基于遥感-过程耦合模型的1988～2004年青海三江源区净初级生产力模拟

三江源区不仅是地处青藏高原的全球气候变化的敏感区,也是我国甚至亚洲最重要河流的上游关键源区。作为提供物质基础的植被净初级生产力(Netprimaryproduction,NPP),是评价生态系统状况的重要指标。该文应用已在碳通量观测塔验证,扩展到区域水平的遥感-过程耦合模型GLOPEM-CEVSA,以空间插值的气象数据和1km分辨率的AVHRR遥感反演的FPAR数据为模型主要输入,模拟并分析了1988～2004年该区NPP时空格局及其控制机制。结果表明,该区植被平均NPP为143.17gC·m–2·a–1,呈自东南向西北逐渐降低的空间格局,其中,以森林NPP最高(267.90gC·m–2·a–1),其次为农田(222.94gC·m–2·a–1)、草地(160.90gC·m–2·a–1)和湿地(161.36gC·m–2·a–1),荒漠最低(36.13gC·m–2·a–1)。其年际变化趋势在空间上呈现出明显的差异,西部地区NPP表现为增加趋势,每10a增加7.8～28.8gC·m–2;而中、东部表现为降低趋势,每10a降低13.1～42.8gC·m–2。根据显著性检验,NPP呈增加趋势(趋势斜率b>0),显著性水平高于99%和95%的区域占研究区总面积的13.43%和20.34%,主要分布在西部地区;NPP呈降低趋势(趋势斜率b<0),显著性水平高于99%和95%的区域占研究区面积的0.75%和3.77%,主要分布在中、东部地区,尤以该区长江和黄河等沿线区分布更为集中,变化显著性也更高。三江源NPP的年际变化趋势的气候驱动力分析表明,整个区域水平上该地区植被生产力受气候变化的主导,西部地区暖湿化趋势,造成了该地区生产力较为明显的、大范围的增加趋势;但东、中部地区则主要受人类活动的影响,特别是长江、黄河等河流沿线,是人类居住活动密集的地区,造成这些地区放牧压力较大、草地退化严重,而该地区暖干化趋势加剧了这一过程。

中国科学院西部行动计划资助项目(KZCX2-XB2-06-03);国家自然科学基金(30500064和40501048);国家科技支撑项目(2006BAC-08B00)