京津冀地区生态系统抵抗力变化及其影响因子阈值

　　 摘要:

全球变暖显著影响了生态系统的稳定性和其应对环境干扰的能力。采用基于临界慢化(Critical Slowing Down)理论的方法,以长时序月度净初级生产力(NPP)作为生态系统状态的表征变量,通过计算各植被类型生态系统状态的时间自相关(滞后1个月)来量化抵抗力,研究2001-2021年京津冀地区生态系统抵抗力变化,并结合抵抗力突变点,确定生态系统在不同温度条件下维持稳定的降水量阈值。结果表明:(1)2001-2021年京津冀地区不同植被类型生态系统的抵抗力由大到小依次为:落叶阔叶林、落叶针叶林、常绿针叶林、灌木、混交林、草地;(2)约96.1%的林草区域NPP呈现增长趋势,但约有73.4%的区域表现出抵抗力下降的趋势;抵抗力在2014年到2021年间出现了较多的突变,并在2019年3月至6月出现最大峰值,突变发生的区域集中在北京西南部、保定北部、张家口南部的交界地带,其中抵抗力突增的主要是落叶阔叶林,而突降的主要是混交林;(3)结合所检测到的抵抗力突降点,确定了在不同温度下落叶阔叶林、常绿针叶林、混交林、草地生态系统维持稳定的月降水量阈值,以京津冀地区旱季月均温度14.1℃为例,常绿针叶林需要32.0mm月降水量以阻止生态系统的消极转变,落叶阔叶林需要24.0mm,混交林需要16.1mm,草地需要27.9mm。