沁河流域水化学组成的空间和时间变化特征

选择我国北方小流域(沁河)作为研究对象,分丰水期(8月)和平水期(12月)采集干流和支流河水样品,结合野外现场测试和室内分析等方法,辨析河水化学组成的空间和时间变化特征,阐明人类活动和自然因素对河水溶解组分的控制作用。结果表明:(1)沁河流域河水丰水期和平水期阳离子主要以Ca~(2+)和Mg~(2+)为主,丰水期当量浓度占比均值分别为45%和41%,平水期分别为43%和41%。阴离子主要以HCO_3~-和SO_4~(2-)为主,丰水期当量浓度占比均值分别为46%和39%,平水期分别为55%和27%。水化学类型表现为HCO_3~--SO_4~(2-)-Ca~(2+)-Mg~(2+)。(2)丰水期河水δD和δ18O均值分别为-65.4‰和-8.76‰,平水期河水δD和δ~(18)O均值分别为-64.6‰和-8.68‰,大气降水是沁河河水主要补给来源,部分水体由于蒸发作用表现为富集氢氧同位素。(3)丰水期和平水期河水[SO_4~(2-)]/[HCO_3~-]当量浓度比值均值分别为0.96和0.54,[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-]当量浓度比值均值分别为1.88和1.78,硫酸参与碳酸盐矿物化学风化过程,硫酸的来源包括酸雨和硫化物矿物氧化等。(4)沁河流域下游河水NO_3~-和THg含量逐渐升高,受人为活动影响较大,主要来源包括生活污水、工业废水以及农业活动等。     

宁夏黄河流域景观破碎化时空变化特征

基于RS和GIS技术,以土地利用数据为基础,采用有效粒度尺寸对宁夏黄河流域1985年和2010年的景观破碎化进行时空变化分析。结果显示:流域整体的有效粒度尺寸(meff)从1985年的6326.62 km2下降到2010年的2974.32 km2,破碎化程度呈显著加剧变化;从流域内部来看,景观破碎化程度最大的是黄左区间,破碎化程度最小的是苦水河和红柳沟;除引黄区间外,其余分区景观破碎化程度在25年间均有所加剧。特征尺度分析结果显示研究区景观破碎化空间变异分析的合适尺度为4500 m;景观破碎化指数的空间变异结果表明破碎化程度较大的区域面积明显多于破碎化程度弱的区域,景观破碎化空间异质性在25年间表现出明显的上升趋势。在海拔背景条件下,2400 m以下区域的景观破碎化程度较高,2400m以上区域破碎化程度较低,且随海拔的升高有降低的趋势;流域景观破碎化受人为干扰影响强烈,在人为干扰较强的1000—1500 m区段的景观破碎化程度最大;景观破碎化在时间上的变化受人为干扰影响产生的变化最为显著,由自然条件改变产生的影响有限。研究结果可为西北地区景观格局及景观破碎化的研究提供参考,并为区域景观格局优化和土地的有效管理提供依据。     

九龙江丰水期水化学组成特征及其控制因素

为了解九龙江流域水环境状况,于2017年7月对福建九龙江河水样品进行了系统采集与分析。结果显示,九龙江丰水期河水pH在6.7~7.9,平均7.2,呈弱碱性;TDS平均含量为90.9 mg·L-1,低于世界河流平均值。电导率(EC)和溶解氧(DO)的平均值分别为116.5μS·cm-1和7.5 mg·L-1。水化学类型为HCO3-SO4-Ca型,Ca2+是主要的阳离子,占阳离子总量的47.9%,K+和Na+二者之和占总阳离子的29.6%。HCO3-和SO42-是主要的阴离子,二者之和占阴离子总当量的68.6%。采用正演法估算各端元贡献,显示碳酸盐岩和硅酸盐岩风化是九龙江水化学组成的主要控制因素,对河水总阳离子的贡献分别为50.6%和30.7%。大气降水对九龙江流域影响较大,约贡献了阳离子总量的12.9%。人为活动对河水的化学组成影响也不容忽视,特别是对SO42-和NO3-的含量影响较大。九龙江工农业布局使得北溪河水主要受工业生产影响,而西溪和南溪主要受农业活动影响。因此,在治理九龙江水环境时,除了严格控制城镇污水排放外,北溪还需加强工业废水管理,而西溪和南溪要严格控制农田化肥的使用。     

汀棠湖萼花臂尾轮虫姊妹种组成和生活史特征的时间变化

于2011年7月对汀棠湖水体中的萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)进行了每周1次的采集、实验室克隆培养、DNA提取、COI基因扩增、序列测定和分析,研究了萼花臂尾轮虫种复合体结构的时间变化;参照采样期间自然水温的波动范围(28—32℃)和处于轻度富营养状态的汀棠湖水体中藻类和有机碎屑等的丰富程度,选择了在28℃和32℃等2个温度以及1.0×106、3.0×106和5.0×106个细胞/m L等3个较高的斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度下研究了轮虫姊妹种生命表统计学参数(包括生命期望、平均寿命、世代时间、净生殖率、种群内禀增长率和后代混交率)的时间变化。结果表明,59条序列共定义了38个单倍型,系统发生分析将38个单倍型分为2个支系,2支系间的COI基因序列差异百分比为13.9%—15.6%,2支系应为2个姊妹种(姊妹种T1和姊妹种T2)。姊妹种T1的相对丰度由第1采集批次向第3采集批次快速降低,至第4采集批次时从水体中消失;与此相反,姊妹种T2的相对丰度却随着时间的推移而逐渐升高,但8月初从水体中消失。姊妹种T1各生命表统计学参数以及姊妹种T2的世代时间、净生殖率、内禀增长率和后代混交率均随着采集批次的增加而发生显著的变化。在较低(20个/L)的种复合体密度下,两姊妹种之间不会因为食物或空间资源等产生竞争;两姊妹种在种群内禀增长率等主要适合度参数之间的无显著性差异(P0.05)是它们能够共存于汀棠湖水体中的另一主要原因。而姊妹种T1和姊妹种T2在7月29日和8月5日依次从水体中消失则与它们在1周前的净生殖率和种群内禀增长率等显著降低(P0.05)有关。消失时间上的差异可能在于姊妹种T1的所有生命表统计学参数均不受温度的显著影响(P0.05),而姊妹种T2的所有生命表统计学参数均随着温度的升高而显著地增大(P0.05)。     

黄河水沙调控过程中河水溶解性硫酸盐硫和氧同位素组成特征

针对黄河水沙调控过程对黄河流域元素循环的影响问题,选择2012年黄河水沙调控过程中河水硫酸盐作为研究对象,借助硫酸盐硫和氧同位素来识别河水硫酸盐以及排沙过程泥沙水中硫酸盐来源。结果表明,三门峡水文站河水硫酸盐硫和氧同位素值范围分别为7.9‰~12.5‰(均值为10.1‰)和4.8‰~8.4‰(均值为7.1‰),小浪底水文站河水硫酸盐硫和氧同位素值范围分别为8.5‰~9.1‰(均值为8.6‰)和5.6‰~7.4‰(均值为6.6‰),花园口水文站河水硫酸盐硫和氧同位素值范围分别为8.7‰~12.0‰(均值为10.0‰)和6.5‰~8.5‰(均值为7.7‰);黄河水沙调控期间泥沙水硫酸盐硫和氧同位素值随着泥沙含量增加而逐渐降低,显示水库底部沉积物中硫化物和有机硫氧化产生硫酸盐进入河水,这种趋势在三门峡以及小浪底水库水沙调控期间表现明显,但花园口水文站则不明显,可能与伊洛河和沁河支流汇入有关;黄河水沙调控期间河水溶解性硫酸盐重要来源包括石膏溶解、硫化物和有机硫氧化以及生活污水等;黄河水沙调控过程影响河流硫循环过程,导致沉积物中硫化物氧化产生硫酸盐,进而增加下游硫酸盐的输出通量,三门峡水库泥沙排泄引起硫酸盐增加的比例约占24.2%,小浪底水库泥沙排泄引起硫酸盐增加的比例约占8.8%。研究结果为黄河流域人工水沙调控工程对河流元素循环的影响研究提供科学依据。     

酸沉降背景下鼎湖山林区径流的水化学组成特征

为了解酸沉降背景下湿热流域源区不同径流的水化学组成特征,选取鼎湖山林区溪流水、土壤水、地下水作为研究对象,在2019—2020年以季节为周期对水化学组成进行了观测分析。结果表明：鼎湖山林区溪流水、土壤水和地下水pH值和酸中和容量较低,分别介于3.45—6.77和-545.51—302.09μmol H~+/L之间,水体均呈弱酸性。林区土壤、植被和扬尘颗粒缓冲酸沉降物质的能力较低,对减缓水体酸化的作用较小。不同径流水体化学组成含量存在差异。土壤水K~+、Ca²⁺、NO~-₃和SO■浓度显著高于地下水和溪流水,地下水和溪流水之间除NO~-₃浓度存在显著性差异外,其余3个指标浓度没有显著性差异;地下水Na~+、Mg²⁺、Cl~-、DSi浓度显著高于土壤水和溪流水,土壤水和溪流水之间除Cl~-浓度没有显著性差异外,其余3个指标浓度存在显著性差异;这与土壤硝化、吸附、矿物化学风化等作用有关。溪流水水化学组成类型为NO~-₃·SO■-Ca²⁺·Mg²⁺     

青海湖沙柳河流域土壤水氢氧稳定同位素组成空间变化特征

土壤水氢氧同位素组成的空间变化特征, 对于水循环以及不同水体之间相互关系的研究具有重要意义。以青海湖沙柳河流域为研究对象, 基于该流域2018—2019年7、8月土壤水氢氧稳定同位素组成(δ2H、δ18O)数据, 借助ARcGIS空间插值方法, 对土壤水δ2H和δ18O空间变化特征进行了研究。结果表明: 青海湖沙柳河流域2018—2019年7、8月土壤水δ2H和δ18O的变化范围为–126.53‰— –16.13‰和–16.48‰— –1.26‰。研究期内0—30 cm土壤水δ2H和δ18O平均值的土壤水线分别为: SWL2018.07 (δ2H=5.83δ18O–8.36, R2=0.93)、SWL2018.08 (δ2H=6.28δ18O–8.35, R2=0.93)、SWL2019.07 (δ2H=6.53δ18O–5.70, R2=0.94)、SWL2019.08 (δ2H=6.86δ18O–1.37, R2=0.92)。整体上SWL的斜率随深度的变化整体上呈现先增大后减小的趋势, 截距则表现出随着深度增加逐渐增大的特点, 2019年8月SWL的斜率表现为随着深度增加而逐渐减小, 截距的变化差距不大。大气降水是土壤水的重要来源, 蒸发富集作用导致不同深度SWL斜率小于局部大气降水线(LWML)斜率。空间分布上, 青海湖沙柳河流域土壤水稳定氢氧同位素的海拔效应并不明显, 但它还是受到了局地蒸发强度、地形地势、植被盖度等的影响, 在流域面上呈现出斑块状分区。研究结果可为进一步研究流域水分循环, 土壤水补给机制等提供数据支撑和理论参考。     

黄河流域污染型企业空间分布特征及其影响因素

污染型企业作为黄河流域生态保护和高质量发展间的矛盾集合体,优化调控其空间布局是促进黄河流域生态和经济协同发展的重要举措。构建污染型企业空间点数据库,利用标准差椭圆、核密度分析、Ripley''s K函数及空间自相关等多种空间分析方法刻画1979-2020年黄河流域污染型企业空间分布特征,采用地理探测器分析其与自然环境、经济环境等地理环境关系。结果表明:①污染型企业紧密围绕黄河干支流分布,且存在向黄河源头扩张的趋势。②污染型企业在黄河流域具有显著空间集聚性,总体呈现出"中心集聚"中心集聚-多点分散"中心集聚连片-多点分散"和"中心集聚连片"四种空间集聚形态,且集聚程度随距离尺度增加先增强后减弱。当污染型企业集聚程度最高时,其空间分布范围呈扩张趋势。③经济因素为黄河流域污染型企业空间分布的主导因素,但社会因素和其他因素的交互作用对其空间分布的影响力更强,污染型企业空间关联类型同流域经济社会发展差异呈现显著俱乐部趋同效应。研究为污染型企业在黄河流域的空间布局优化调控提供支撑。     

北京温榆河公园不同建成时间城市绿地鸟类群落组成的空间变化与栖息地质量评价

公园作为城市绿地生态系统的重要组成部分,其鸟类群落组成与栖息地质量情况密切相关,是城市环境的重要指示指标。北京温榆河公园于2019年启动建设,是城区最大的生态空间。为了解公园建设过程中鸟类多样性的变化,给公园运行管理提供科学依据,2020年9月—2021年8月对其中2010年已建成的清河营郊野公园、2020年9月新建成的朝阳示范区、规划中尚未建设的温榆河与清河交汇处采用样线法开展鸟类多样性月度调查,并在此基础上结合遥感解译和食源植物多样性调查对鸟类栖息地质量进行评价。共记录到鸟类65种,隶属于13目29科,其中国家二级保护动物4种。温榆河与清河交汇处鸟类丰度、多度和多样性指数最高,Shannon指数平均为2.20±0.30,鸟类栖息地质量评分为优。朝阳示范区保护及受威胁鸟类多样性指数较高,Shannon指数平均为1.89±0.28,鸟类栖息地质量评分为良。清河营郊野公园鸟类多度和丰度最低,Shannon指数平均为1.49±0.27,鸟类栖息地质量评分为优。温榆河与清河交汇处是维持公园生物多样性最重要的点位,在建设中将作为核心区予以保留,减少人工绿地设置。今后公园生物多样性保护与建设中可...     

森林和沼泽对溪流水化学特征的影响

以小兴安岭北部公别拉河上游为研究区,于2004年7～9月对森林溪流和沼泽溪流水样进行水化学特征对比分析.结果表明,森林和沼泽溪流水化学类型均为重碳酸盐类钙组Ⅰ型水(C^Ca_Ⅰ).森林溪流水的pH、矿化度、总硬度、HCO₃^-、SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe均低于沼泽溪流,而总氮、总磷、Cl^-、K⁺、Na⁺则高于沼泽溪流.森林溪流和沼泽溪流中重金属元素Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Hg和Pb含量较低,均未超过我国Ⅰ类地表水环境质量标准.森林溪流中总氮含量为（0.27±0.04） mg·L^-1、总磷含量为（0.040±0.005） mg·L^-1,明显高于沼泽溪流中总氮含量(（0.21±0.02） mg·L^-1)和总磷含量(（0.025±0.004） mg·L^-1),沼泽湿地对N、P有较强的储存和吸附能力,且对NH₄⁺-N的吸附作用远大于对NO₃^--N的吸附.沼泽溪流中Fe含量为（0.26±0.05） mg·L^-1,显著高于森林溪流Fe含量,沼泽湿地对Fe起到还原释放作用.     

呼伦湖非冰封期与冰封期水化学特征变化研究

选取呼伦湖为研究对象, 利用Gibbs 图分析其主离子组成变化特征, 确定呼伦湖湖泊水体离子类型; 并对冰封期和非冰封期水化学分布特征进行研究。结果表明: 呼伦湖水化学类型为[C]NaⅠ 型水; 非冰封期内湖泊水体总溶解性固体(TDS)值为831.31 mg·L^–1, 低于冰封期冰下水体TDS 均值976.57 mg·L^–1; 电导率(EC)全年极值为2.120 ms·cm^–1 出现在冰封期内的冰下水体; 冰封期内, 冰下水体阴阳离子浓度是冰层中的10 倍以上; 对9 月份水体进行分层研究发现表层水各离子浓度平均值较下层偏大, 分层无明显规律; Gibbs 图显示湖水离子组成受蒸发作用, 与干旱区湖泊特征相似。     

广州流溪河氮磷浓度的季节变化和空间分布特征

广州市流溪河横跨北回归线,是典型的热带-亚热带过渡区河流。为了解该河流的营养盐分布特征,设置了20个采样点,于2015年2月至2017年2月进行季节性采样,共开展了8次水质监测,利用多元统计方法分析了主要营养盐(氮和磷)的季节动态和空间分布,并探讨影响营养盐时空分布的主要因素。结果表明:TN和TP的浓度范围分别为0.29~11.88 mg·L~(-1)与0.01~0.59 mg·L~(-1),TN浓度枯水期高于丰水期,总体上受降雨量的调节和河水稀释效应的影响; TP浓度丰水期高于枯水期,总体上受降雨量的调节及外源输入的影响; TN与TP在枯水期具有相似的季节变化特征,而在丰水期季节变化特征差异大;NO_3~--N和TN浓度的空间变化趋势相似,分为三个区段:流溪河水库上游的中值区河段,流溪河水库下游到街口大桥处的低值区河段和街口大桥下游的高值区河段,流溪河上游的两座大型水库对营养盐的滞留是导致其空间差异的主要因素之一; NH_4~+-N和TP浓度沿流域上游至下游总体上呈上升的趋势;三级河流氮和磷浓度显著高于一级河流和二级河流,河流氮、磷浓度与土地利用类型显著相关,建筑用地、裸露地和耕地所占比例的扩大会增加水体中TP、NH_4~+-N和NO_3~--N的浓度,而增加林地面积有助于水土保持和减少水体中氮、磷浓度。因此,上游水库的调节和下游城镇地区增加林地面积等方式对改善流溪河水质具有积极作用。     

热带次生林火烧前后土壤节肢动物群落组成和分布特征的变化

西双版纳山区 ,刀耕火种轮歇农业是一种以火和休闲为特征的传统农业耕作方式 ,短期种植 ( 1～3年 ) ,长期休闲 ( 6～ 8年到 2 0年以上 )的点播种植农业 ,是人类最直接与森林生态系统的相互作用 ,成为人类对热带山区生态环境适应的一种生存方式 ,具有悠久的历史[1 ] 。随人口压力的增长 ,对粮食和其他农林产品需求的增加 ,迫使土地轮歇周期的缩短和在坡度较大的地方进行耕作 ,造成土壤侵蚀、养分流失、生物多样性减少 ,加上刀耕火种的粗放性、普遍性 ,使热带森林生态系统遭到严重破坏[1 1 ] 。有关西双版纳地区刀耕火种对植被演替[9,1 4 ] 、…     

亚热带地区马尾松树干呼吸碳同位素组成的时间变化特征及其控制因子

作为森林生态系统碳循环的重要组成部分,树干呼吸的时空变异性直接决定着全球碳库对气候变化的响应和反馈。然而,目前关于树干呼吸的时间变化特征,尤其是树干呼吸碳同位素组成(δ¹³C)变化的控制机理还存在很大的不确定性。为探明树干呼吸及其碳同位素的时间变化特征,采用气室法并利用基于光腔衰荡光谱(CRDS)技术组装的Picarro观测系统,于2018年8月—2019年10月对6棵马尾松进行树干呼吸及其同位素的监测,同时测定树干液流速率和树干温度。结果表明:(1)树干呼吸速率及其δ¹³C值均不存在明显的日变化模式,且与树干液流、树干温度相关性不显著;(2)树干呼吸速率季节变化趋势明显,变化范围为0.08～1.61μmol·m^-2·s^-1,且树干温度解释了树干呼吸速率季节变化的82%;(3)树干呼吸δ¹³C呈现先升高后下降的季节变化模式,非生长季的平均δ¹³C为-23.25‰±0.91‰,显著高于生长季的-27.93‰±0.25‰。研究表明,树干呼吸及其碳同位素组成在不...     

东江下游惠州河段鱼类群落组成变化特征

2007～2010年先后5次对东江下游惠州(剑潭)河段鱼类群落进行调查,共采集到鱼类69种,分属于8目20科58属,主要以鲤科(39种)、鲿科(7种)、鳅科(5种)为主.鲮(Cirrhina molitorella)、鲨(Hemiculter leucisculus)、鲤(Cyprinus carpio)、赤眼鳟(Sq...     

准噶尔盆地伊犁郁金香稳定碳同位素组成变化特征

选取准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘9个样地中的伊犁郁金香(Tulipa il iensis )自然居群, 通过测定各居群中伊犁郁金香的稳定碳同位素组成d13C)、叶片和土壤中全氮、全磷、全钾以及水分含量, 分析伊犁郁金香d13C值与上述因子之间的相互关系。结果表明: 不同生境间伊犁郁金香d13C值差异不显著, 水分利用方式可能受其基因型的控制而较为保守, 同时在一定程度上也受生长环境中环境因子变化的影响, 因而会有小的变幅; 除了土壤中全钾含量之外, 伊犁郁金香的叶片全氮、全磷、全钾、叶片水分含量以及土壤全氮、全磷和土壤水分含量在不同生境间均存在显著差异; 其中伊犁郁金香叶片和土壤中的全 氮含量与d13C值呈显著正相关; 随着该植物叶片和土壤中水分含量的下降, 伊犁郁金香d13C值显著增大, 水分利用效率(WUE)明显提高。说明伊犁郁金香d13C值是植物的遗传学因子和环境因子共同作用的结果, 其叶片及土壤中的氮素含量和有效水分含量是影响伊犁郁金香d13C值的关键因子。     

准噶尔盆地伊犁郁金香稳定碳同位素组成变化特征

选取准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘9个样地中的伊犁郁金香（Tulipa iliensis）自然居群,通过测定各居群中伊犁郁金香的稳定碳同位素组成（δ^13C）、叶片和土壤中全氮、全磷、全钾以及水分含量,分析伊犁郁金香δ^13C值与上述因子之间的相互关系。结果表明：不同生境间伊犁郁金香δ^13C值差异不显著,水分利用方式可能受其基因型的控制而较为保守,同时在一定程度上也受生长环境中环境因子变化的影响,因而会有小的变幅：除了土壤中全钾含量之外,伊犁郁金香的叶片全氮、全磷、全钾、叶片水分含量以及土壤全氮、全磷和土壤水分含量在不同生境间均存在显著差异;其中伊犁郁金香叶片和土壤中的全氮含量与δ^13C值呈显著正相关：随着该植物叶片和土壤中水分含量的下降,伊犁郁金香δ^13C值显著增大,水分利用效率（WUE）明显提高。说明伊犁郁金香δ^13C值是植物的遗传学因子和环境因子共同作用的结果,其叶片及土壤中的氮素含量和有效水分含量是影响伊犁郁金香δ^13C值的关键因子。     

长白山森林生态系统大气氮素湿沉降通量和组成的季节变化特征

2009—2010年期间,利用雨量计收集法在长白山森林生态系统定位站开展定位观测,分析降水中氮素浓度,研究了该区域大气氮素湿沉降通量和组成的季节变化特征。结果表明,各形态氮素月均浓度之间差别较大,具有明显的季节性;其降水中浓度主要受降水量和降水频次的影响。全年氮素湿沉降中TN、TIN和TON的沉降量分别为27.64 kg N hm-2a-1、11.05 kg N hm-2a-1和16.59 kg N hm-2a-1,TON为沉降主体,占60.02%;其大气氮沉降量主要由降水量和降水中氮素浓度共同决定。该地区氮湿沉降量已处于我国中等水平,考虑到氮素的干湿沉降比例,本区域的年氮沉降量已接近或超过本区域的营养氮沉降临界负荷,存在一定的环境风险。该地区生长季(5—10月)的氮沉降量(16.59 kg N hm-2a-1)占全年氮沉降量的比例达到73.20%。生长季的氮沉降对于促进植物生长直接生态意义重大,而非生长季的氮沉降对于大量补充次年植物生长初期所需养分的间接生态意义明显。     

基于GEE平台的黄河流域森林植被净初级生产力时空变化特征

黄河流域是我国重要的生态屏障,研究黄河流域森林植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的时空变化特征及驱动机制,对解释黄河流域森林碳汇/源变化具有重要意义。基于Google Earth Engine (GEE)云平台,利用MOD17A3H V6 NPP数据、MCD12Q1 V6土地覆盖类型数据、ECMWF/ERA5气象数据和USGS/SRTMGL1_003高程数据,采用岭回归分析、Hurst指数和冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)对黄河流域2001-2019年森林NPP的时空变化特征及影响因子进行分析。结果表明:(1)2001-2019年,黄河流域森林平均总面积为3.66万km²,其中阔叶林、针叶林、混交林平均面积分别为:2.64万km²、0.01万km²和1.01万km²,森林NPP年总量呈线性增加趋势,其均值为8.99Tg C,年均增速为0.36Tg C/a,19a增长率为173.60%;不同森林类型的NPP年总量均值分别为:4.79Tg C (阔叶林)、6.04×10^-5Tg C (针叶林)和0.64Tg C (混交林),年均增速为:阔叶林(0.16Tg C/a)>混交林(0.04Tg C/a)>针叶林(6.98×10^-6Tg C/a)。(2)2001-2019年,黄河流域森林年均NPP呈线性增加趋势,其均值为241.58g C m^-2 a^-1,年均增速为7.18g C m^-2 a^-1,19a增长率为108.63%;不同森林类型的年均NPP均值分别为:178.48g C m^-2 a^-1(阔叶林)、0.60g C m^-2 a^-1(针叶林)和62.49g C m^-2 a^-1(混交林),年均增速为:阔叶林(4.75g C m^-2 a^-1)>混交林(2.39g C m^-2 a^-1)>针叶林(0.04g C m^-2 a^-1)。(3)黄河流域森林NPP呈增加趋势的面积占94.50%,其中显著增加的面积占73.29%;呈减少趋势的面积占5.50%,其中显著减少的面积占1.57%。阔叶林NPP显著增加的面积最高(76.78%),其次为混交林(60.84%),针叶林最少(56.76%)。(4)黄河流域森林NPP的Hurst指数(H)介于0.38-1.00之间,平均值为0.87,其中H≥0.5的像元数约占99.34%,黄河流域森林NPP在未来一段时间内仍保持持续增加趋势。(5)归因分析表明环境因子对黄河流域森林NPP时空变化的总解释率为55.80%,显著影响的环境因子为经度(35.50%)、降水(8.00%)、气温(6.50%)和纬度(5.40%)。2001-2019年黄河流域森林NPP呈增加趋势,且呈现较强的可持续性;GEE云平台结合冗余分析可及时、高效获取黄河流域森林NPP的时空变化并对其进行归因分析。     

黄河流域内蒙古段植被时空变化特征及条带状分布成因

监测干旱、半干旱地区植被覆盖度的动态变化,评估大尺度区域地质背景,尤其是活动构造在植被变化过程中发挥的作用对植被时空格局的认识具有重要意义。黄河流域内蒙古段地处干旱半干旱区,植被多依赖于地下水;且该地区活动构造较发育,是认识植被非地带性特征的理想区域。基于中分辨率成像光谱仪（MODIS）、归一化植被指数（NDVI）、气象与土地利用数据,对2000-2018年黄河流域内蒙古段植被覆盖度（FVC）的时空变化及稳定性进行分析,在此基础上针对河套段植被条带状特征及其成因进行讨论。结果表明,近20年研究区的FVC总体表现为增加趋势。降雨增加是大黑河流域、浑河流域及十大孔兑区域FVC增加的主要原因,沙漠地区FVC的增加得益于三北防护林工程建设。大黑河与浑河流域水分条件较好,物种多样性丰富,植被覆盖度高,能较好的抵御气候变化;而十大孔兑区域和沙漠地区FVC较低,生态系统脆弱,对气候波动的响应较大。河套灌区受人类活动主导,对气候变化的敏感性较低。河套段山前植被赋存环境为条带状地下水溢出带,在地下水储量增多条件下呈条带状增加趋势;而在山前过渡带,新构造运动及其造成的较大地表高差使得土壤层薄且储水能力较差,表现为FVC的高波动。现今黄河干流沿岸植被受土地利用转变影响整体减少;且在河流摆动、河道变迁扰动下,稳定性较差。河套盆地与鄂尔多斯台地边界处,受隐伏断裂和地震活动影响,地下水易沿带状透水断裂下渗,难以维持浅表水分和稳定的补给条件,使得FVC呈线状显著降低,且稳定性较差。研究从宏观水文地质条件和地表过程的角度,更加深入认识了植被空间分布的非地带性特征,为相似地区的研究提供了较好的科学依据。