青藏高原高寒草地生态系统变化的归因分析
发布时间：2021-09-23 05:37
高寒草地生态系统是青藏高原主要生态系统类型之一,其结构和功能对全球变化敏感.过去几十年,随着气候变化与人类活动加剧,高寒草地生态系统结构和功能发生了巨大变化,然而其变化的自然及人为相对贡献率存在较大争议.本研究基于优化的模型差值法评估了1990～2013年青藏高原高寒草地变化的人为相对贡献率.研究结果表明,这一时期青藏高原高寒草地生产力显著增加,人类活动主导了草地生态系统净初级生产力的变化,人为相对贡献率达到74.0%,人类活动主导草地生产力增加的面积占比大于主导草地生产力减少的面积占比,青藏高原草地可能已由过度利用转变为适度保护,但其特征呈现复杂性. 2000年后人类活动影响急剧增强,表明同期实施的大型生态恢复工程可能增加了高寒草地生产力.空间结果表明,两个时期相比有36.7%的草地生产力变化由气候变化主导转为人类活动主导,其中主导草地生产力减少是增加的两倍以上.随着我国生态文明建设的不断推进,青藏高原高寒草地生态功能总体上开始呈恢复趋势,但人类活动主导草地生产力减少的区域也在增加,该区域可能已趋于人地关系发生转变的临界点.因此,退化草地的恢复与治理仍是青藏高原生态安全屏障建设的重要...
【文章来源】：科学通报. 2020,65(22)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
1990～2013年青藏高原气候因子变化.(a)年均气温的年际变化;(b)年均降雨量的年际变化;(c)多年年均气温的空间分布;(d)多年年均降水量的空间分布;(e)气温变化趋势的空间分布;(f)降雨量变化趋势的空间分布.蓝色区域代表下降,红色区域代表上升,颜色由浅到深代表其显著性增强.1:P>0.05,±2:P<0.05,±3:P<0.01
(ⅱ)青藏高原草地生产力变化空间分析.1990～1999年青藏高原大部分地区草地NPPa明显增加(0.001<k<0.684);2000～2013年NPPa增加速率较2000年前减缓,其中青藏高原东部NPPa增量有明显降低(-0.742<k<0.206),少部分地区甚至发生逆转(图4(a),(b)).1990～1999年青藏高原草地NPPp变化呈现由东南向西北逐步增加的趋势(-0.111<k<0.088),东部NPPp减少,中西部NPPp增加;2000～2013年青藏高原东部草地NPPp由减少变为增加,中西部NPPp由增加变为减少(-0.055<k<0.195)(图4(c),(d)).1990～1999年青藏高原大部分地区草地NPPh增加,增加幅度由东向西逐渐减小(-0.178<k<0.585);2000～2013年青藏高原东部草地NPPh略微减少,而中西部基本不变(-0.244<k<0.132)(图4(e),(f)).总体而言,青藏高原草地实际生产力与人类活动导致的生产力具有较为一致的空间分布格局而与潜在生产力的空间分布有较大差异.2.3 气候因子及人类活动与生产力的相关性分析
1990～1999年青藏高原大部分地区草地NPP与气温呈正相关,东南部及北部显著正相关,无明显空间异质性(图5(a)).2000～2013年NPP与气温呈正相关区域减少,东南部及北部正相关性由显著变为不显著,东部及中部由正相关变为负相关(图5(b)).NPP与降雨量相关性两个时期差异明显,1990～2013年大部分区域呈正相关,小部分区域呈负相关(图5(c));而2000～2013年大部分区域由正相关变为负相关(图5(d)).NPP与放牧强度的相关性两个时期空间差异性明显,1990～1999年青藏高原中部及北部NPP与放牧强度呈负相关,而东南部呈正相关(5(e));2000～2013年青藏高原大部分地区NPP与放牧强度相关性方向发生逆转,中部和北部由负相关变为正相关,东南部由正相关变为负相关(图5(f)).2.4 青藏高原草地生产力变化的人为相对贡献率
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原生态系统对气候变化的响应及其反馈[J]. 朴世龙,张宪洲,汪涛,梁尔源,汪诗平,朱军涛,牛犇. 科学通报. 2019(27)
[2]Using balance of seasonal herbage supply and demand to inform sustainable grassland management on the Qinghai–Tibetan Plateau[J]. Xinquan ZHAO,Liang ZHAO,Qi LI,Huai CHEN,Huakun ZHOU,Shixiao XU,Quanmin DONG,Gaolin WU,Yixin HE. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2018(01)
[3]放牧对青藏高原高寒草地土壤和生物量的影响[J]. 泽让东科,文勇立,艾鷖,赵洪文,陈有军. 草业科学. 2016(10)
[4]生态工程实施对羌塘和三江源国家级自然保护区植被净初级生产力的影响[J]. 祁威,摆万奇,张镱锂,吴雪,李兰晖,丁明军,周才平. 生物多样性. 2016(02)
[5]青藏高原环境变化科学评估:过去、现在与未来[J]. 陈德亮,徐柏青,姚檀栋,郭正堂,崔鹏,陈发虎,张人禾,张宪洲,张镱锂,樊杰,侯增谦,张天华. 科学通报. 2015(32)
[6]青藏高原生态变化[J]. 张宪洲,杨永平,朴世龙,包维楷,汪诗平,王根绪,孙航,罗天祥,张扬建,石培礼,梁尔源,沈妙根,王景升,高清竹,张镱锂,欧阳华. 科学通报. 2015(32)
[7]西藏高寒草地净初级生产力变化及其对退牧还草工程的响应[J]. 孙银良,周才平,石培礼,宋明华,熊定鹏. 中国草地学报. 2014(04)
[8]基于气候生产力模型的中国南方草地NPP空间分布格局研究[J]. 孙成明,陈瑛瑛,武威,陈雯,韩正笑,李建龙. 扬州大学学报(农业与生命科学版). 2013(04)
[9]近30余年来盛夏东亚东南季风和西南季风频率的年代际变化及其与青藏高原积雪的关系[J]. 程龙,刘海文,周天军,朱玉祥. 大气科学. 2013(06)
[10]青藏高原极端天气气候变化及其环境效应[J]. 吴国雄,段安民,张雪芹,刘屹岷,马耀明,阳坤. 自然杂志. 2013(03)
硕士论文
[1]东亚典型极端低温事件中大尺度环流系统组合性异常特征研究[D]. 王嘉禾.兰州大学 2018
本文编号：3405143
【文章来源】：科学通报. 2020,65(22)北大核心EICSCD
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
1990～2013年青藏高原气候因子变化.(a)年均气温的年际变化;(b)年均降雨量的年际变化;(c)多年年均气温的空间分布;(d)多年年均降水量的空间分布;(e)气温变化趋势的空间分布;(f)降雨量变化趋势的空间分布.蓝色区域代表下降,红色区域代表上升,颜色由浅到深代表其显著性增强.1:P>0.05,±2:P<0.05,±3:P<0.01
(ⅱ)青藏高原草地生产力变化空间分析.1990～1999年青藏高原大部分地区草地NPPa明显增加(0.001<k<0.684);2000～2013年NPPa增加速率较2000年前减缓,其中青藏高原东部NPPa增量有明显降低(-0.742<k<0.206),少部分地区甚至发生逆转(图4(a),(b)).1990～1999年青藏高原草地NPPp变化呈现由东南向西北逐步增加的趋势(-0.111<k<0.088),东部NPPp减少,中西部NPPp增加;2000～2013年青藏高原东部草地NPPp由减少变为增加,中西部NPPp由增加变为减少(-0.055<k<0.195)(图4(c),(d)).1990～1999年青藏高原大部分地区草地NPPh增加,增加幅度由东向西逐渐减小(-0.178<k<0.585);2000～2013年青藏高原东部草地NPPh略微减少,而中西部基本不变(-0.244<k<0.132)(图4(e),(f)).总体而言,青藏高原草地实际生产力与人类活动导致的生产力具有较为一致的空间分布格局而与潜在生产力的空间分布有较大差异.2.3 气候因子及人类活动与生产力的相关性分析
1990～1999年青藏高原大部分地区草地NPP与气温呈正相关,东南部及北部显著正相关,无明显空间异质性(图5(a)).2000～2013年NPP与气温呈正相关区域减少,东南部及北部正相关性由显著变为不显著,东部及中部由正相关变为负相关(图5(b)).NPP与降雨量相关性两个时期差异明显,1990～2013年大部分区域呈正相关,小部分区域呈负相关(图5(c));而2000～2013年大部分区域由正相关变为负相关(图5(d)).NPP与放牧强度的相关性两个时期空间差异性明显,1990～1999年青藏高原中部及北部NPP与放牧强度呈负相关,而东南部呈正相关(5(e));2000～2013年青藏高原大部分地区NPP与放牧强度相关性方向发生逆转,中部和北部由负相关变为正相关,东南部由正相关变为负相关(图5(f)).2.4 青藏高原草地生产力变化的人为相对贡献率
【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原生态系统对气候变化的响应及其反馈[J]. 朴世龙,张宪洲,汪涛,梁尔源,汪诗平,朱军涛,牛犇. 科学通报. 2019(27)
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[3]放牧对青藏高原高寒草地土壤和生物量的影响[J]. 泽让东科,文勇立,艾鷖,赵洪文,陈有军. 草业科学. 2016(10)
[4]生态工程实施对羌塘和三江源国家级自然保护区植被净初级生产力的影响[J]. 祁威,摆万奇,张镱锂,吴雪,李兰晖,丁明军,周才平. 生物多样性. 2016(02)
[5]青藏高原环境变化科学评估:过去、现在与未来[J]. 陈德亮,徐柏青,姚檀栋,郭正堂,崔鹏,陈发虎,张人禾,张宪洲,张镱锂,樊杰,侯增谦,张天华. 科学通报. 2015(32)
[6]青藏高原生态变化[J]. 张宪洲,杨永平,朴世龙,包维楷,汪诗平,王根绪,孙航,罗天祥,张扬建,石培礼,梁尔源,沈妙根,王景升,高清竹,张镱锂,欧阳华. 科学通报. 2015(32)
[7]西藏高寒草地净初级生产力变化及其对退牧还草工程的响应[J]. 孙银良,周才平,石培礼,宋明华,熊定鹏. 中国草地学报. 2014(04)
[8]基于气候生产力模型的中国南方草地NPP空间分布格局研究[J]. 孙成明,陈瑛瑛,武威,陈雯,韩正笑,李建龙. 扬州大学学报(农业与生命科学版). 2013(04)
[9]近30余年来盛夏东亚东南季风和西南季风频率的年代际变化及其与青藏高原积雪的关系[J]. 程龙,刘海文,周天军,朱玉祥. 大气科学. 2013(06)
[10]青藏高原极端天气气候变化及其环境效应[J]. 吴国雄,段安民,张雪芹,刘屹岷,马耀明,阳坤. 自然杂志. 2013(03)
硕士论文
[1]东亚典型极端低温事件中大尺度环流系统组合性异常特征研究[D]. 王嘉禾.兰州大学 2018
本文编号：3405143
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