青藏高原植被与气候互馈效应敏感性分析及未来植被变化预估

　　 摘要:

基于多源数据,利用滞后相关和Liang-Kleeman信息流分析了2000-2018年0-6个月时滞情况下青藏高原不同植被类型分区中植被归一化指数(NDVI)和降水/气温之间的互馈效应,弥补了以往诸多研究缺乏方向性和定量验证的不足,预估了2025-2100年SSP126、SSP245、SSP370和SSP585情景下NDVI演变趋势,结果如下:(1)植被对气候因子的响应存在滞后1-3个月的显著正向调控(P < 0.05),即降水增加/气温上升会促进后期NDVI增大,反之抑制;其中,对降水的响应更敏感,NDVI滞后1个月响应敏感性最高(信息流-0.32)、滞后2个月响应范围最广(占高原的11.52%),而气温累积效应更强,NDVI滞后2个月响应敏感性最强(信息流-0.24)、滞后3个月响应范围最广(占高原的16.84%);敏感区集中在青藏高原东部边坡及藏南谷地的草甸、灌丛、草原、针叶林分布区,其中草甸和灌丛优先响应;(2)反观植被对气候因子的反馈,表现为"短期协同、长期制衡"特征,且对气温的反馈强度和范围显著高于降水;同期及气候因子滞后1个月时呈显著正向调控(P < 0.05),范围分别约20%(降水)和25%(气温),滞后6个月出现反向调控,即NDVI增减会牵制滞后6个月降水减少(增加)/气温下降(上升),作用范围分别为5.92%(降水)和15.86%(气温);(3)植被-气候间存在滞后1个月特征的正反馈效应,降水增加/气温上升会促进滞后1个月高原东部边坡约13%的区域NDVI显著增大,此调控过程又有利于滞后1个月的降水增大/气温上升,反之亦然;(4)未来2025-2100年期间,上述四种情景下青藏高原NDVI增长速率分别为7.45×10^-4/10a、1.60×10^-3/10a、2.34×10^-3/10a和3.45×10^-3/10a,高原东南部绿化趋势显著(P < 0.05),中期(2061-2080年)、后期(2081-2100年)藏北高原部分草原以及藏南谷地、三江源自然保护区和青海湖流域的部分草甸,可能将面临退化风险。