子牙河流域植被净初级生产力时空演变及影响因素分析

摘要

探究子牙河流域植被净初级生产力（NPP）的时空演变规律及其驱动因素，厘清该区域的碳平衡状况，对促进生态环境可持续发展具有重要意义。基于2001—2023年MODIS NPP数据，综合考虑气候、土壤、地形、人类活动等因子，采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall显著性检验、Hurst指数等方法分析植被NPP的时空变化特征，使用参数最优地理探测器模型定量探测不同因子及其交互作用对植被NPP变化的影响。结果表明：（1）研究期内子牙河流域NPP年均值在224.86～371.21 gC·m^-2·a^-1波动，多年NPP值呈增加趋势，增速为4.53 gC·m^-2·a^-1。（2）NPP年均值高于400 gC·m^-2·a^-1的区域主要集中在流域西部山区，NPP年均值低于300 gC·m^-2·a^-1的区域主要分布于流域东部平原区。（3）研究期内年NPP变化以极显著上升和不显著上升为主，面积占比分别为67.21%和18.25%。呈下降趋势的区域面积占比为2.03%,零星分布于各城区周围，这与城市化进程加快有关。未来植被NPP变化以反持续性为主，反持续性上升面积占比为88.30%。（4）土壤温度、气温、高程、潜在蒸散发是植被NPP空间分异的主要影响因子，同时，具有双因子交互作用增强的特性，交互作用更好的解释了植被NPP的空间分异。研究结果有利于完善子牙河流域植被净初级生产力变化特征及其影响机制，可为该区域的固碳减排和生态保护提供科学参考。

关键词

净初级生产力(NPP) / 时空演变 / 地理探测器模型 / 子牙河流域

基金资助

地球深部探测与矿产资源勘查国家科技重大专项(2024ZD1000404); 河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心开放基金(XTCX202401); 中国地质调查局地质调查项目(DD20160238); 河北省教育厅高等教育教学改革研究与实践项目(2020GJJG224)