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题名全球土壤含水量对植被和气候的响应
被引量：2
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作者
李君宜
牛健植
余新晓
苗禹博
王迪
焦鹏华
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机构
北京林业大学水土保持学院
中国林业科学院林木资源高效生产全国重点实验室
北京林业大学水土保持与荒漠化防治国家林业局重点实验室
北京林业大学林业生态工程教育部工程研究中心
国家林业和草原局林草调查规划院
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出处
《生态学报》
北大核心
2025年第6期2682-2697,共16页
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基金
国家自然科学基金重点项目(42230714)
国家自然科学黄河重点基金项目(U2243202)。
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文摘
气候、植被和土壤含水量(Soil Moisture,SM)的变化密切相关,分析长时间序列SM、植被覆盖、气温和降雨的变化以及植被、气候对SM的影响,有助于揭示全球变暖背景下土壤含水量-植被-大气间相互作用关系,为水资源短缺、土地退化、水资源保护等生态环境问题提供理论支持。以全球MODIS产品和ERA5-Land为数据源,获取2001—2020年0—7 cm土壤层中的含水量SM1、7—28 cm土壤层中的含水量SM2、28—100 cm土壤层中的含水量SM3、28—289 cm土壤层中的含水量SM4、降雨、气温和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)时序数据集,采用Sen趋势分析(Theil-Sen Median)、非参数统计检验(Mann-Kendall)、偏相关分析和复相关分析等方法,探究全球不同干湿气候区SM、降雨、气温和NDVI的时空变化特征及SM对降雨、气温和NDVI的响应关系。结果显示:(1)近20年来,全球不同干湿气候区SM总体呈现下降趋势,植被覆盖总体呈上升趋势;降雨量具体表现为“增-减-增”的变化趋势;气温总体呈上升趋势。(2)不同干湿气候区,SM与降雨的相关性随土壤深度的增加而减弱;除湿润区外,SM与NDVI均在SM2土壤层呈现较高的偏相关关系;除SM1土壤层外,不同干湿气候区SM与气温呈显著的负相关关系;除极干旱区,SM随土壤深度的增加对气温的敏感性减弱。(3)通过复相关分析探究各因子的驱动区(共同驱动区、气候驱动区、植被驱动区),SM变化主要受气候和NDVI的共同影响,受NDVI主导的区域面积较少,随着土壤深度的加深受气候主导的区域面积逐渐减小。
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关键词
土壤含水量(SM)
归一化植被指数(NDVI)
气候-土壤-植被
全球
相互作用
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Keywords
soil moisture
Normalized Difference Vegetation Index(NDVI)
Climate-soil-vegetation
global
interaction
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分类号
Q948
[生物学—植物学]
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