亚洲半干旱区碳水通量时空格局及驱动因素

• 作者: 孙红 方国飞 阮琳琳 李斯楠 张丽
• 来源期刊: 生态学报
• 关键词: 亚洲半干旱区 碳水通量 水分利用效率 驱动因素
• 年，卷（期）: 2022,（12）
• 所属期刊栏目: 全球变化与可持续生态学专栏
• 页码范围: 4742-4757
• 页数: 15页
• 语种: 中文
• DOI: 10.5846/stxb202106261702

摘要

亚洲半干旱区生态系统敏感，环境问题突出，作为全球近30年来碳水通量变化最大的区域，明确其碳水通量的时空分布格局和驱动因素对区域资源管理与可持续发展、全球气候变化等领域具有重要意义。基于植被与土壤湿度的联合同化产品（LPJ-Vegetation and soil moisture Joint Assimilation，LPJ-VSJA），结合研究区植被及气象数据，分析了亚洲半干旱区2010-2018年碳水通量植被总初级生产力（GPP）、蒸散发（ET）和水分利用效率（WUE）的时空变化、年际变化贡献率以及驱动因素。结果表明：（1）2010-2018年亚洲半干旱区年均GPP、ET、WUE空间格局总体呈"双夹型"，中高纬度与低纬度地区的碳水通量值大于中纬度区域。（2）2010-2018年GPP、ET和WUE的年际变化总体都呈现增长趋势，但只有GPP呈现显著增长趋势（P<0.05），增速为7.82 g C m-2 a-1。（3） WUE的年际变化表现为总体先增加后减少，正值中农田对WUE年际变化贡献率最大（54.6%），森林生态系统在面积占比仅有草原五分之一的情况下仍有与草原相近的贡献率。（4）在亚洲半干旱区被植被所覆盖的40%区域中，WUE与温度、降水和光合有效辐射（PAR）显著相关（P<0.05），降水为亚洲半干旱区WUE的主导气象因素，降水和PAR共同影响了大部分区域植被的生长状况，对WUE多为负向影响；温度对WUE主要为正向影响。气象因子对WUE影响的区域差异性较明显。研究结果可为亚洲半干旱区制定植被和水资源管理策略、实现可持续发展提供参考。