青海湖流域陆地生态系统NEP时空格局及驱动因素定量分离

摘要

[目的]量化气候变化和人类活动对青海湖流域陆地生态系统固碳的影响，为评估区域植被固碳能力、制定气候变化应对措施及实施生态修复提供科学依据。[方法]基于MODIS遥感数据估算净生态系统生产力（NEP），采用趋势分析、稳定性分析、Hurst指数和重心迁移等方法，探究青海湖流域2000—2021年NEP时空格局和演替规律，利用偏相关、复相关及残差分析定量分离气候变化和人类活动驱动NEP时空分异的影响。[结果] 1)青海湖流域2000—2021年NEP呈逐年上升趋势，增长速率为2.16 g/（m²·a），表现为东南高西北低、以青海湖为中心辐散减弱的空间分布格局；近80%的区域NEP呈上升趋势，极显著上升、显著上升区域占比分别为61.50%、17.61%,NEP下降区域分布在环青海湖西、北沿岸和东北沿岸地区，零星分布在流域的北部；青海湖流域NEP极低波动和低波动变化区域面积占比77.32%；目前NEP增加的区域未来可能呈减少趋势，面积占比为89.19%；碳源的重心整体表现为由流域西北向东南青海湖沿岸迁移的趋势，迁移直线距离约为171.72 km；碳汇重心则由东向西迁移，迁移直线距离约为2.68 km。2)青海湖流域NEP年际变化与气温、降水、太阳辐射、地表温度的平均偏相关系数分别为0.141 3、0.124 7、-0.182 9和-0.002 2，气温和降水与NEP呈正相关，太阳辐射和地表温度与NEP呈负相关，显著性均不强。3)残差分析表明，气候变化和人类活动共同促进NEP提升的区域占95.10%。[结论]气候和人类活动共同影响NEP变化，2000—2021年，青海湖流域陆地生态系统大部分地区碳汇能力显著提升。流域内暖湿化气候背景下，青海省近年来贯彻落实封山禁牧措施、大力实施固沙种草造林等生态综合治理工程共同促进NEP不断提升，而人为活动的增加和建设开发活动频繁及青海湖水位升高、面积扩张可能抑制NEP提升。

关键词

净生态系统生产力 / 气候变化 / 时空格局 / 人类活动 / 青海湖流域

基金资助

陕西省重点研发计划项目(2022ZDLSF06-01);; 国家林业和草原局计划项目(LC-2-02)