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作为全球变化的特征之一,区域干湿气候变化已成为全球变化研究的重要内容,其对生态系统的影响也已成为当今全球面临的最重要的环境问题之一。青藏高原是全球变化的敏感区和脆弱区,也是我国乃至全球气候系统稳定的重要屏障,但在全球变化和人类活动的共同影响下,高原生态环境问题日趋凸显,生态安全屏障功能受到威胁。植被是陆地生态系统中最重要的、同时也是气候变化最敏感的组分,而高原植被系统行为往往比其他地区能更早、更明显地预兆全球变化。探讨青藏高原区域干湿状况及其与植被变化的关系有助于更好地认识和理解陆地生态系统对气候变化的响应和适应机理,对高原生态安全屏障计划的实施以及全球生态建设有重要意义。
本文分别采用遥感估算降水模型(RFE2.0)和彭曼模型(Penman-Monteith)估算了2001-2010年青藏高原生长季降水和潜在蒸散,基于干燥度指数分析了高原近10年生长季干湿状况的时空变化及其驱动性因素,并对高原区域干湿状况与植被变化的关系进行了探讨。主要结论如下:
(1)2001-2010年青藏高原生长季(5-9月)平均温度为7.2℃,降水量为374mm,潜在蒸散为697mm。10年来,高原绝大部分区域生长季平均温度表现为增加趋势,平均增幅为0.24℃,其中高原西北部等区域增幅达0.4℃;高原生长季降水总体上呈现南部降水减少、北部降水增加趋势,平均增幅达13mm;高原东北部生长季潜在蒸散呈下降趋势,其他区域表现出不同程度的增加趋势,平均增幅为3mm。
(2)整个高原有67%的区域属于干旱和半干旱区,降水是导致青藏高原干湿状况空间格局差异的主要因素,气候变化对高原干旱区和半干旱区的影响最大。近10年高原有25%的区域在逐渐变干,主要集中在高原南部,特别是高原腹地、柴达木盆地、青海湖、西藏东部及甘孜州南部等区域变干趋势最为明显。高原总体上表现为北部干旱程度在逐渐减轻,南部干旱化趋势明显。高原大部分区域干湿状况对潜在蒸散的变化最为敏感,但高原半湿润到半干旱过渡区域则对降水变化最为敏感。
(3)高原生长季EVI呈现自东南向西北逐渐递减的趋势,且东西部界线分明。高原东部及东南部EVI主要在0.20~0.40之间,高原西部及北部EVI主要在0.02~0.15之间;十年间高原有25%的区域植被呈退化趋势,48%的区域植被活动表现为增强趋势。整体上来看,高原植被活动由东南向西北整体上呈现“退化-增强-变化不大”的规律。高原不同尺度生长季干燥度指数与EVI的相关性均达到显著水平(相关系数在0.37以上)。人为干扰对高原EVI变化的作用不明显,但EVI与干旱指数相关性相对偏小的区域人为干扰程度往往较大。区域干湿气候变化是决定高原生长季植被覆盖变化的主要因素。青藏高原96个气象站点生长季EVI对干燥度指数变化的敏感程度较大的区域主要集中在高原东北部、高原中部及雅鲁藏布江中上游区域。