基于AVIM2模型的祁連山植被凈初級生產(chǎn)力的時空變化特征及未來變化趨勢預(yù)測.pdf

1、植被凈初級生產(chǎn)力(NPP)是植物每年通過光合作用所固定碳的總量，是衡量生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化響應(yīng)的重要指標。它既可以反映植物群落在自然環(huán)境條件下的生產(chǎn)能力，而且也是地表碳循環(huán)的重要組成部分。利用模型模擬估算陸地生態(tài)系統(tǒng)凈初級生產(chǎn)力作為植被凈初級生產(chǎn)力研究的重要手段之一，被廣泛用于全球和區(qū)域尺度碳循環(huán)的研究。目前，植被 NPP研究仍是全球變化研究的重要內(nèi)容之一，區(qū)域植被 NPP的研究更是如此。祁連山作為我國西北重要的生態(tài)區(qū)，模擬這一地區(qū)植被的

2、凈初級生產(chǎn)力，分析它在時間和空間上的變化規(guī)律，對于弄清區(qū)域碳循環(huán)具有十分重要的意義，同時也可以為合理開發(fā)和利用祁連山地區(qū)的自然資源提供科學依據(jù)。本文基于 GLC2000(Global Land Cover2000)的全球土地覆被數(shù)據(jù)、全球土壤質(zhì)地數(shù)據(jù)、全球氣候數(shù)據(jù)及IPCC溫室氣體排放情景特別報告SRES(Special Report onEmissionsScenarios) B1情景中的氣候數(shù)據(jù)，利用AVIM2模型分別模擬得到近50

3、年(1958～2008年)和未來近40年(2015～2055年)祁連山植被NPP，再用ArcGIS和Excel對得到的結(jié)果數(shù)據(jù)分別作了空間和時間上的統(tǒng)計分析，研究的初步結(jié)果如下：
　?。?）1958～2008年，祁連山植被多年平均NPP在空間上從西北向東南呈現(xiàn)遞增趨勢。祁連山植被 NPP年際變化呈波狀遞增趨勢，其增加速率為0.718 g·m-2·a-1(C)，變化范圍是90～160 g·m-2·a-1(C)。祁連山植被NPP在不同

4、季節(jié)的變化也呈現(xiàn)波狀增加的趨勢，但變化趨勢存在差異。夏季植被 NPP的增加速率最大，為0.414 g·m-2·a-1(C)，其次是秋季和春季，分別為0.185 g·m-2·a-1(C)和0.1 g·m-2·a-1(C)，冬季最小，為0.016 g·m-2·a-1(C)。
　?。?）1958～2008年，不同時段祁連山植被NPP變化有明顯差異。1958～1968年，祁連山植被NPP減少面積占總面積的33.01％，增加面積占總面積的1

5、5.3%。1968～1978年，祁連山植被NPP減少面積占總面積的1.83%，增加面積占總面積的33.92%。1978～1988年，祁連山植被NPP整體呈現(xiàn)增加趨勢，增加面積占總面積的55.2%。1988～1998年，祁連山植被NPP也呈增加趨勢，增加區(qū)域面積占總面積的57.79%。1998～2008年，祁連山植被NPP整體呈減少趨勢，減少面積占總面積的57.94%。整體來看，近50年祁連山植被NPP除占總面積1.76%的大雪山西部和拉

6、脊山北部極少數(shù)地區(qū)外，中部和中南部地區(qū)植被 NPP均呈增加趨勢。
　　（3）1958～2008年，祁連山春季植被NPP增加區(qū)域面積占總面積的8.85%，減少區(qū)域的面積占總面積的5.76%；夏季植被NPP增加面積占總面積的45.37%，減少區(qū)域面積占總面積的3.51%；秋季植被 NPP增加區(qū)域面積占總面積的56.95%；冬季祁連山植被 NPP占總面積98.6%的區(qū)域都基本保持不變，占總面積1.4%的區(qū)域植被NPP減少。
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7、4）1958～2008年，祁連山地區(qū)常綠針葉林、落葉針葉林、草地、灌木及農(nóng)田NPP均呈現(xiàn)波狀增加趨勢，但增加速率及年增量均存在差異。從NPP的增長速率來看，農(nóng)田>常綠針葉林>落葉針葉林>草地>灌木；從NPP每年的增加量來看，灌木>草地>農(nóng)田>落葉針葉林>常綠針葉林。
　?。?）2015～2055年，祁連山植被年均NPP的變化呈波狀增加趨勢。祁連山植被NPP在空間上從西北向東南呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。在祁連山西部多為裸地，植被 NPP接

8、近0。中南部植被類型多為草地，也有部分灌木和農(nóng)田，植被 NPP值大約在0～260 g·m-2·a-1(C)。中北部和中東部地區(qū)分布著大片草地和部分落葉針葉林，植被NPP在260～330 g·m-2·a-1(C)左右。在托來南山北部、冷龍嶺、烏鞘嶺及拉脊山等地區(qū)，分布有草地、灌木、農(nóng)田及常綠針葉林和落葉針葉林，植被NPP在330～400 g·m-2·a-1(C)之間。在拉脊山東北部和東南部，常綠針葉林分布比較集中，植被NPP約為400～6