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  • 中国西北干旱区植被水分利用效率变化对气象要素的响应——以新疆为例

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2023-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 水分利用效率(WUE)通过联系陆地生态系统碳水循环过程,成为理解植被生态系统对气候变化响应的一个重要指标。结合19902020年的遥感影像与再分析数据产品,基于光能利用效率(CASA)模型反演净初级生产力(NPP)和实际蒸散发(ET)系统分析了19902020年新疆植被WUE的时空变化规律,讨论并探究了影响植被WUE变化的驱动力因子。结果表明:过去31 a新疆植被WUE整体呈下降趋势,但以2003年为转折点,转折点之前呈波动下降趋势,之后呈波动上升趋势。31 a来新疆植被WUE的空间格局没有发生明显变化,高值集中在平原区,特别是绿洲及荒漠-绿洲过渡带,低值集中在山区。通过分析发现,新疆植被WUE变化主要归因于降水、蒸散发及水汽压等气候因子影响。研究结果对于筛选出结构合理、节水性强、生产力高的人工和天然植被结构类型,实现干旱和半干旱地区植被建设的可持续发展具有参考价值,特别是对新疆生态系统安全与农牧业可持续发展具有现实意义。

  • 塔里木河下游生态输水对天然植被 NPP 的影响

    分类: 地球科学 >> 水文学 提交时间: 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 植被净初级生产力(Net primary production,NPP)是陆地生态系统碳循环及能量流动的关键 参数,表征生态系统质量状况。基于 2001—2019 年 MOD13A1、MCD12Q1、TERRACLIMATE 等数 据,利用 CASA 模型,估算了近 20 a 来塔里木河下游生态输水条件下天然植被 NPP 的时空变化趋 势;通过 Slope 趋势分析和 Person 相关分析法,从时空分布、不同植被类型和不同累积输水量方面分 析了生态输水工程对塔里木河下游天然植被生长状况的影响。结果表明:(1)在近 20 a 间,塔里木 河下游天然植被 NPP 整体呈上升趋势,其中极显著增加和显著增加的面积分别占总面积的 31.93%(P 中段(18.70 g C∙m-2)>下段(13.55 g C∙m-2)。(3)对不同植被类型 NPP 而言,柽柳群落(57.37 g C∙m-2)> 胡杨群落(29.29 g C∙m-2)>草本群落(23.23 g C∙m-2),且柽柳群落在生态输水过程中 NPP 增幅也最 大,增幅达 350.20%。(4)地下水埋深和天然植被 NPP 均与累积 3 a 的生态输水量相关性显著,相关 系数分别为:-0.70(P<0.01)、0.62(P<0.01),年内总输水量与下一年地下水埋深相关性明显高于与 当年地下水埋深的相关性;此外,随地下水埋深持续稳定回升,2010—2019 年天然植被 NPP 与地下 水埋深相关性也明显增强(R2=0.62)。

  • 2000—2018 年中亚五国水分利用效率对气候变化的响应

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-02-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 水分利用效率(Water use efficiency,WUE)是研究陆地碳水循环耦合的一种常用度量指 标。基于 MODIS 的总初级生产力(GPP)和蒸散发(ET)数据,通过 Slope 趋势分析和敏感性分析等 方法,研究了中亚 WUE 的时空变化规律及其对气候因子与干旱的动态响应。结果表明:(1) 2000—2018 年,中亚年均 WUE 随着生境湿润程度的增加而升高(生长期规律与此相反),其中湿地 WUE 最高(1.820±0.10 g C·mm-1·m-2),而灌丛 WUE 最低(1.330±0.18 g C·mm-1·m-2)。(2)中亚 WUE 呈略微下降趋势,每年下降速率为 0.016 g C·mm-1·m-2,年均 WUE 的显著下降区域大于上升区域。 WUE对年降水和年气温的敏感性均表现为正值区大于负值区且均存在阈值效应,降水敏感性阈值 介于 250~300 mm(低值点)和 500~550 mm(高值点),温度阈值介于 3~6 ℃(高值点)和 9~12 ℃(低值点),且εNDV(IWUE 对 NDVI 敏感性系数)与降水变化呈正相关关系,与气温变化呈负相关关系。(3)通过 WUE 与标准化降水指数(SPEI)的相关性比较,发现 WUE 受干旱程度影响由大到小依次为灌 丛、作物、森林、草原和湿地,且不同植被类型下 WUE 随着干旱程度的增加而升高。