南盘江流域植被净初级生产力时空动态变化及其驱动因素

余燕玲; 尹锴; 孙一文; 郭先华

doi:10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.022

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南盘江流域植被净初级生产力时空动态变化及其驱动因素

综合研究

- 南盘江流域植被净初级生产力时空动态变化及其驱动因素
- Spatiotemporal dynamics and its driving factors of vegetation net primary productivity in Nanpan River basin
- 水土保持通报 2025年45卷第6期页码：406-418
- 作者机构：
  
  1.重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆市;重点实验室，重庆 404020
  2.中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
- 作者简介：
  
  余燕玲（2002—），女（汉族），安徽省六安市人，硕士研究生，研究方向为区域生态环境规划与管理。Email：yyl034621@163.com。
  郭先华（1974—），男（汉族），湖北省宜昌市人，博士，教授，主要从事3S技术与区域生态安全研究。Email：gxher@163.com。
- 基金信息：
  
  国家社会科学基金项目“乡村振兴战略下西南民族地区乡村聚落的时空演变及其生态安全研究”(21BMZ141)
- DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.022
  中图分类号： Q948;TP79
- CSTR：32312.14.stbctb.2025.06.022
- 收稿：2025-06-22，
  
  修回：2025-08-12，
  
  纸质出版：2025-12-10
- 稿件说明：
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余燕玲, 尹锴, 孙一文，等.南盘江流域植被净初级生产力时空动态变化及其驱动因素[J].水土保持通报,2025,45(6):406-418.

Yu Yanling, Yin Kai, Sun Yiwen, et al. Spatiotemporal dynamics and its driving factors of vegetation net primary productivity in Nanpan River basin [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):406-418.
余燕玲, 尹锴, 孙一文，等.南盘江流域植被净初级生产力时空动态变化及其驱动因素[J].水土保持通报,2025,45(6):406-418. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.022. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.022.

Yu Yanling, Yin Kai, Sun Yiwen, et al. Spatiotemporal dynamics and its driving factors of vegetation net primary productivity in Nanpan River basin [J]. Bulletin of Soil and Water Conservation,2025,45(6):406-418. DOI： 10.13961/j.cnki.stbctb.2025.06.022. CSTR： 32312.14.stbctb.2025.06.022.

摘要

目的

分析中国西南地区南盘江流域NPP时空变化及驱动机制，为南盘江流域及相似山地喀斯特生态区的生态系统修复、水资源管理与生态安全格局优化提供科学依据与技术支持。

方法

基于改进的CASA模型、最优参数地理探测器（OPGD）和时空地理加权回归（GTWR）模型，采用Theil-Sen趋势分析、Mann-Kendall趋势检验、变异系数和Hurst指数，分析2001—2023年南盘江流域植被NPP的时空分布特征、波动程度、未来变化趋势与多因子对NPP的交互影响及驱动机制。

结果

①南盘江流域植被NPP以高值区〔

800 g/（m² · a）（以C计）〕为主，占流域总面积的82.46%，其中85.52%的区域呈现持续增长趋势，变异系数（均值0.11）分析表明空间分布格局保持相对稳定，Hurst指数（均值0.64）的持续性分析进一步证实该区域NPP变化具有显著的时间持续性特征。 ②核归一化植被指数（KNDVI）（

=0.4648）和土地利用类型（

=0.382 4）是影响南盘江流域植被NPP的主要驱动因子，其中KNDVI与其他驱

动因子的交互作用对NPP变化的解释力更为显著。 ③KNDVI对植被NPP的全域持续性正向驱动作用与人类活动的区域差异特征并存，太阳辐射和降水等气候因子对植被NPP的影响也在持续增强。

结论

南盘江流域植被NPP总体呈现稳定增长态势，受植被状况、土地利用结构和气候条件的综合驱动。KNDVI在多因子交互中占据核心地位，成为影响区域生态系统生产力的关键指标。

Abstract

Objective

The spatiotemporal changes and driving mechanisms of net primary productivity （NPP） in the Nanpan River basin of Southwest China were analyzed， in order to provide scientific basis and technical support for ecosystem restoration， water resource management， and optimization of ecological security patterns in the Nanpan River basin and similar mountain-karst ecological regions.

Methods

Based on the improved CASA model， optimal parameters-based geodetector （OPGD）， and geographically and temporally weighted regression （GTWR） model， this study employed Theil-Sen trend analysis， Mann-Kendall trend test， coefficient of variation， and Hurst index to analyze the spatiotemporal distribution characteristics， fluctuation degree， future change trends， interactive effects and driving mechanisms of multiple factors on vegetation NPP in the Nanpan River basin from 2001 to 2023.

Results

① The vegetation NPP in the Nanpan River basin was predominantly characterized by high-value NPP areas 〔

800 g/（m²·a）（calculated by carbon）〕， accounting for 82.46% of the total river basin area， among which 85.52% of this region showed a continuous increasing trend. Analysis of the coefficient of variation （mean 0.11） indicated that the spatial distribution pattern remained relatively stable， and the persistence analysis of the Hurst index （mean 0.64） further confirmed that NPP changes in this region exhibited significant temporal persistence characteristics. ② OPGD model analysis revealed that the kernel normalized difference vegetation index （KNDVI）（

=0.464 8） and land use type （

=0.382 4） were the primary drivers of vegetation NPP in

the Nanpan River basin， among which the interaction between KNDVI and other driving factors had greater explanatory power for NPP changes. ③ The results of GTWR model analysis revealed that the persistent positive driving effect of KNDVI on vegetation NPP across the entire region coexisted with the regional differentiation characteristics of human activities， while the influence of climatic factors such as solar radiation and precipitation on vegetation NPP continued to enhance.

Conclusion

Vegetation NPP in the Nanpan River basin exhibits an overall stable upward trend， driven by vegetation status， land use structure， and climatic conditions. KNDVI plays a central role in multifactor interactions and has become a key indicator affecting regional ecosystem productivity.

关键词

Keywords

references

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