2000-2022年祁连山草地碳通量的空间格局及影响因素分析

Spatial pattern and influencing factors analysis of carbon flux in Qilian Mountains grassland from 2000 to 2022

摘要:

【目的】祁连山是我国西北部重要的生态屏障。在全球变化的背景下,探索祁连山草地生态系统碳通量至关重要。【方法】基于祁连山长期涡流协方差观测和遥感数据,运用随机森林回归方法估算了祁连山草地的净生态系统碳交换量(NEE)、总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(ER),并通过Sen趋势分析、Hurst指数以及相关性分析方法,分析2000-2022年祁连山草地的碳源/汇特征,揭示该区域GPP、ER和NEE的空间特征及其驱动因素。【结果】结果表明,(1)近22a年研究区碳汇面积整体上呈增加趋势,约63.6%的草地面积起到碳汇的作用。且GPP和ER均呈“西北低,东南高”的空间分布格局,NEE由东南向西北逐渐增大。(2)未来祁连山近56.52%的草地固碳量可能由增加趋势转变为减小趋势,主要分布在祁连山中部地区及甘肃省的武威市和酒泉市。碳汇量持续增加的区域面积占11.25%,约27.44%的区域固碳量可能由减小趋势转变为增加趋势,主要分布在祁连山西北部和南部地区。【结论】植被因子是影响GPP和ER空间格局的主要因子,而气候因子是影响NEE空间格局的主要因子。GPP和ER与SIF的相关性系数最大,分别为0.84和0.92。NEE与温度的相关系数最大(-0.59)。短波辐射强的区域,GPP、ER和固碳量低,且碳通量的空间格局不依赖于土壤水分。

Abstract: