2001—2020年科尔沁沙地植被净初级生产力动态及驱动力

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00151

摘要/Abstract

摘要：

植被净初级生产力（Net Primary Productivity，NPP）是评估植被生产能力和碳汇潜力的重要指标。然而对相同地理单元不同干湿分区的净初级生产力研究存在不足。本研究以MOD17A3HGF数据集的NPP数据、气象数据、干燥度指数和植被类型数据等为基础，采用趋势分析和偏导数分析等方法，探究2001—2020年科尔沁沙地植被NPP时空变化特征，量化气候因子及人类活动对NPP变化的贡献。结果表明：（1）科尔沁沙地NPP变化特征具有明显的空间异质性，呈现由中部向东西逐渐升高的分布格局，均值为255.29 g·m^-2；（2）2001—2020年，97.15%的科尔沁沙地NPP呈现极显著上升趋势（P<0.001），NPP平均每年增加4.06 g·m^-2；（3）科尔沁沙地不同干燥度分区内植被NPP的恢复驱动因素不同，半干旱区受气候因素和人类活动的共同作用，半湿润区以气候作用为主，湿润区以人类活动作用为主。多干燥度分区下，对不同驱动因素对NPP的变化贡献率阐释，对优化科尔沁沙地产业结构与推进生态保护修复工程具有重要的理论意义和实践指导价值。

关键词: 净初级生产力, 驱动因素, 气候因子, 人类活动, 科尔沁沙地

Abstract:

Vegetation net primary productivity （NPP） is an important index to evaluate vegetation production capacity and carbon sink potential. However， there is a lack of research on NPP in different dry and wet partitions of the same geographical unit. Based on the NPP data， meteorological data， aridity index and vegetation type data provided by MOD17A3HGF data set， this study used trend analysis and partial derivative analysis to explore the spatial and temporal variation characteristics of vegetation NPP in Horqin Sandy Land from 2001 to 2020， and quantified the contribution of climate factors and human activities to NPP changes. The study found that ：（1） The variation characteristics of NPP in Horqin Sandy Land have obvious spatial heterogeneity， showing a distribution pattern that gradually increases from the middle to the east and west， with an average value of 255.29 g·m^-2；（2） From 2001 to 2020， the NPP of 97.15% of Horqin Sandy Land showed a very significant upward trend （P<0.001）， with an average annual increase of 4.06 g·m^-2；（3） The driving factors of vegetation NPP recovery in different aridity areas of Horqin Sandy Land are different. The semi-arid area is affected by climate factors and human activities. The semi-humid area is dominated by climate， and the humid area is dominated by human activities. This study better explains the contribution rate of different driving factors to the change of NPP under multiple dryness partitions， which has theoretical significance and practical guiding value for optimizing the industrial structure of Horqin Sandy Land and promoting ecological protection and restoration projects in China.

Key words: net primary productivity, driving factors, climatic factor, human activities, Horqin Sandy Land

中图分类号:

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图/表 8

图1 科尔沁沙地植被类型与干燥度分区

Fig.1 Vegetation type and dryness partition in Horqin Sandy Land

表1 科尔沁沙地NPP变化主导因素划分

Table 1 Division of dominant factors of NPP change in Horqin Sandy Land

变化趋势类型	气候因子 (C)	人类活动 (H)	主导因素
θ>0	C>0	H>0	共同主导NPP升高
	C>0	H>0	气候主导NPP升高
	C>0	H>0	人类活动主导NPP升高
	C>0	H>0	—
θ<0	C<0	H<0	共同主导NPP降低
	C<0	H<0	气候主导NPP降低
	C<0	H<0	人类活动主导NPP降低
	C<0	H<0	—

图2 2001—2020年科尔沁沙地植被NPP年际变化

Fig.2 Interannual variation of vegetation NPP in Horqin Sandy Land from 2001 to 2020

图3 科尔沁沙地植被NPP空间分布

Fig.3 Spatial distribution of vegetation NPP in Horqin Sandy Land

图4 2001—2020年科尔沁沙地植被NPP年均值变化趋势及其显著性

Fig.4 The change trend and significance of annual mean NPP of vegetation in Horqin Sandy Land from 2001 to 2020

图5 科尔沁沙地2001—2020年平均气温（A）、降水量（B）和日照时数（C）年际变化

Fig.5 Interannual variation of annual average temperature （A），cumulative precipitation （B） and sunshine hours （C） in Horqin Sandy Land from 2001 to 2020

图6 气温、降水和日照时数对科尔沁沙地NPP变化的贡献解释及各影响因子对不同干燥度分区正负作用面积占比注：H、C、Sr、Tem、Pre分别代表人类活动、气候因子、日照时数、气温和降水

Fig.6 The contribution of temperature， precipitation and sunshine hours to NPP change in Horqin Sandy Land and the proportion of positive and negative effects of each influencing factor on different climatic zones

图7 气候因子和人类活动对科尔沁沙地NPP变化贡献解释及主导因素分区

Fig.7 The contribution of climate factor and human activity to NPP change in Horqin Sandy Land and the partition of dominant factors

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