天山北坡山地-绿洲-荒漠系统碳储量梯度效应时空演变及机理

摘要

在全球变化与“双碳”目标下，解析干旱区山地-绿洲-荒漠系统碳储量时空分异及驱动机制，对实现区域“碳平衡”具有重要意义。本研究以天山北坡为研究区，基于InVEST模型测算1990—2020年碳储量，结合山盆梯度分析与双变量空间自相关，系统揭示其时空演变规律，并运用最优参数地理探测器探究驱动因子。结果表明：1）时间上，碳储量呈先减后增趋势，2000—2020年共增长4.06×10～7 t，主要归因于未利用地转为耕地与草地；空间上，沿山盆梯度呈条带状递减。2）碳储量与山盆梯度显著正相关，地均碳密度随梯度升高表现为“平稳-激增”模式，反映出人类活动与自然约束随地形梯度变化的动态平衡关系。3）驱动机制呈现空间异质性。低梯度受人文因素主导，中梯度为人地交互，高梯度以自然控制为主；时序上则经历了从社会经济主导向土地利用强度凸显，再向社会经济-夜间灯光二元协同的转型，折射出区域发展趋于空间精细化管控。本研究深化了人地耦合理论对干旱区山地-绿洲-荒漠系统的认知，可为国土空间规划与碳汇能力提升提供科学参考。

关键词

天山北坡 / 碳储量 / InVEST模型 / 山盆梯度效应 / 最优参数地理探测器