Page 15 - 《广西植物》2025年第8期

８ 期 谢宗音等: 西南地区植被生态系统 ＧＰＰ 时空变化及其主导气候因子识别 １ ３ ８ １

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｒｏｓｓ ｐｒｉｍａｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ (ＧＰＰ) ａｃｒｏｓｓ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ
(ｃｒｏｐｌａｎｄꎬ ｆｏｒｅｓｔꎬ ａｎｄ ｇｒａｓｓｌａｎｄ) ｉｎ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａꎬ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｔｈｅｓｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓꎬ
ｈｏｌｄｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｆｏｒ ｃａｔｅｇｏｒｉｅｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｍｉｄｓｔ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ＧＰＰꎬ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅꎬ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｓｐａｎｎｉｎｇ ｆｒｏｍ ２０００ ｔｏ ２０２２ꎬ ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ ｌａｎｄ ｕｓｅ ｔｙｐｅ ｄａｔａ ｆｒｏｍ
２０２０ꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｄｏｐｔｅｄ Ｔｈｅｉｌ￣Ｓｅｎ Ｍｅｄｉａｎ ｔｒｅｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ Ｍａｎｎ￣Ｋｅｎｄａｌｌ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｅｓｔꎬ ａｎｄ ｐａｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｏ
ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ＧＰＰ ｗｉｔｈｉｎ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａｓ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ. Ｉｔ ｆｕｒｔｈｅｒ ｄｉｓｓｅｃｔｅｄ ｔｈｅ
ｄｉｒｅｃｔꎬ ｉｎｄｉｒｅｃｔꎬ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ＧＰＰꎬ ｒｅｖｅａｌｉｎｇ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ
ｃｌｉｍａｔｉｃ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｍｏｄｅｓ ｏｆ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ＧＰＰ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｆｒｏｍ ２０００
ｔｏ ２０２２ꎬ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｕｐｗａｒｄ ｔｒｅｎｄ (Ｐ< ０.０５) ｗａｓ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ＧＰＰ ａｃｒｏｓｓ ａｌｌ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ
Ｃｈｉｎａꎬ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｒａｔｅꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍꎬ ｔｈｅ ｌｏｗｅｓｔ. (２)
Ａｔ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｃａｌｅꎬ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｄ ａ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｄｉｒｅｃｔꎬ ｉｎｄｉｒｅｃｔꎬ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ＧＰＰꎬ
ｗｈｅｒｅａｓ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｘｅｒｔｅｄ ａ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ. Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｈａｄ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｒｅｃｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｇｒａｓｓｌａｎｄ
ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ＧＰＰꎬ ｗｈｉｌｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｓ ｄｉｒｅｃｔ ｉｍｐａｃｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ ｏｎ ｃｒｏｐｌａｎｄ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ＧＰＰ. (３) Ａｔ ｔｈｅ ｐｉｘｅｌ ｓｃａｌｅꎬ
ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ＧＰＰ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ ａｎｄ Ｖａｒｉｏｕｓ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｗａｓ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ
ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ. Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｄｏｍｉｎａｔｅｄ ５４.８９％ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ＧＰＰ. Ｉｎ ｓｕｍｍａｒｙꎬ ａ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｂｌｅ
ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ ｓｈｏｗｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ＧＰＰꎬ ｗｉｔｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ ｄｉｒｅｃｔ ｉｍｐａｃｔ
ｂｅｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｄｒｉｖｅｒ ｏｆ ＧＰＰ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ａｃｒｏｓｓ Ｖａｒｉｏｕｓ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ. Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｖａｌｕａｂｌｅ ｉｎｓｉｇｈｔｓ ｆｏｒ ｆｏｒｍｕｌａｔｉｎｇ
ｒｅｇｉｏｎａｌｌｙ ａｄａｐｔｉｖｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｏｌｉｃｉｅｓ ａｍｉｄｓｔ ｇｌｏｂａｌ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａꎬ ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍꎬ ｇｒｏｓｓ ｐｒｉｍａｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ (ＧＰＰ)ꎬ ｃｌｉｍａｔｉｃ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｐａｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ

植被是生态系统中能量流动与物质循环的关 上升速率大于植被 ＥＶＩꎬ并且在大部分区域气温和
键桥 梁 ( Ｒｉｔｔｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２０ꎻＨｉｇｇｉｎｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２３)ꎮ 降水对植被 ＥＶＩ 的影响大于植被 ＧＰＰꎬ３８％ ~ ４０％
植被 的 总 初 级 生 产 力 ( ｇｒｏｓｓ ｐｒｉｍａｒｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙꎬ 研究区 域 的 植 被 变 化 主 要 受 气 候 变 化 的 主 导ꎮ
ＧＰＰ)是指在特定时间单位与面积单位内ꎬ生态系 Ｙｕａｎ 等 ( ２０２０) 分 析 了 １９０１—２０１６ 年 和 ２００６—
统中绿色植物经由光合作用过程所累积的有机碳 ２１００ 年植被 ＧＰＰ 对极端气温和降水的响应ꎬ发现

总量(Ｒｉｔｔｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２０ꎻＣａｍｐｓ￣Ｖａｌｌｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２１)ꎮ 植被 ＧＰＰ 对北纬高纬度地区和高海拔地区( 如青
植被 ＧＰＰ 不仅可反映生态系统的生产能力和健康 藏高原)的极端气温及热带地区的极端降水最为
状态ꎬ还是衡量碳循环效率与可持续发展水平的 敏感ꎮ 高振翔等(２０２２) 研究表明ꎬ１９８２—２０１６ 年

关键 指 标 ( Ｘｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ Ｋｎａｕｅｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２３ꎻ 中国植被 ＧＰＰ 整体呈上升趋势ꎬ植被 ＧＰＰ 与气温
Ｚｈｏｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２３)ꎮ 植被 ＧＰＰ 与气候密切相关ꎬ 和降水均呈正相关ꎬ并且植被 ＧＰＰ 与气温的相关
气候因素直接影响植被 ＧＰＰ 变化ꎬ而植被 ＧＰＰ 的 系数高于降水ꎮ 杨宇萌等(２０２４) 研究表明ꎬ气温、
变化又会对气候产生反馈作用( Ｊｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２４ꎻ罗 降水和土壤湿度与植被 ＧＰＰ 均有较好的相关性ꎬ

敏等ꎬ ２０２４ꎻ徐勇等ꎬ２０２４)ꎮ 因此ꎬ研究植被 ＧＰＰ 降水对植被 ＧＰＰ 的影响更为显著ꎬ气候变化对多
长期变化特征ꎬ并分析其与气候因子间的关系对 个时间段内的植被恢复起决定性作用ꎬ而人类活
气候 变 化 背 景 下 植 被 固 碳 潜 力 评 估 具 有 重 要 动对植 被 退 化 的 影 响 高 于 气 候 变 化ꎮ 徐 勇 等

意义ꎮ (２０２３)研究表明ꎬ湿度、日照时数和降水是影响中
已有研究在国家和区域 尺 度 上 探 究 了 植 被 国植被 ＧＰＰ 空间分异的主要影响因子ꎮ 西南地区
ＧＰＰ 与气候因子间的关系ꎮ Ｊｉ 等( ２０２４) 研究表 植被 ＧＰＰ 空间分异主要受降水和其他因子的协同
明ꎬ１９８２—２０１８ 年全球超过 ６０％的林地 ＧＰＰ 呈显 影响ꎮ 以上研究表明ꎬ植被 ＧＰＰ 与气温和降水的
著上升趋势ꎬ而林地 ＧＰＰ 变化受 ＣＯ 施肥的影响 相关性存在明显的地域分异性ꎬ并且已有研究表
２
强于气温、降水和太阳辐射等气候因子ꎬ并且太阳 明不同植被生态系统对气温和降水的响应程度存
辐射对 ＧＰＰ 的负向影响正在增强ꎮ Ｆａｎ 等(２０２３) 在差 异 ( 戴 黎 聪 等ꎬ２０１９ꎻＤａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２３ꎻ徐 勇
研究发现ꎬ２００１—２０１８ 年东南亚和云南植被 ＧＰＰ 等ꎬ２０２３ꎻＸｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ２０２４)ꎮ 已有研究大多采用相