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“深圳~巴彦浩特”地理样带由东南向西北延伸,由于样带区人类活动的影响原来的地带性分异规律被打破,生态系统发生了变化,变化后的生态系统结构、功能和类型反过来又会影响人类的生产生活,并最终形成新的地域分异,这种新的地域分异是自然和人为双重影响的结果,样带区不同植被类型净初级生产力和光能利用率的空间分布必然会受到自然因素和人为因素的双重影响。本文基于统计数据和实测数据估算“深圳~巴彦浩特”样带137个县域耕地、森林和草地三种植被类型净初级生产力和光能利用率,并分析了海拔高度、温度、降水等自然因素和农作物单位播种面积上农村劳动力力、农业机械总动力、化肥使用量、农田有效灌溉面积率等人类活动因素对净初级生产力和光能利用率空间分布的影响,主要结论如下:
⑴基于统计数据(农作物收获量数据,森林样地数据,草地清查数据)估算耕地、森林和草地NPP,并结合植被吸收的光合有效辐射(APAR)估算三种植被类型实际光能利用率(以下用LUE表示),不同植被类型NPP和LUE存在较大差异。森林NPP和LUE最大,分别为527gC/m2/yr和0.546gC/MJ;耕地NPP和LUE次之,分别为355gC/m2/yr和0.423gC/MJ;草地NPP和LUE在三种植被中最小,分别为208gC/m2/yr和0.248gC/MJ。
⑵耕地NPP和LUE被珠江、渭河、黄河等河流及其形成的冲积平原分割为三个独立的区域,分别为东南区、中部区和西北区。NPP和LUE在东南区和中部区均表现为向西北递减的趋势,与自然因素(年平均温度和年均降水量)和人类活动因素(农村劳动力、农业机械总动力、化肥使用量和农田有效灌溉面积率)呈显著正相关,但不同区域影响NPP和LUE的主导因素不同,东南区人类活动因素是影响NPP和LUE的主导因素,中部区自然因素是影响NPP的主导因素而人类活动因素则是LUE的主导因素。西北区NPP和LUE与自然因素和人类活动因素的相关性较差,影响其空间分布的因为有待进一步研究。以秦岭为界,秦岭以南森林NPP和LUE呈V字形分布,湘江流经形成的冲积平原区农业发达,同时受到森林类型分布差异的影响,森林NPP和LUE较低形成低值区;秦岭以北受气候和水热条件的影响森林NPP和LUE向西北方向下降趋势明显。草地NPP由东南向西北表现为明显的递减趋势,与温度和降水呈显著正相关,人类活动强度对于草地NPP的影响同样存在,以负相关为主。草地LUE在秦岭南北差异明显,秦岭以南LUE沿温度和降水的变化梯度向西北逐渐减小,但由于秦岭以水热条件的优越,尽管和农作物存在竞争,但人类活动对草地LUE的影响主要为正相关;秦岭以北由于草地类型的差异,LUE逐渐变大,与自然因素呈负相关分布,人类活动强度对农作物的影响对草地LUE产生抑制作用。
⑶森林和草地两种自然植被在样带区的分布表现出明显的区域差异,以秦岭为界,秦岭以南以森林为主,森林覆盖率为59.9%,草地覆盖率仅为3.9%;秦岭以北以草地为主,草地覆盖率为32.4%,森林覆盖率为16.3%。与自然植被不同,耕地覆盖率在样带上表现出三个明显的区域,在河流流经的平原区耕地覆盖率较高,而在海拔剧烈抬升的地区覆盖率较低。样带区生态系统年NPP总量约为123.5TgC,其中森林年NPP总量最大为82.78TgC,农作物29.69TgC,草地年NPP总量最小为11.03Tgc。但1985年至1995年,1995年至2000年这两个不同时期,由于土地利用的变化耕地、森林和草地NPP总量也呈现出不同的变化:第一个时期,耕地NPP总量逐年减少,但森林和草地NPP总量呈逐年增加的趋势,且增加量要大于耕地的减少量;第二个时期,耕地NPP总量逐年增加,而森林和草地NPP总量则逐年减少,且减少量大于耕地增加量。NPP总量的变化与样带区难利用地面积的变化呈显著负相关,因此采取措施有效减少难利用地面积,将其转变为耕地或自然植被对于NPP总量的增加具有重要的意义。