检索结果-南通市图书馆

热带生物学报 2024年第1期15卷 42-51页

作者：雷济舟崔嵬朱济帅张润卿赵俊福章杰张翔孙仲益海南大学生态与环境学院海口570228 国家林业和草原局发展研究中心北京100714 海南长光卫星信息技术有限公司海口570311 海南省生态环境监测中心海口571126 海南省农林环境过程与生态调控重点实验室海口570228

为探究气象因素与人类活动对近20年海南岛总初级生产力(Gross Primary Production,GPP)变化的相对贡献,首先利用Theil-Sen及Mann-Kendall方法获取海南岛GPP整体时空分布特征,在此基础上,分别以土地利用及覆被变化(Land Use and Cover Ch... 详细信息

为探究气象因素与人类活动对近20年海南岛总初级生产力(Gross Primary Production,GPP)变化的相对贡献,首先利用Theil-Sen及Mann-Kendall方法获取海南岛GPP整体时空分布特征,在此基础上,分别以土地利用及覆被变化(Land Use and Cover Change,LUCC)指示人类活动,以气温(Air Temperature,Ta)、饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)以及光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)作为气象要素指标,通过空间统计与机器学习手段,构建海南岛GPP变化格局归因模型,量化驱动因素的相对贡献。结果表明:研究期间内,时间上,海南岛GPP呈现0.44 Tg·a^(-1)的显著增加趋势(P=0.024);空间上,海南岛87.8%面积的GPP表现增加趋势,海口及三亚周边等小部分区域(约9%)则表现为下降;海南岛土地利用共计转移15528.40 km^(2),主要发生于林地地区,林地净增加642.88 km^(2),草地地区转移面积为4759.28 km^(2),耕地地区转移的面积为4051.23 km^(2);相较于人类活动,研究期年际间气象条件的差异是海南岛GPP变化的主导因素,但特殊年份中LUCC对海南省市县的影响则有所凸显。

关键词：总初级生产力土地利用及覆被变化气象因素海南岛归因分析

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近20年海南岛初级生产力年际变化驱动因素探究

近20年海南岛初级生产力年际变化驱动因素探究

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作者：雷济舟海南大学

学位级别：硕士

气候变化的加剧与自由贸易港等政策的落实,使得海南岛人地关系愈发复杂,双重胁迫下其初级生产力(Primary Production,PP)发生了较为显著的变化。PP包括总初级生产力(Gross Primary Production,GPP)与净初级生产力(Net Primary Productio... 详细信息

气候变化的加剧与自由贸易港等政策的落实,使得海南岛人地关系愈发复杂,双重胁迫下其初级生产力(Primary Production,PP)发生了较为显著的变化。PP包括总初级生产力(Gross Primary Production,GPP)与净初级生产力(Net Primary Production,NPP),二者均是评估生态系统状态与功能的重要参考依据和指标。分析PP时空变化格局以及驱动因素有助于揭示热带岛屿生态系统对干扰的响应机制,加深对海南岛生态系统的了解,为海南岛经济和生态环境的可持续发展提供科学支撑。本研究为探究气象因素与人类活动对近20年(2001-2019年)海南岛年际间PP变化的相对贡献,以MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)的GPP、NPP、土地利用与覆盖变化(Land Use and Cover Change,LUCC)产品结合气象数据,首先利用Theil-Sen及Mann-Kendall方法识别海南岛PP的时空变化格局;其次,以LUCC指代人类活动,利用空间地统计手段,定量年际间LUCC对PP产生的影响,以气温(Air Temperature,Ta)、饱和水汽压差(Vapor Pressure Deficit,VPD)以及光合有效辐射(Photosynthetically Active Radiation,PAR)作为气象要素指标,利用机器学习技术(高斯过程回归(Gaussian Process Regression,GPR)和随机森林(Random Forest,RF))构建基于数据驱动的回归模型,量化年际间气象因素变化对PP影响的贡献率;最终,量化人类活动与气象因素对海南岛GPP与NPP年际变化的相对贡献,主要发现如下:(1)时间上,海南岛2001-2019年期间GPP呈现上升趋势(0.44Tg C/yr)。空间表现为中部山区高,四周逐渐降低。全岛大部分地区GPP呈现增加趋势而海口、三亚以及中部山区边缘地区表现为下降趋势;近20年NPP呈现略微下降趋势(-0.02Tg C/yr),但趋势在空间分布上具有明显差异,中部山区降低显著。(2)近20年,土地利用转移较为复杂,林地变化占主导地位;研究期内,林地净增加642.88km,而林地的损失则主要以转移为草地和耕地为主,占林地流失总面积的95.46%;草地在研究时期内减少1541.17 km,主要转移为林地与耕地;耕地近20年内净增加673.58 km。(3)研究时期内气象因素对PP年际变化起到主导作用。气象因素对相对贡献率年际变化同频性较高,2004-2005年至2011-2012年的相对贡献率变幅较为剧烈。受到上一年度极端事件所影响,在2005-2006年气象因素对GPP、NPP的相对贡献率达到峰值分别为10.80%和4.71%。(4)研究时期内,对于海南岛整体而言人类活动对PP年际变化的相对贡献率低于气象因素的年际变动相对贡献。采用不同的土地分类系统对人类活动的相对贡献率估算也存有影响。除此之外,在各市县尺度上,人类活动对于PP的相对贡献率差异较大;各别市县的一些年份,人类活动成为PP年际间变化的主导因素。本研究从时空间尺度上对海南岛PP的年际间变化进行定量归因分析,有助于揭示热带陆地生态系统PP对人类活动与区域气候变化的响应,并为海南岛生态文明建设提供数据支持。

关键词：初级生产力土地利用及覆被变化气象因素海南岛归因分析年际变化

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