定量评估气候变化对长江中下游地区植被GPPGS变化的影响

作     者：徐勇 盘钰春 邹滨 郑志威 郭振东 XU Yong;PAN Yu-chun;ZOU Bin;ZHENG Zhi-wei;GUO Zhen-dong

作者机构：桂林理工大学测绘地理信息学院桂林541006 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：1615-1628页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 070802[理学-空间物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0706[理学-大气科学] 0901[农学-作物学] 0714[理学-统计学（可授理学、经济学学位）] 0701[理学-数学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：广西科技基地和人才专项(桂科AD21220133) 广西自然科学基金项目(2020GXNSFBA297160) 

主　　题：总初级生产力(GPP) 不同类型植被 生长季 通径分析 气候因子 直接影响 间接影响 

摘      要：在区域和植被类型尺度上定量厘定气候因子对长江中下游地区生长季植被GPP(GPP_(GS))的直接、间接和综合影响,可为全球气候变化背景下区域植被资源管理与恢复提供科学依据.利用MODIS GPP数据、气象数据和植被类型数据,结合Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验探究长江中下游地区植被GPP_(GS)时空变化特征,并通过通径分析揭示气候因子对长江中下游地区整体和不同类型植被GPP_(GS)变化的直接影响、间接影响和综合影响.结果表明:(1)2000~2021年长江中下游地区植被GPP_(GS)呈波动上升趋势,上升速率(以C计,下同)为2.70 g·(m^(2)·a)^(-1)(P0.01).不同类型植被GPP_(GS)均呈极显著上升趋势(P0.01),其中,灌丛上升速率最高,为3.31 g·(m^(2)·a)^(-1),栽培植被上升速率最低,为2.54 g·(m^(2)·a)^(-1).(2)长江中下游地区GPP_(GS)呈上升趋势的面积占比为88.11%.不同类型植被GPP_(GS)呈上升趋势的面积占比均大于84%.(3)通径分析结果表明,降水和最高气温对植被GPP_(GS)的直接影响呈显著正向影响(P0.05),而太阳辐射呈不显著正向影响(P≥0.05).最高气温、降水和太阳辐射对植被GPP_(GS)的间接影响均呈非显著负向影响(P≥0.05).在直接影响和间接影响的综合作用下,降水和最高气温对植被GPP_(GS)呈不显著正向影响(P≥0.05),而太阳辐射对植被GPP_(GS)呈不显著负向影响(P≥0.05);不同植被类型上,降水是影响栽培植被GPP_(GS)变化的主要气候因子,最高气温是影响针叶林、阔叶林、灌丛和草丛GPP_(GS)变化的主要气候因子.(4)长江中下游地区植被GPP_(GS)变化主要受最高气温、降水和太阳辐射的直接影响,降水的直接影响对植被GPP_(GS)变化的主导区域占56.72%.研究结果可为量化长江中下游地区植被固碳潜力和全球气候变化背景下制定因地制宜的生态恢复治理政策提供参考.