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中国生态系统GPP变化热点区域检测与归因分析

赵泉博 朱秀芳 谢天 颜辰亦

赵泉博, 朱秀芳, 谢天, 颜辰亦. 中国生态系统GPP变化热点区域检测与归因分析[J]. 华体会外围 (自然科学版). doi: 10.12202/j.0476-0301.2021101
引用本文: 赵泉博, 朱秀芳, 谢天, 颜辰亦. 中国生态系统GPP变化热点区域检测与归因分析[J]. 华体会外围 (自然科学版). doi: 10.12202/j.0476-0301.2021101
ZHAO Quanbo, ZHU Xiufang, XIE Tian, YAN Chenyi. Detection and attribution analysis of hotspots of ecosystem gross primary production change in China[J]. Journal of Beijing Normal University(Natural Science). doi: 10.12202/j.0476-0301.2021101
Citation: ZHAO Quanbo, ZHU Xiufang, XIE Tian, YAN Chenyi. Detection and attribution analysis of hotspots of ecosystem gross primary production change in China[J]. Journal of Beijing Normal University(Natural Science). doi: 10.12202/j.0476-0301.2021101

中国生态系统GPP变化热点区域检测与归因分析

doi: 10.12202/j.0476-0301.2021101
基金项目: 国家级大学生创新创业训练计划资助项目(202010027004)
详细信息
    通讯作者:

    朱秀芳(1982—),女,博士,副教授,研究方向:遥感应用.  E-mail:zhuxiufang@bnu.edu.cn

  • 中图分类号: 中图分类号: DOI: 10.12202/j.0476-0301.2021101

Detection and attribution analysis of hotspots of ecosystem gross primary production change in China

  • 摘要: 检测并分析生态系统总初级生产力(GPP)变化的热点区域,有利于理解生态系统碳循环过程,为生态环境保护治理提供参考依据.本研究结合趋势分析与热点分析检测中国GPP变化的热点区域,从热点区和像元两个尺度探讨了自然和人类活动对热点区GPP变化的影响.结果表明:1982—2017年中国GPP总体呈增加趋势,变化均值为1.92 gC·m-2·a-1;GPP正向变化的热点区域位于川西高原、黄土高原、华北平原及云贵高原;GPP负向变化的热点区域位于藏南、长江三角洲和东南沿海地区;研究考虑的3个自然因子中,气温与GPP相关程度最高;以气温和人类活动为主导因素的像元比例最高,达43.86%.气温和人类活动在各热点区域的影响方向不同,总体上在GPP显著增加的4个热点区域都起到了促进作用,在GPP显著减少的3个热点区域都起到了负面影响.

     

  • 图  1  技术路线

    图  2  GPP变化热点区域识别(a.通过(p<0.01)Mann-Kendall显著性检验的像元分布;b. GPP变化热点区域)

    图  3  热点区域GPP和GPP残差Mann-Kendall突变点检验结果

    图  4  热点区域自然因子Mann-Kendall突变点检验结果

    图  5  热点区域植被非植被之间土地利用类型转移统计(a)和夜间灯光变化趋势统计(b)

    图  6  热点区域GPP与气温(T)、降水(P)和净太阳辐射(S)的相关分析(显示通过p<0.05显著性检验的像元;c:相关系数,pc:偏相关系数,mc:复相关系数)

    图  7  热点区域GPP与自然因子的复相关系数(a),GPP残差趋势(b)和GPP变化主导因素(c)空间分布

    表  1  热点区域GPP变化主导因素占比(%)

    主导因素所有热
    点区域
    GPP增加的
    热点区域
    GPP减少的
    热点区域
    气温和人类活动43.8648.6015.01
    降水和人类活动0.690.551.65
    净太阳辐射和人类活动1.521.293.05
    气温26.8626.0131.57
    降水2.471.807.01
    净太阳辐射5.884.3515.49
    人类活动7.017.384.71
    本研究考虑的因素都不是主导因素11.7010.0121.51
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    表  2  不同主导因素区人类活动变化情况

    主导因素夜间灯光平均变化
    趋势/(DN·a-1)
    植被变化百分比
    (转入-转出,%)
    人类活动主导1.38−1.67
    人类活动和自然
    因子共同主导
    1.36−1.86
    自然因子主导1.23−1.59
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-26
  • 录用日期:  2021-04-24
  • 网络出版日期:  2021-11-19

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