【摘 要】
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黄土高原是我国重要的生态屏障,受气候变化和人类活动的影响,黄土高原水土流失严重,生态环境逐渐退化。近20年来,国家在黄土高原实施了一系列生态保护工程。研究表明黄土高原的植被已有了明显改善,但气候和人类活动对植被改善的相对贡献还未有一致的结论。此外,在退耕还林工程的影响下,黄土高原的森林面积显著增加,森林碳储量也明显提升,但当前研究大多只关注了造林对碳储量的影响,而忽略了森林生长的作用,这可能会影响
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黄土高原是我国重要的生态屏障,受气候变化和人类活动的影响,黄土高原水土流失严重,生态环境逐渐退化。近20年来,国家在黄土高原实施了一系列生态保护工程。研究表明黄土高原的植被已有了明显改善,但气候和人类活动对植被改善的相对贡献还未有一致的结论。此外,在退耕还林工程的影响下,黄土高原的森林面积显著增加,森林碳储量也明显提升,但当前研究大多只关注了造林对碳储量的影响,而忽略了森林生长的作用,这可能会影响后续生态恢复政策的制定。本研究首先基于归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、温度、降水和土地利用数据,采用线性回归分析、偏相关分析和残差分析方法,评估了黄土高原2001-2019年植被的时空变化特征并探究了气候和人类活动对植被变化的影响。此外,基于生物量碳密度和森林面积数据厘清了造林和森林生长对黄土高原森林碳增加的贡献。主要研究结果如下:（1）黄土高原的植被整体上呈改善状态,降水是影响植被变化的主要气候因素,人类通过实施生态工程和发展城市对植被起到促进或抑制作用。黄土高原的NDVI以0.0064 a-1（P＜0.05）的速度显著上升,呈显著增加的区域占黄土高原的71.60%;NDVI与降水呈显著正相关（r=0.54,P＜0.05）,而与温度的相关性不显著（r=0.10）,从空间上看,NDVI与降水呈显著正相关的区域占黄土高原的38.41%,主要分布在黄土高原的干旱半干旱地区,NDVI与温度呈显著正相关的区域仅占1.13%;从2000年到2020年,在退耕还林还草工程的影响下,大量耕地转为草地和林地,城市化的推进又使得部分耕地和草地转为建设用地。（2）气候变化和人类活动对植被的促进作用均大于抑制作用,且人类活动对植被变化的影响大于气候。气候变化对NDVI的增加起促进作用的区域占黄土高原的78.69%,起抑制作用的区域占7.17%;人类活动对NDVI的增加起促进作用的区域占90.44%,起抑制作用的区域占7.92%。在NDVI趋势增加的区域,气候变化和人类活动的相对贡献分别为27.31%和72.69%;在NDVI趋势减少的区域,气候变化和人类活动的相对贡献分别为22.04%和77.96%。（3）森林生长对黄土高原森林碳增加的贡献大于造林。黄土高原森林区域的生物量碳密度和森林面积分别以0.29Mg C ha-1 a-1（P＜0.05）和0.45×105 ha a-1（P＜0.05）的速度显著增加。由碳密度和森林覆盖度的线性回归分析可知生物量碳的增加除了受造林的影响外,还受森林生长的影响。2001-2019年,累积总生物量碳增加0.19 Pg C,其中18.51%（0.03 Pg C）由造林引起,81.49%（0.16Pg C）由森林生长引起。本文在全球气候变化以及人类活动加剧的背景下,分析了黄土高原在生态工程实施后植被的变化趋势及影响因素,并估算了工程造成的森林面积增加和森林生长对碳增加的影响,对于评估黄土高原的生态工程建设成效具有重大意义,并可以对黄土高原后续管理政策的实施提供指导意见,以促进经济和环境的和谐发展。
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