西北植被净初级生产力时空变化及其驱动因素

同琳静, 刘洋洋, 王 倩, 杨 悦,2, 李建龙

(1.南京大学 生命科学院, 南京 210093; 2.环境保护部 南京环境科学研究所, 南京 210042)

陆地净初级生产力(Net Primary Production，NPP)是指单位时间、单位面积上植被固定的有机干物质的总量[1]。在当前全球气候变化的复杂形式下，NPP数据可用于研究土地利用变化、自然资源管理、生态系统碳循环和碳扰动，是评价地表生态系统健康和可持续发展的关键指标[2]。因此，开展不同时空尺度的NPP动态监测已成为目前研究中的重点问题，同时对于维护气候稳定、缓解温室效应和调节碳平衡都具有重要意义[3]。

早期的NPP研究主要通过站点数据的测量来进行估算，再通过小范围扩大到整个区域，技术较为匮乏。近年来，随着现代卫星遥感技术和地理信息系统的不断发展，利用模型对植被第一生产力进行模拟的方法已经被广泛利用。各国学者根据数据来源、研究尺度和研究基础建立了不同植被的NPP估算模型，其中主要包括气候生产力模型、光能利用率模型、生理生态过程模型以及生态遥感耦合模型[4]。本研究中采用的CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型属于光能利用率模型，该模型综合考虑了不同的自然因素对植被NPP的影响，现已被全球1 900多个实测站点校正，广泛应用于全球陆地生态系统NPP的研究[5]。

近年来，众多学者已利用遥感数据对不同区域和时空尺度的生态系统NPP进行了研究。Gang等[6]基于MODIS NPP数据对比研究了中国、北美洲和澳大利亚的草地生产力对气候变化的响应。李登科等[2]对2000—2015年中国植被NPP进行研究，发现全国平均植被NPP呈现西北低东南高、北方低南方高的分布格局；……