2000年至2022年间极端气候变化对高黎贡山脉净初级生产力的影响

《Scientific Reports》：Impacts of extreme climate change from 2000 to 2022 on net primary productivity in the Gaoligong Mountains

　　

摘要

全球气候变化加剧了极端天气事件的频率和强度，对植被的净初级生产力（NPP）产生了显著影响。了解生态敏感地区NPP与极端气候事件之间的关系对于制定有效的生态策略至关重要。本研究分析了2000年至2022年间净初级生产力（NPP）的时空分布特征及其对极端气候条件的响应。通过使用灵活的时空数据融合（FSDAF）技术，整合了2000年至2022年的MODIS和Landsat数据，生成了高分辨率的NDVI数据集（30米，16天周期）。NPP的估算采用了Carnegie-Ames-Stanford（CASA）模型。同时，我们还评估了13个极端气候指数（ECIs）对高黎贡山区NPP的影响。研究结果表明：（1）年NPP呈现上升趋势（斜率=1.5），其中1月份的增幅最为显著（斜率=0.35，p<0.001）；（2）研究区域的气候明显变暖，极端温度指数（TXx、TNx、TN90p、TX90p、TMAXmean和TMINmean）显著增加（p<0.001），而极端降水指数（RX1day、RX5day）的变化趋势较小且不显著；（3）在季节尺度上，不同植被类型对ECIs的响应存在显著差异；NPP与ECIs之间的相关性在春季和秋季比夏季和冬季更强，其中与温度相关的指数对NPP变化的解释能力最强；（4）NPP对极端温度和降水的响应主要表现为滞后效应，通常滞后1-2个月，并且这种效应在不同植被类型中普遍存在；（5）极端温度（尤其是TX90p、TXx、TMAXmean和DTR）是影响NPP的关键气候因素。这些结果为了解气候极端事件对NPP的影响提供了重要见解，有助于未来生态管理策略的制定。