1993-2015年中国草地净初级生产力格局及其与水热因子的关系

刘雪佳; 赵杰; 杜自强; 张红

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.052

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1993-2015年中国草地净初级生产力格局及其与水热因子的关系

试验研究

- 1993-2015年中国草地净初级生产力格局及其与水热因子的关系
- Net Primary Productivity Pattern of Grassland in China and Its Relationship with Hydrothermal Factors During 1993-2015
- 水土保持通报 2018年38卷第1期页码：299-305
- 作者机构：
  
  1. 山西大学环境与资源学院,山西,太原,030006
  2. 山西大学黄土高原研究所,山西,太原,030006
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目“基于长时间序列NDVI数据的草地植被变化及人为影响研究”（41161066），“极端气候变化下生态工程建设对区域植被变化的影响研究”（41401643），“山西主要粮食作物碳足迹优化及其对气候变化的效应研究”（41401053））;山西省十二·五科技重大专项（201211010111）
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.052
  中图分类号：
- 纸质出版：2018
- 稿件说明：
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刘雪佳, 赵杰, 杜自强, 等. 1993-2015年中国草地净初级生产力格局及其与水热因子的关系[J]. 水土保持通报, 2018,38(1):299-305.

LIU Xuejia, ZHAO Jie, DU Ziqiang, et al. Net Primary Productivity Pattern of Grassland in China and Its Relationship with Hydrothermal Factors During 1993-2015[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2018, 38(1): 299-305.
刘雪佳, 赵杰, 杜自强, 等. 1993-2015年中国草地净初级生产力格局及其与水热因子的关系[J]. 水土保持通报, 2018,38(1):299-305. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.052.

LIU Xuejia, ZHAO Jie, DU Ziqiang, et al. Net Primary Productivity Pattern of Grassland in China and Its Relationship with Hydrothermal Factors During 1993-2015[J]. Bulletin of Soiland Water Conservation, 2018, 38(1): 299-305. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2018.01.052.

摘要

[目的

]

估算1993-2015年中国草地净初级生产力（net primary productivity，NPP），分析其时空变化格局及与水热因子的关系，了解这一时期中国草地生态系统的生产力水平及其对水热因子变化的响应。[方法

]

基于长时间序列遥感数据，气象数据和植被类型数据，运用CASA模型（Carnegie-Ames-Stanford Approach）估算草地净初级生产力，利用一元线性回归、二阶偏相关分析以及GIS空间分析方法，探讨草地NPP的变化趋势以及与对水热因子的关系。[结果

]

①1993-2015年，中国草地NPP年均总量为7.595×10

g （以C计），单位面积NPP均值为296.76 g/m

/a。总体上，草地NPP呈现从东部到西部、从南部到北部逐渐减少的空间分布特征。②1993-2015年草地NPP总量以-1.415×10

g/a的线性速率（p>0.05）波动式下降。其中，1993-2010年草地NPP总量以-2.312×10

g/a的线性速率（p

0.05）显著降低，2011-2015年草地NPP总量以7.00×10

g/a的线性速率（p>0.05）波动式上升。1993-2015年，NPP呈减少态势的面积大于NPP呈增加态势的面积且40.40%的草地NPP呈现显著性变化。③年际变化上，除去2011年以来草地NPP的波动性变化，草地NPP与太阳总辐射和降水量的二阶偏相关性显著，与年平均气温没有表现出显著的相关关系。空间分布上，草地NPP与太阳辐射显著偏相关的面积 > 与降水显著偏相关的面积 > 与气温显著偏相关的面积。[结论

]

1993-2015年，中国草地NPP总体上呈现普遍降低、局部改善的变化特征。这种变化主要受到太阳总辐射和降水量的影响，受温度变化的影响较弱。

Abstract

[Objective] To estimate the net primary productivity (NPP) of grassland in China during the period from 1993 to 2015

and analyze the relationship between NPP and hydrothermal factors

in order to understand the productivity of grassland and the impacts of climate change on ecosystems.[Methods] Based on long-term remote sensing data

meteorological data and vegetation type data

we used CASA model (Carnegie-Ames-Stanford approach) to estimate the NPP of grassland in China. The variation of NPP and the responses of NPP to hydrothermal factors were calculated by using one-way linear regression

second-order partial correlation analysis and GIS spatial analysis.[Results] ① The total annual NPP of grassland was 7.60×1014 g (measured in term of carbon)

and the annual average NPP per unit area was 296.76 g/(m2·a). The NPP of grassland decreased gradually from south to north

and from east to west in China. ② The total NPP of grassland in China decreased undulately with the linear rate of -1.415×1012 g/a (p>0.05) from 1993 to 2015. The total NPP of grassland decreased significantly at a rate of -2.312×1012 g/a (p<0.05) from 1993 to 2010

while increased at a rate of 7.00×1011 g/a (p>0.05) from 2011 to 2015. In total

the area of grassland with decreasing NPP was larger than that with increasing NPP

and the NPP in 40.40% grassland changed significantly. ③ Annually

the second-order partial correlation between NPP and total solar radiation and precipitation was statistically significant

while that between NPP and annual mean temperature was insignificant. In terms of area

the significant partial correlation area between NPP and solar radiation was the biggest

followed by that between NPP and precipitation

and the significant partial correlation area between NPP and annual mean temperature was the smallest.[Conclusion] Grassland NPP in China declined widely while increased locally from 1993 to 2015. This variation was mainly affected by total solar radiation and precipitation.

关键词

Keywords

references

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