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在全球气候变暖和人类活动日益增强的影响下,干旱灾害频繁发生。陆地生态系统受到干旱胁迫时会出现植物光合作用下降、呼吸代谢降低等适应性状,严重和长期的干旱会影响其碳汇系统的有效运行。这显著地影响陆地生态系统的碳水交换。植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)是生态系统中植物在单位时间内通过光合作用固定的总有机碳量。作为生态系统功能的重要指标及碳汇系统中重要的负反馈机制,GPP表征陆地生态系统的稳定性。贵州的生态环境敏感度高、脆弱性强,干旱缺水对植被GPP带来的负面影响是其生态系统稳定性变化的主要干扰因素之一。因此在气候变化下深入研究生态系统植被GPP、干旱的时空变化特征,揭示植被对干旱的响应关系能为该喀斯特地区的环境保护、生态修护、干旱监测和预防等提供科学指导。本文从陆地生态系统碳水交换的角度出发,以GPP与干旱之间的响应关系为研究主题,利用MODIS GPP产品提取贵州省植被GPP数据,以贵州省气象数据、GLDAS的土壤水分数据分别计算标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI)和标准化土壤水分指数(Standardized Soil Moisture Index,SSI),以表征气象干旱、农业干旱,通过时间序列分解法、趋势分析法、通径分析、相关分析和多元回归分析对贵州省2000-2019年月尺度、季尺度、生长季及年尺度的植被GPP、SPEI和SSI的时空差异性及变化趋势进行研究,对不同月时间尺度的干旱胁迫下植被GPP的稳定性、植被GPP与干旱的通径分析、植被GPP对气象因子、干旱指数的敏感度等做系统探讨,以了解2000-2019年贵州省植被GPP的分布状况及对干旱变化的响应。主要结论有:(1)2000-2019年月均植被GPP与植被生长状况变化一致,季节植被GPP整体呈上升趋势,其值大小依次为夏季>春季>秋季>冬季,其年内空间变化呈西低东高、北低南高的分布特征,春季、秋季以及冬季主要以增加趋势为主,夏季以减少趋势为主。生长季和年均植被GPP整体呈上升趋势,空间变化呈西北至东南逐渐增大的分布特征,其变化趋势呈西北至东南逐渐下降特征。春季、秋季和冬季的各植被类型GPP呈上升趋势,夏季的针阔混交林、阔叶林呈下降趋势,4个季节的草甸植被GPP上升最显著。生长季和年尺度的各植被类型GPP呈上升趋势,以草甸最为显著,针阔混交林、阔叶林、针叶林的年际上升趋势均小于草丛、灌丛、栽培植被及草甸。(2)SPEI-6与SPEI-12比SPEI-1、SPEI-3更易识别干湿时期,随着月时间尺度的增大,干旱化面积增加。近20a春季和夏季的干旱化态势增强,秋季和冬季的干旱化态势减弱,夏季和秋季发生干旱频率高于春季和冬季,不同季节SPEI的空间干湿变化为春季>夏季>冬季>秋季,贵州东部以及北部地区的干旱化态势较强。生长季的干旱化态势强于年尺度,其干旱化面积则小于年尺度。不同时间尺度的SPEI以垄岗谷地最干旱,峰林谷地最湿润,非岩溶地区和峰丛沟谷的干旱化态势强于湿润化,峰丛洼地、峰丛沟谷和溶丘盆地则湿润化态势强于干旱化态势。(3)SSI-1和SSI-3以轻旱为主,SSI-6和SSI-12以轻度和中度干旱为主。随着时间尺度的增加,SSI干旱化态势范围扩大,趋势变化从南至北形成湿—干—湿相间的空间特征。春季和夏季的SSI干旱化态势增强,秋季和冬季的干旱化态势减弱,SSI发生干旱的频率为冬季>夏季>秋季>春季,春季的干旱化态势小于其他季节,秋季和冬季的干旱化面积少于春季和夏季,季尺度上贵州西部以干旱化态势为主,其东部和东南部则以湿润化态势为主。年尺度的SSI干旱化态势强于生长季,两者SSI空间变化以贵州中部以西等地区均呈干旱化态势,中部以东地区呈湿润化态势。不同时间尺度上,垄岗谷地、非岩溶地区、峰丛谷地和溶丘盆地以湿润化态势为主,峰丛沟谷、峰丛洼地和峰林谷地以干旱化态势为主。(4)2010年植被GPP抵抗力大小依次为SPEI-1>SPEI-12>SPEI-6>SPEI-3,随月时间尺度增加,贵州西部的恢复力增强,黔南和黔东南的恢复力减弱后增强。2011年植被GPP抵抗力大小依次为SPEI-6>SPEI-3>SPEI-12>SPEI-1,随月时间尺度增加,各地区的植被恢复力增强。干旱强度下降导致生态系统植被抵抗力下降,其恢复力上升,较湿润和较干旱状态的植被恢复力较小。峰林谷地的植被抵抗力强于其地貌类型,其恢复力也较高,其他地貌类型的植被抵抗力较弱,其恢复力较强。(5)2000-2019年春季、秋季干旱变化整体促进植被GPP生产,空间变化显著。夏季干旱变化对植被GPP生产主要起抑制作用。冬季植被GPP对干旱变化的响应主要以SSI变化呈上升趋势,以SPEI变化呈下降趋势。近20a的生长季和年尺度干旱变化对植被GPP生产主要起促进作用,生长季局部出现植被GPP下降的变化。(6)夏季各地貌类型的植被GPP受到其他因素的影响强于气象因子和干旱指数。春季非岩溶地区、垄岗谷地、溶丘盆地、峰丛谷地和溶丘洼地的植被GPP对气象因子的敏感度高于干旱指数,春季峰丛沟谷、峰林谷地的SPEI和SSI对GPP产生促进作用,风速和气压对其产生抑制作用。秋季峰丛沟谷、峰林谷地的气候变化对植被GPP的影响超过其他因素,分别以气温、气压贡献率较高,溶丘洼地的SSI在风速、降水协同下对植被GPP起促进作用。冬季非岩溶地区、峰丛洼地、垄岗谷地、峰林谷地、溶丘洼地的植被GPP对气候变化最敏感。生长季峰丛洼地、峰丛沟谷、垄岗谷地、峰丛谷地和溶丘洼地的植被GPP主要受气压变化影响,溶丘盆地的植被GPP则主要受SPEI促进作用。年尺度上,非岩溶地区、峰丛洼地、垄岗谷地、峰丛谷地和溶丘洼地的植被GPP主要受气候变化的影响,以气温变化起促进作用,以气压和风速起抑制作用,峰丛沟谷和峰林谷地的年均GPP主要受干旱变化的影响,SPEI和SSI均对植被生长起促进作用。