青藏高原高寒草地生態(tài)系統(tǒng)變化的歸因分析
發(fā)布時(shí)間:2021-09-23 05:37
高寒草地生態(tài)系統(tǒng)是青藏高原主要生態(tài)系統(tǒng)類型之一,其結(jié)構(gòu)和功能對(duì)全球變化敏感.過去幾十年,隨著氣候變化與人類活動(dòng)加劇,高寒草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了巨大變化,然而其變化的自然及人為相對(duì)貢獻(xiàn)率存在較大爭(zhēng)議.本研究基于優(yōu)化的模型差值法評(píng)估了1990~2013年青藏高原高寒草地變化的人為相對(duì)貢獻(xiàn)率.研究結(jié)果表明,這一時(shí)期青藏高原高寒草地生產(chǎn)力顯著增加,人類活動(dòng)主導(dǎo)了草地生態(tài)系統(tǒng)凈初級(jí)生產(chǎn)力的變化,人為相對(duì)貢獻(xiàn)率達(dá)到74.0%,人類活動(dòng)主導(dǎo)草地生產(chǎn)力增加的面積占比大于主導(dǎo)草地生產(chǎn)力減少的面積占比,青藏高原草地可能已由過度利用轉(zhuǎn)變?yōu)檫m度保護(hù),但其特征呈現(xiàn)復(fù)雜性. 2000年后人類活動(dòng)影響急劇增強(qiáng),表明同期實(shí)施的大型生態(tài)恢復(fù)工程可能增加了高寒草地生產(chǎn)力.空間結(jié)果表明,兩個(gè)時(shí)期相比有36.7%的草地生產(chǎn)力變化由氣候變化主導(dǎo)轉(zhuǎn)為人類活動(dòng)主導(dǎo),其中主導(dǎo)草地生產(chǎn)力減少是增加的兩倍以上.隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn),青藏高原高寒草地生態(tài)功能總體上開始呈恢復(fù)趨勢(shì),但人類活動(dòng)主導(dǎo)草地生產(chǎn)力減少的區(qū)域也在增加,該區(qū)域可能已趨于人地關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)變的臨界點(diǎn).因此,退化草地的恢復(fù)與治理仍是青藏高原生態(tài)安全屏障建設(shè)的重要...
【文章來源】:科學(xué)通報(bào). 2020,65(22)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
1990~2013年青藏高原氣候因子變化.(a)年均氣溫的年際變化;(b)年均降雨量的年際變化;(c)多年年均氣溫的空間分布;(d)多年年均降水量的空間分布;(e)氣溫變化趨勢(shì)的空間分布;(f)降雨量變化趨勢(shì)的空間分布.藍(lán)色區(qū)域代表下降,紅色區(qū)域代表上升,顏色由淺到深代表其顯著性增強(qiáng).1:P>0.05,±2:P<0.05,±3:P<0.01
(ⅱ)青藏高原草地生產(chǎn)力變化空間分析.1990~1999年青藏高原大部分地區(qū)草地NPPa明顯增加(0.001<k<0.684);2000~2013年NPPa增加速率較2000年前減緩,其中青藏高原東部NPPa增量有明顯降低(-0.742<k<0.206),少部分地區(qū)甚至發(fā)生逆轉(zhuǎn)(圖4(a),(b)).1990~1999年青藏高原草地NPPp變化呈現(xiàn)由東南向西北逐步增加的趨勢(shì)(-0.111<k<0.088),東部NPPp減少,中西部NPPp增加;2000~2013年青藏高原東部草地NPPp由減少變?yōu)樵黾?中西部NPPp由增加變?yōu)闇p少(-0.055<k<0.195)(圖4(c),(d)).1990~1999年青藏高原大部分地區(qū)草地NPPh增加,增加幅度由東向西逐漸減小(-0.178<k<0.585);2000~2013年青藏高原東部草地NPPh略微減少,而中西部基本不變(-0.244<k<0.132)(圖4(e),(f)).總體而言,青藏高原草地實(shí)際生產(chǎn)力與人類活動(dòng)導(dǎo)致的生產(chǎn)力具有較為一致的空間分布格局而與潛在生產(chǎn)力的空間分布有較大差異.2.3 氣候因子及人類活動(dòng)與生產(chǎn)力的相關(guān)性分析
1990~1999年青藏高原大部分地區(qū)草地NPP與氣溫呈正相關(guān),東南部及北部顯著正相關(guān),無明顯空間異質(zhì)性(圖5(a)).2000~2013年NPP與氣溫呈正相關(guān)區(qū)域減少,東南部及北部正相關(guān)性由顯著變?yōu)椴伙@著,東部及中部由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(圖5(b)).NPP與降雨量相關(guān)性兩個(gè)時(shí)期差異明顯,1990~2013年大部分區(qū)域呈正相關(guān),小部分區(qū)域呈負(fù)相關(guān)(圖5(c));而2000~2013年大部分區(qū)域由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(圖5(d)).NPP與放牧強(qiáng)度的相關(guān)性兩個(gè)時(shí)期空間差異性明顯,1990~1999年青藏高原中部及北部NPP與放牧強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān),而東南部呈正相關(guān)(5(e));2000~2013年青藏高原大部分地區(qū)NPP與放牧強(qiáng)度相關(guān)性方向發(fā)生逆轉(zhuǎn),中部和北部由負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān),東南部由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(圖5(f)).2.4 青藏高原草地生產(chǎn)力變化的人為相對(duì)貢獻(xiàn)率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青藏高原生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)及其反饋[J]. 樸世龍,張憲洲,汪濤,梁爾源,汪詩平,朱軍濤,牛犇. 科學(xué)通報(bào). 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]放牧對(duì)青藏高原高寒草地土壤和生物量的影響[J]. 澤讓東科,文勇立,艾鷖,趙洪文,陳有軍. 草業(yè)科學(xué). 2016(10)
[4]生態(tài)工程實(shí)施對(duì)羌塘和三江源國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被凈初級(jí)生產(chǎn)力的影響[J]. 祁威,擺萬奇,張鐿鋰,吳雪,李蘭暉,丁明軍,周才平. 生物多樣性. 2016(02)
[5]青藏高原環(huán)境變化科學(xué)評(píng)估:過去、現(xiàn)在與未來[J]. 陳德亮,徐柏青,姚檀棟,郭正堂,崔鵬,陳發(fā)虎,張人禾,張憲洲,張鐿鋰,樊杰,侯增謙,張?zhí)烊A. 科學(xué)通報(bào). 2015(32)
[6]青藏高原生態(tài)變化[J]. 張憲洲,楊永平,樸世龍,包維楷,汪詩平,王根緒,孫航,羅天祥,張揚(yáng)建,石培禮,梁爾源,沈妙根,王景升,高清竹,張鐿鋰,歐陽華. 科學(xué)通報(bào). 2015(32)
[7]西藏高寒草地凈初級(jí)生產(chǎn)力變化及其對(duì)退牧還草工程的響應(yīng)[J]. 孫銀良,周才平,石培禮,宋明華,熊定鵬. 中國(guó)草地學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]基于氣候生產(chǎn)力模型的中國(guó)南方草地NPP空間分布格局研究[J]. 孫成明,陳瑛瑛,武威,陳雯,韓正笑,李建龍. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2013(04)
[9]近30余年來盛夏東亞東南季風(fēng)和西南季風(fēng)頻率的年代際變化及其與青藏高原積雪的關(guān)系[J]. 程龍,劉海文,周天軍,朱玉祥. 大氣科學(xué). 2013(06)
[10]青藏高原極端天氣氣候變化及其環(huán)境效應(yīng)[J]. 吳國(guó)雄,段安民,張雪芹,劉屹岷,馬耀明,陽坤. 自然雜志. 2013(03)
碩士論文
[1]東亞典型極端低溫事件中大尺度環(huán)流系統(tǒng)組合性異常特征研究[D]. 王嘉禾.蘭州大學(xué) 2018
本文編號(hào):3405143
【文章來源】:科學(xué)通報(bào). 2020,65(22)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
1990~2013年青藏高原氣候因子變化.(a)年均氣溫的年際變化;(b)年均降雨量的年際變化;(c)多年年均氣溫的空間分布;(d)多年年均降水量的空間分布;(e)氣溫變化趨勢(shì)的空間分布;(f)降雨量變化趨勢(shì)的空間分布.藍(lán)色區(qū)域代表下降,紅色區(qū)域代表上升,顏色由淺到深代表其顯著性增強(qiáng).1:P>0.05,±2:P<0.05,±3:P<0.01
(ⅱ)青藏高原草地生產(chǎn)力變化空間分析.1990~1999年青藏高原大部分地區(qū)草地NPPa明顯增加(0.001<k<0.684);2000~2013年NPPa增加速率較2000年前減緩,其中青藏高原東部NPPa增量有明顯降低(-0.742<k<0.206),少部分地區(qū)甚至發(fā)生逆轉(zhuǎn)(圖4(a),(b)).1990~1999年青藏高原草地NPPp變化呈現(xiàn)由東南向西北逐步增加的趨勢(shì)(-0.111<k<0.088),東部NPPp減少,中西部NPPp增加;2000~2013年青藏高原東部草地NPPp由減少變?yōu)樵黾?中西部NPPp由增加變?yōu)闇p少(-0.055<k<0.195)(圖4(c),(d)).1990~1999年青藏高原大部分地區(qū)草地NPPh增加,增加幅度由東向西逐漸減小(-0.178<k<0.585);2000~2013年青藏高原東部草地NPPh略微減少,而中西部基本不變(-0.244<k<0.132)(圖4(e),(f)).總體而言,青藏高原草地實(shí)際生產(chǎn)力與人類活動(dòng)導(dǎo)致的生產(chǎn)力具有較為一致的空間分布格局而與潛在生產(chǎn)力的空間分布有較大差異.2.3 氣候因子及人類活動(dòng)與生產(chǎn)力的相關(guān)性分析
1990~1999年青藏高原大部分地區(qū)草地NPP與氣溫呈正相關(guān),東南部及北部顯著正相關(guān),無明顯空間異質(zhì)性(圖5(a)).2000~2013年NPP與氣溫呈正相關(guān)區(qū)域減少,東南部及北部正相關(guān)性由顯著變?yōu)椴伙@著,東部及中部由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(圖5(b)).NPP與降雨量相關(guān)性兩個(gè)時(shí)期差異明顯,1990~2013年大部分區(qū)域呈正相關(guān),小部分區(qū)域呈負(fù)相關(guān)(圖5(c));而2000~2013年大部分區(qū)域由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(圖5(d)).NPP與放牧強(qiáng)度的相關(guān)性兩個(gè)時(shí)期空間差異性明顯,1990~1999年青藏高原中部及北部NPP與放牧強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān),而東南部呈正相關(guān)(5(e));2000~2013年青藏高原大部分地區(qū)NPP與放牧強(qiáng)度相關(guān)性方向發(fā)生逆轉(zhuǎn),中部和北部由負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān),東南部由正相關(guān)變?yōu)樨?fù)相關(guān)(圖5(f)).2.4 青藏高原草地生產(chǎn)力變化的人為相對(duì)貢獻(xiàn)率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青藏高原生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候變化的響應(yīng)及其反饋[J]. 樸世龍,張憲洲,汪濤,梁爾源,汪詩平,朱軍濤,牛犇. 科學(xué)通報(bào). 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]放牧對(duì)青藏高原高寒草地土壤和生物量的影響[J]. 澤讓東科,文勇立,艾鷖,趙洪文,陳有軍. 草業(yè)科學(xué). 2016(10)
[4]生態(tài)工程實(shí)施對(duì)羌塘和三江源國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)植被凈初級(jí)生產(chǎn)力的影響[J]. 祁威,擺萬奇,張鐿鋰,吳雪,李蘭暉,丁明軍,周才平. 生物多樣性. 2016(02)
[5]青藏高原環(huán)境變化科學(xué)評(píng)估:過去、現(xiàn)在與未來[J]. 陳德亮,徐柏青,姚檀棟,郭正堂,崔鵬,陳發(fā)虎,張人禾,張憲洲,張鐿鋰,樊杰,侯增謙,張?zhí)烊A. 科學(xué)通報(bào). 2015(32)
[6]青藏高原生態(tài)變化[J]. 張憲洲,楊永平,樸世龍,包維楷,汪詩平,王根緒,孫航,羅天祥,張揚(yáng)建,石培禮,梁爾源,沈妙根,王景升,高清竹,張鐿鋰,歐陽華. 科學(xué)通報(bào). 2015(32)
[7]西藏高寒草地凈初級(jí)生產(chǎn)力變化及其對(duì)退牧還草工程的響應(yīng)[J]. 孫銀良,周才平,石培禮,宋明華,熊定鵬. 中國(guó)草地學(xué)報(bào). 2014(04)
[8]基于氣候生產(chǎn)力模型的中國(guó)南方草地NPP空間分布格局研究[J]. 孫成明,陳瑛瑛,武威,陳雯,韓正笑,李建龍. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2013(04)
[9]近30余年來盛夏東亞東南季風(fēng)和西南季風(fēng)頻率的年代際變化及其與青藏高原積雪的關(guān)系[J]. 程龍,劉海文,周天軍,朱玉祥. 大氣科學(xué). 2013(06)
[10]青藏高原極端天氣氣候變化及其環(huán)境效應(yīng)[J]. 吳國(guó)雄,段安民,張雪芹,劉屹岷,馬耀明,陽坤. 自然雜志. 2013(03)
碩士論文
[1]東亞典型極端低溫事件中大尺度環(huán)流系統(tǒng)組合性異常特征研究[D]. 王嘉禾.蘭州大學(xué) 2018
本文編號(hào):3405143
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