黄土高原植被水分利用效率时空变化及其对不同影响因子的响应强度

摘要

[目的]分析中国黄土高原整体及不同分区植被水分利用效率（WUE）的时空变化特征及其对影响因子的响应强度，探究其变化规律及背后的影响机制，为黄土高原植被管理与生态改善提供理论依据。[方法]以中国黄土高原为研究区，基于2001—2020年MODIS遥感数据和逐日气象监测数据，运用线性回归模型、Theil-Sen Median趋势分析、多元线性回归等方法，分析了黄土高原植被水分利用效率（Water Use Efficiency,WUE）时空变化特征及其对影响因子的响应强度。[结果]（1） 2001—2020年黄土高原植被WUE呈不显著减少趋势，其中半湿润区呈显著减少趋势，减少速率为0.008 gC/（m²·mm·a）(p<0.05)，湿润区呈显著增加趋势，增加速率为0.027 gC/（m²·mm·a）(p<0.05)。（2） 2001—2020年黄土高原植被WUE空间变化以减少趋势为主，其中呈显著减少趋势的区域占18.56%，集中分布在干旱区和半湿润区；呈显著增加趋势的区域仅占3.23%，集中分布在湿润区。（3） 2001—2020年黄土高原植被WUE对年均风速、年均叶面积指数的响应强度总体呈显著减少趋势（p<0.05），但半干旱区和湿润区内植被WUE对年均叶面积指数的响应强度呈显著增加趋势（p<0.05）。[结论]2001—2020年黄土高原植被WUE除湿润区均呈减少趋势，其对叶面积指数的响应强度在干旱区和半湿润区呈显著减少趋势，研究认为干旱区和半湿润区通过优化植被冠层结构或类型对于提高植被水分利用效率具有重要促进作用。

关键词

水分利用效率 / 变化趋势 / 响应强度 / 黄土高原