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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

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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 2GPP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 43.86 48.60 15.01
    降水和人类活动 0.69 0.55 1.65
    净太阳辐射和人类活动 1.52 1.29 3.05
    气温 26.86 26.01 31.57
    降水 2.47 1.80 7.01
    净太阳辐射 5.88 4.35 15.49
    人类活动 7.01 7.38 4.71
    本研究考虑的因素都不是主导因素 11.70 10.01 21.51
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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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  • 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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