数地理探测器识别草地NPP时空变化特征的驱动因素。[结果](1) 1990—2020年黄土高原农牧交错带草地NPP整体呈增加趋势,年平均增长率4.93 g C/(m^(2)·a)。NPP的阶段性特征比较明显,1990—1999年草地NPP呈不显著下降趋势;2000年后,草地NPP开始增加,2011—2020年这一阶段增加显著。(2) 1990—2020年草地NPP呈显著增加的面积达82.15%;减少的地区仅占3.14%,零星分布于内蒙古自治区。(3)草地NPP呈东南高、西北低的分异格局,降水和坡度是主要驱动因素,并且总体呈正向作用;人类活动的影响在因子间非线性交互作用下显著增强,其中放牧、耕地及建设用地扩张整体呈负向效应。但随着人均GDP的增加,生态保护与技术投入降低了人类活动的负面影响。[结论]黄土高原农牧交错带草地整体恢复较好,未来草地管理中考虑自然作用的影响与差异化的适度放牧政策,增加农牧民收入,同时平衡草地生态系统的直接受益者(草地生产力使用)和间接受益者(草地调节服务)之间的权衡。展开更多
净初级生产力(Net primary productivity, NPP)是估算碳储量的关键指标,从地理空间的角度了解NPP变化的驱动机制对于区域碳循环研究至关重要。基于MOD17A3数据,通过趋势分析探讨2000—2020年黑龙江省植被NPP的时空演变特征,然后应用多...净初级生产力(Net primary productivity, NPP)是估算碳储量的关键指标,从地理空间的角度了解NPP变化的驱动机制对于区域碳循环研究至关重要。基于MOD17A3数据,通过趋势分析探讨2000—2020年黑龙江省植被NPP的时空演变特征,然后应用多尺度地理加权回归模型(MGWR)这一新颖的空间统计分析方法,解析NPP变化驱动因素的空间分异特征。结果表明:近二十年黑龙江省大部分区域NPP呈增长趋势,全省NPP平均值从348.90 g C m^(-2)a^(-1)上升到454.00 g C m^(-2)a^(-1),增长率为29.95%。NPP增减显著的情况通常出现在植被改善明显、耕地扩张和城市化进程剧烈的区域。MGWR整体模拟效果良好(调整R^(2)=0.875),模型带宽显示降水、气温、人口密度和土地利用变化对NPP的作用规模为县域尺度,而道路密度的作用规模为市域尺度。不同区域植被NPP对驱动因子的响应存在明显差异,在大小兴安岭地区NPP受土地利用变化和气候因子的共同影响,而在三江平原和松嫩平原土地利用变化是影响NPP的主导因素。生态保护修复工程实施及耕地和城市扩张所带来的土地利用变化是黑龙江省植被NPP变化的重要因素。本研究可加深对东北地区植被动态变化及其驱动机制的认识,为生态系统碳汇功能提升提供科学依据。展开更多
文摘[目的]揭示黄土高原农牧交错带草地净初级生产力(NPP)时空演变规律,明确自然因素与人类活动作用及其交互驱动机制,为该区域或类似草地生态系统的科学管理与可持续利用提供理论依据。[方法]应用CASA模型模拟1990—2020年草地NPP,结合趋势分析及最优参数地理探测器识别草地NPP时空变化特征的驱动因素。[结果](1) 1990—2020年黄土高原农牧交错带草地NPP整体呈增加趋势,年平均增长率4.93 g C/(m^(2)·a)。NPP的阶段性特征比较明显,1990—1999年草地NPP呈不显著下降趋势;2000年后,草地NPP开始增加,2011—2020年这一阶段增加显著。(2) 1990—2020年草地NPP呈显著增加的面积达82.15%;减少的地区仅占3.14%,零星分布于内蒙古自治区。(3)草地NPP呈东南高、西北低的分异格局,降水和坡度是主要驱动因素,并且总体呈正向作用;人类活动的影响在因子间非线性交互作用下显著增强,其中放牧、耕地及建设用地扩张整体呈负向效应。但随着人均GDP的增加,生态保护与技术投入降低了人类活动的负面影响。[结论]黄土高原农牧交错带草地整体恢复较好,未来草地管理中考虑自然作用的影响与差异化的适度放牧政策,增加农牧民收入,同时平衡草地生态系统的直接受益者(草地生产力使用)和间接受益者(草地调节服务)之间的权衡。
文摘净初级生产力(Net primary productivity, NPP)是估算碳储量的关键指标,从地理空间的角度了解NPP变化的驱动机制对于区域碳循环研究至关重要。基于MOD17A3数据,通过趋势分析探讨2000—2020年黑龙江省植被NPP的时空演变特征,然后应用多尺度地理加权回归模型(MGWR)这一新颖的空间统计分析方法,解析NPP变化驱动因素的空间分异特征。结果表明:近二十年黑龙江省大部分区域NPP呈增长趋势,全省NPP平均值从348.90 g C m^(-2)a^(-1)上升到454.00 g C m^(-2)a^(-1),增长率为29.95%。NPP增减显著的情况通常出现在植被改善明显、耕地扩张和城市化进程剧烈的区域。MGWR整体模拟效果良好(调整R^(2)=0.875),模型带宽显示降水、气温、人口密度和土地利用变化对NPP的作用规模为县域尺度,而道路密度的作用规模为市域尺度。不同区域植被NPP对驱动因子的响应存在明显差异,在大小兴安岭地区NPP受土地利用变化和气候因子的共同影响,而在三江平原和松嫩平原土地利用变化是影响NPP的主导因素。生态保护修复工程实施及耕地和城市扩张所带来的土地利用变化是黑龙江省植被NPP变化的重要因素。本研究可加深对东北地区植被动态变化及其驱动机制的认识,为生态系统碳汇功能提升提供科学依据。
