發布時間：2019-12-09 11:24:13  |  來源：中國網·中國發展門戶網  |  作者：底陽平 張揚建 曾輝 唐澤  |  責任編輯：趙斌宇

降水格局變化對植被覆蓋度和生產力的影響

歸一化植被指數（normalized difference vegetation index，NDVI）多被用作表征植被覆蓋程度。從?20?世紀?80?年代至今，青藏高原區域植被覆蓋度總體為變好的態勢，但局部變化趨勢存在差異（圖?2）。多數學者以?1998?年為分界線展開研究分析。在?1998?年以前，青藏高原的草地覆蓋度均呈現出顯著提升，東部提升速率大于西南部，夏季溫度和春季降水共同作用促進了草地植被生長。夏季溫度提升導致土壤溫度增加，從而加速土壤有機質分解和營養元素釋放。同時，研究發現植被夏季?NDVI?與春季降水顯著相關，可能的原因是降水對覆蓋度的影響具有滯后性，春季降水通過影響土壤水分進而作用于植被物候。1998?年以后，青藏高原的草地覆蓋度整體上呈較小的增加趨勢，僅青藏高原東部地區的顯著增加，在西南的小部分地區表現為顯著減少。降水量和熱量條件均是高原植被生長的影響因素，但是在該階段，降水對植被覆蓋的影響較氣溫更為顯著。1998?年前后，降水量的改變使得降水成為干旱、半干旱地區植被覆蓋度的控制因子。此外，植被覆蓋度和氣候要素兩者的關系在空間上異質性高。在以唐古拉山為界的東北部地區，氣溫對植被覆蓋度的驅動作用明顯大于降水；在西南地區，則表現為降水的驅動作用大于氣溫。但是需要注意的是，由于青藏高原氣象觀測站點主要位于高原中東部，高原西部大多數區域沒有站點或者站點很少，研究結論的適用性局限于高原中東部。

圖 2 青藏高原降水與植被覆蓋度相關性空間分布

生態系統凈初級生產力（net primary productivity，NPP）是衡量植物生物量增長情況的指標，反映出植被生長條件的變化。目前，針對青藏高原生產力變化在大尺度監測、樣地調查、定點觀測、野外試驗等方面都有了比較系統的研究。

大尺度監測研究結果表明，青藏高原區植被?NPP?在過去近?30?年表現出增加的趨勢。氣候因素對環境的影響遠高于人為生態修復的效果，且降水在生態過程中的作用越來越重要。增加降水為處于氣候持續變暖和水資源有限背景下的生態系統提供充足的水供應，有利于植被生長。在空間格局方面，NPP?在青藏高原西部和北部呈下降趨勢，而在東南部逐年上升，顯著增加的?NPP?主要發生在青藏高原中東部，且增加量多于減少量?。增溫和降水的非協調性變化是植被生產力空間格局分布復雜的主要原因，體現在不同地區的生態控制因子存在差異。有研究指出，青海、西藏草地NPP?的主要氣候驅動因子不同：青海草地?NPP?的主要氣候驅動因子為氣溫，而西藏草地?NPP?的主要氣候驅動因子為降水。在青海高寒草甸和西藏暖草甸等地區，溫度是水分充足條件下的主要限制因子。

大量的野外樣方調查同樣發現，受氣候變暖影響，青藏高原不同植被類型生物量變化表現為不一致的上升趨勢。生長季內溫度的升高使矮嵩草草甸發育速率加快并提早成熟，但其實際生長期縮短，限制了干物質積累，導致生物量減少，并且冬季升溫后土壤水分散失，保墑能力減弱，牧草年產量下降。在樣帶尺度上，根據水熱條件變化梯度，從青藏高原東南部到西部進行橫跨整個藏北高原的樣地調查，揭示了區域水熱環境梯度下高寒植被的響應及適應性。在站點觀測尺度上，對高寒植被生態系統?CO₂排放、凈交換以及碳循環過程中的水分利用效率也進行了相關研究。

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