长江经济带植被净初级生产力时空分布格局及其影响因素

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wudifeng20008
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植被净初级生产力(NPP)的估算是生态系统服务功能评估中一个重要的部分,也是碳循环等服务功能评估的基础数据,NPP的分布格局和变化影响陆地生态系统的碳循环。长江经济带覆盖11个省(市),东西跨度较大,植被地域性差异较大,生态战略地位十分突出。本文分析长江经济带土地利用/覆被类型和气象要素的时空动态变化特征,基于CASA模型估算2001—2018年NPP,分析长江经济带NPP的空间分布和变化特征,进一步分析18年间土地利用和气象要素变化对NPP的影响,得到以下结论:(1)长江经济带土地利用/覆被类型的变化表现为:林地、建设用地、水体面积增加,农田、草地、疏林地、未利用地面积减少。其中,林地、草地、疏林地是长江经济带的主导地类,占长江经济带土地总面积的75.86%以上。(2)长江经济带34年太阳总辐射量呈现波动缓慢下降的趋势,下降速率为1.47MJ·m-2·a-1,太阳总辐射量的空间分布:西部>东部>中部;34年平均气温呈现波动上升的趋势,上升速率为0.03℃·a-1,平均气温空间上自南部向北部递减;34年降水量呈波动缓慢上升的趋势,上升速率为1.20mm·a-1,降水量空间上东南高西北低。(3)空间分布上,长江经济带NPP分布的整体空间格局为:上游>中游>下游,其中上游地区NPP总量738.04 Tg C·a-1,占比60.82%。时间变化上,长江经济带平均NPP 18年均值为594.19 g C·m-2·a-1,整体呈现缓慢上升趋势,上升速率为10.30 g C·m-2·a-1。18年间NPP总量增加322.36 Tg C,平均每年增加18.96 Tg C。(4)NPP的影响因素主要有土地利用变化、气象要素、海拔等,其中气象要素包括平均气温、降水量、太阳总辐射量等。不同土地利用类型的NPP值不同,林地、疏林地、农田、草地是长江经济带NPP总量的主要贡献者(99.10%),景观格局指数与NPP有较显著的相关性,植被面积的增加对NPP的增加有很大程度的贡献,多年的植被恢复是NPP总量积累以及平均NPP增加的主要原因。NPP与温度、降水、辐射显著偏正相关的地区分别占长江经济带面积的27.32%、23.82%、14.45%,且NPP与辐射和NPP与降水偏正相关地区重合较多。综合考虑气候要素得出温度较高、降水条件好的地区生产力状况更优。长江经济带平均NPP随着海拔的增加呈现先增后减的趋势,高值区出现在1500-4000m,土地利用以常绿阔叶林、混交林和疏林地为主,不同海拔下土地利用的变化(特别是植被恢复)驱动着植被NPP的变化。
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