中亚干旱区(Arid Zone of Central Asia,ACA)作为全球典型的生态脆弱区,其植被对气候变化和人为活动极为敏感。因此,挖掘气候、土壤、地形和人为活动等因素对植被的独立影响和耦合作用,确定植被生长的关键因子对区域生态保护与恢复至关...中亚干旱区(Arid Zone of Central Asia,ACA)作为全球典型的生态脆弱区,其植被对气候变化和人为活动极为敏感。因此,挖掘气候、土壤、地形和人为活动等因素对植被的独立影响和耦合作用,确定植被生长的关键因子对区域生态保护与恢复至关重要。以遥感数据为基础,利用Theil-Sen Median和Mann-Kendall趋势分析及检验方法,结合变异系数,评估了2001—2020年植被的时空动态,通过地理探测器与偏相关分析方法,定量分析了植被空间分异与时间变化的主要因素,评估植被适宜生境以促进植被恢复。结果表明:(1)近20年,中亚干旱区NDVI总体呈微弱上升趋势(0.00005/10a),有57.3%区域植被状况得到改善。整体上2008年植被NDVI值最低,而2016年达到最高,表现出下降—上升—下降的周期性波动。中亚北部草原(Northern Steppes of Central Asia,NSCA)区域植被年际波动明显,ACA中西部稳定性较差,其他区域相对稳定。(2)在植被的空间分异上,降水、土壤水分、土壤类型与植被类型对其具有显著的解释力。各驱动因素间交互作用均为双因子增强或非线性增强,整体上土地利用类型转移与坡向的交互作用最强,区域来看NSCA降水与土壤类型交互显著,其他区域植被类型与环境因子的交互作用显著。(3)植被与土壤水分和气候因子之间更多为正相关的促进作用,且植被对土壤水分的敏感性要高于降水和气温,土壤水分主导了43.8%区域的植被变化,是各生态分区中促进植被生长的主导因子。此外,温度主导影响的面积为17.5%,超过降水(15.9%)和SPEI(11.8%)。同时,人口密度与植被之间主要为弱负相关,但并不显著,表明人为活动对植被的负面影响有限。在植被恢复策略中,草地、农田和混交林是适宜的植被类型,有助于实现生态稳定和土地的可持续利用。研究提供了植被恢复和管理的科学依据,指导在自然因素和人为活动影响下选择适宜的植被类型。展开更多
生态系统水分利用效率(water use efficiency,WUE)是碳水循环中的重要参数。全球干旱在未来几十年将会持续增加,干旱对生态系统WUE的影响研究成为了区域及全球尺度上的研究热点与难点。该文研究中亚地区生态系统WUE对干旱的响应。以中亚...生态系统水分利用效率(water use efficiency,WUE)是碳水循环中的重要参数。全球干旱在未来几十年将会持续增加,干旱对生态系统WUE的影响研究成为了区域及全球尺度上的研究热点与难点。该文研究中亚地区生态系统WUE对干旱的响应。以中亚5国及中国新疆为研究区,利用基于中分辨率成像光谱仪的总初级生产力产品和蒸散产品计算2000—2014年生态系统尺度上的WUE,使用归一化植被指数和陆地表面温度计算温度植被干旱指数分析干旱区生态系统WUE与干旱的关系。结果表明,WUE对干旱的响应在不同地区和植被类型中表现出一定的差异;当干旱发生时,干旱区生态系统WUE对干旱通常表现出负面响应,同时干旱对生态系统WUE有滞后影响;干旱事件结束后,生态系统WUE与干旱指数呈现正相关关系;另外,干旱区生态系统WUE对干湿环境突变敏感,当环境从干旱转向湿润,郁闭灌木林,农田,森林,草地,稀疏灌木林WUE分别增加了30.03%,49.57%,18.39%,54.71%,49.28%,WUE的快速增长表明了干旱区生态系统有较强的恢复力稳定性。展开更多
文摘中亚干旱区(Arid Zone of Central Asia,ACA)作为全球典型的生态脆弱区,其植被对气候变化和人为活动极为敏感。因此,挖掘气候、土壤、地形和人为活动等因素对植被的独立影响和耦合作用,确定植被生长的关键因子对区域生态保护与恢复至关重要。以遥感数据为基础,利用Theil-Sen Median和Mann-Kendall趋势分析及检验方法,结合变异系数,评估了2001—2020年植被的时空动态,通过地理探测器与偏相关分析方法,定量分析了植被空间分异与时间变化的主要因素,评估植被适宜生境以促进植被恢复。结果表明:(1)近20年,中亚干旱区NDVI总体呈微弱上升趋势(0.00005/10a),有57.3%区域植被状况得到改善。整体上2008年植被NDVI值最低,而2016年达到最高,表现出下降—上升—下降的周期性波动。中亚北部草原(Northern Steppes of Central Asia,NSCA)区域植被年际波动明显,ACA中西部稳定性较差,其他区域相对稳定。(2)在植被的空间分异上,降水、土壤水分、土壤类型与植被类型对其具有显著的解释力。各驱动因素间交互作用均为双因子增强或非线性增强,整体上土地利用类型转移与坡向的交互作用最强,区域来看NSCA降水与土壤类型交互显著,其他区域植被类型与环境因子的交互作用显著。(3)植被与土壤水分和气候因子之间更多为正相关的促进作用,且植被对土壤水分的敏感性要高于降水和气温,土壤水分主导了43.8%区域的植被变化,是各生态分区中促进植被生长的主导因子。此外,温度主导影响的面积为17.5%,超过降水(15.9%)和SPEI(11.8%)。同时,人口密度与植被之间主要为弱负相关,但并不显著,表明人为活动对植被的负面影响有限。在植被恢复策略中,草地、农田和混交林是适宜的植被类型,有助于实现生态稳定和土地的可持续利用。研究提供了植被恢复和管理的科学依据,指导在自然因素和人为活动影响下选择适宜的植被类型。
文摘生态系统水分利用效率(water use efficiency,WUE)是碳水循环中的重要参数。全球干旱在未来几十年将会持续增加,干旱对生态系统WUE的影响研究成为了区域及全球尺度上的研究热点与难点。该文研究中亚地区生态系统WUE对干旱的响应。以中亚5国及中国新疆为研究区,利用基于中分辨率成像光谱仪的总初级生产力产品和蒸散产品计算2000—2014年生态系统尺度上的WUE,使用归一化植被指数和陆地表面温度计算温度植被干旱指数分析干旱区生态系统WUE与干旱的关系。结果表明,WUE对干旱的响应在不同地区和植被类型中表现出一定的差异;当干旱发生时,干旱区生态系统WUE对干旱通常表现出负面响应,同时干旱对生态系统WUE有滞后影响;干旱事件结束后,生态系统WUE与干旱指数呈现正相关关系;另外,干旱区生态系统WUE对干湿环境突变敏感,当环境从干旱转向湿润,郁闭灌木林,农田,森林,草地,稀疏灌木林WUE分别增加了30.03%,49.57%,18.39%,54.71%,49.28%,WUE的快速增长表明了干旱区生态系统有较强的恢复力稳定性。
