Влияние гидротермальных факторов и деятельности человека на растительный покров Цинхая

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 12488 (2023) Цитировать эту статью

22 доступа

Подробности о метриках

Систематическое понимание пространственно-временных изменений и движущих факторов на Цинхай-Тибетском нагорье имеет значительную научную ценность для будущего экологического устойчивого развития. В этой статье используется нормализованный разностный растительный индекс (NDVI) MODIS и метеорологические данные для исследования пространственно-временных изменений и движущих факторов растительного покрова на Цинхай-Тибетском нагорье с 2001 по 2020 год. Используемые методы включают модель димидиатных пикселей, анализ тенденций, частичный анализ. корреляционный анализ и остаточный анализ. Результаты демонстрируют в целом колебательную тенденцию к увеличению растительного покрова на Тибетском нагорье за ​​последние два десятилетия с пространственным расширением, происходящим с северо-запада на юго-восток. Растительный покров демонстрирует положительную корреляцию с климатическими факторами. Примерно на 60,7% территории выявлена ​​положительная корреляция между фракционным покрытием растительности (ФПС) и осадками, при этом на 8,66% площади отмечена крайне значимая (р<0,05) и значимая (р<0,01) положительная корреляция. Деятельность человека в целом способствовала улучшению растительного покрова Цинхай-Тибетского нагорья. Районы, где человеческая деятельность оказала положительное воздействие на растительный покров, в основном расположены в северо-центральной части Цинхая и к северу от Нгари, в то время как районы, подвергающиеся деградации, включают некоторые лугопастбищные районы в центрально-восточной части Юшу, Нагку и Лхасы.

Являясь важной частью наземных экосистем, растительный покров и условия роста существенно влияют на экологическую среду и способность к устойчивому развитию1,2. Дробный растительный покров (FVC), который определяется как отношение вертикальной проекции наземной растительности к общей площади конкретного региона, служит ценным индикатором для оценки динамики растительности, экологических изменений и роста поверхностной растительности3,4. 5. Гидротермические условия являются основным небиологическим фактором, определяющим характеристики растительности6. Основная связь между FVC и климатическими факторами указывает на то, что FVC может косвенно отражать изменение климата. Таким образом, пространственно-временные вариации FVC оказываются эффективным средством выяснения динамики роста растительности, мониторинга стресса от засухи и оценки качества экосистем в условиях потепления7.

Цинхай-Тибетское нагорье (QTP), расположенное в Азии, является самым большим и высоким плато в мире, которое часто называют «крышей мира» и «третьим полюсом». Общая площадь которого превышает 2,5 млн км28,9, она служит внутренним плато Китая8,9. QTP является чувствительным регионом с точки зрения изменения климата и экологически хрупким регионом, и его экологические изменения оказывают важное влияние на Азию и даже на глобальный климат10. Отличительные климатические и географические характеристики QTP способствовали развитию разнообразных типов экосистем, таких как леса, кустарники, альпийские луга, альпийские луга и альпийские пустыни. Сбор данных о растительном покрове и изучение его пространственных и временных изменений имеют решающее значение для оценки качества экосистемы в рамках QTP.

Предыдущие исследования постоянно сообщали о тенденции к увеличению растительного покрова на QTP. Ли и др. наблюдали тенденцию к увеличению растительного покрова QTP с 2001 по 2010 год11. Duan et al. проанализировали данные NDVI с 2000 по 2018 год и обнаружили, что альпийские луга, альпийские луга и общая растительность на QTP демонстрируют тенденцию к увеличению NDVI в течение вегетационного периода12. Аналогичным образом, Чжу и др. провел комплексный анализ временных рядов данных NDVI с 2000 по 2018 год и подтвердил положительную тенденцию в отношении зелени растительности на протяжении QTP13. Кроме того, эти исследования продемонстрировали влияние изменения климата и антропогенных факторов на рост растительности. Чжун и др. сообщили об общем увеличении плотности растительности на QTP с 1999 по 2014 год, что объясняется кратковременным потеплением и увеличением количества осадков14. Чжу и др. указали, что положительное влияние изменения климата на растительность QTP ослабевает, в то время как негативное воздействие увеличивается, при этом деятельность человека играет все более негативную роль15. Хан и др. выявили значительную корреляцию между средней температурой, общим количеством осадков и растительным покровом в течение вегетационного периода по QTP, при этом осадки являются основным фактором, контролирующим рост растительности16. Хуанг и др. обнаружили, что доминирующее влияние климата и деятельности человека варьируется в пространственно-временном отношении, причем регионы, где доминирует человек, меньше, чем районы, где доминирует климат17. Сан и др. использовали модель геодетектора для анализа влияния данных об интенсивности деятельности человека и погодных условиях на пространственное распределение растительности NDVI в регионе QTP18.