Page 62 - 《广西植物》2023年第2期
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2 5 6 广 西 植 物 43 卷
温、降水之间的相关性(骆艳和张松林ꎬ2019)ꎬ利用 式中:h 为层数ꎻN 和 N 分别为层 h 和研究区
h
t 检验法对结果进行显著性检验ꎬ按如下公式计算ꎮ 的样本数ꎻ σ 和 σ 分别为层 h 和研究区植被 NPP
h
n 的方差ꎻq 的值域为 [0ꎬ1]ꎬq 值越大表示该因素
∑ (x - x)(y - y) 对海河流域植被 NPP 影响力越大ꎬ反之则越小ꎮ
i
i
R = i = 1
xy
n n
2 2
∑ (x - x) ∑ (y - y) 3 结果与分析
i
i
i = 1 i = 1
R xy
t = × n - m - 3 (3)
1 - R 2 xy 3.1 植被 NPP 时间变化特征
式中:R 为相关系数ꎻx 为第 i 年的植被 NPP 海河流域 2000—2020 年植被 NPP 总量波动范
i
xy
12
值ꎻy 为第 i 年的气温或降水值ꎻ x 为 21 年间植被 围为 72.02~117.41 Tg C(1 Tg C = 10 g Cꎬ图 2:A)ꎬ
i
多年均值为 98.73 Tg Cꎮ 研究期内植被 NPP 总量呈
NPP 平均值ꎻ y 为 21 年间气温或降水平均值ꎻm 为
上升趋势ꎬ其中 2020 年 NPP 总量达到最大值ꎬ为
控制变量个数ꎻn 为样本数ꎮ
2.4 Hurst 指数 117.41 Tg Cꎻ2001 年 NPP 总量达到最小值ꎬ为 72.02
Tg Cꎮ 就不同年份 NPP 总量偏离其均值的程度而
利用 Hurst 指数探究研究区植被 NPP 的未来
变化趋势(任涵玉等ꎬ2021)ꎬ基本原理为假定一个 言ꎬ2001、2007、2020 年偏离均值的程度较大ꎬNPP
变化显著ꎬ而 2005—2006 年、2009—2010 年偏离均
植被 NPP 时间序列 NPP ꎬ对于任意正整数ꎬ则定
t
值的程度较小ꎬNPP 变化不显著ꎮ
义以下内容ꎮ
将海河流域不同年份的 NPP 均值划分为 6 个
τ
1
均值序列: NPP = ∑ NPP τ = 1ꎬ2ꎬ 区段ꎬ对各区段所占面积的百分比进行统计(图 2:
τ
τ
τ t = 1
B)ꎮ 由图 2: B 可 知ꎬ2001 年 NPP 均 值 最 低ꎬ 为
(4)
238.44 g Cm a ꎬ2020 年 NPP 均值最高ꎬ为
 ̄1
 ̄2
τ
 ̄1
 ̄2
累计离差: X(tꎬτ) = ∑ (NPP - NPP ) 388.54 g Cm a ꎬ2000—2020 年 NPP 均值为
t
τ
t = 1  ̄2  ̄1
326.75 g Cm a ꎮ NPP 主要集中于 200 ~ 500
1 ≤ t ≤ τ (5)
g Cm a ꎬ面积占比为 69.49% ~ 94.74%ꎬ为海
 ̄2
 ̄1
极 差: R(τ) = maxX(tꎬτ) - min X(tꎬ
1≤t≤τ 1≤t≤τ
河流域 NPP 均值集中区ꎮ
τ) τ = 1ꎬ2ꎬ (6)
利用 2000—2019 年植被类型数 据 对 2000—
标准差:
2019 年 NPP 数据进行分区统计ꎬ对于缺少的 2020
1
τ
é 1 2 ù 2 年植被类型数据ꎬ考虑到相邻年份差别不大ꎬ因此ꎬ
S(τ) = ê ê ∑ (NPP - NPP ) ú ú
τ
t
ë τ t = 1 û 采用 2019 年植被类型数据对 2020 年 NPP 数据进
τ = 1ꎬ2ꎬ (7) 行统计ꎬ得到不同植被类型 NPP 均值年际变化趋势
H
若存在 R / S ¥τ ꎬ表明植被 NPP 时间序列存 (图 3)ꎮ 由图 3 可知ꎬ不同植被类型的年均 NPP 存
在 Hurst 现象ꎬ称 H 值为 Hurst 指数ꎬ包括持续性 在一定的差异性ꎬ不同年份 NPP 变化趋势与总趋势
(0.5<H< 1)、随机性( H = 0.5)、反持续性( 0 <H< (图 2:A)基本一致ꎮ 不同植被类型多年 NPP 均值
 ̄1
0.5)3 种情况ꎮ 排序为阔叶林(385.28 g Cm a )>灌丛(353.03
 ̄2
2.5 地理探测器 g Cm a ) >草地(320.12 g Cm a ) >针叶
 ̄1
 ̄2
 ̄1
 ̄2
地理探测器是探测空间分异性ꎬ以及揭示其 林(313.59 g Cm a ) >农用地(295.22 g C
 ̄2
 ̄ 1
背后驱动因素的一种统计学方法( 王劲峰和徐成 m a )ꎮ 阔叶林和灌丛 NPP 多年均值明显高于
 ̄2
 ̄1
东ꎬ2017)ꎮ 本文选取分异及因子探测器对海河流 全区多年均值(326.75 g Cm a )ꎬ因此ꎬ阔叶林
 ̄1
 ̄2
域 2000—2020 年植被 NPP 的影响因素进行分析ꎬ 和灌丛为该区固碳、生产力最强的植被ꎮ
按如下公式计算ꎮ 3.2 植被 NPP 空间变化特征
L
3.2.1 NPP 年均值及变异系数 海河流域 2000—
∑ N σ 2 h 2020 年 不 同 地 区 年 平 均 植 被 NPP 波 动 范 围 为
h
q = 1 - h = 1 (8)
Nσ 2 29.32~746.84 g Cm a (图 4: A)ꎬ 空间差异性
 ̄2
 ̄1