基于GIS和CASA的滇南山区植被NPP时空分异及其影响因素——以云南省元阳县为例

为了探明云南省元阳县植被净初级生产力(NPP)的变化特征及其驱动机制,本研究基于光能利用率模型(CASA)和MODIS传感器获得的NDVI数据,模拟了元阳县2005-2015年植被NPP的时空分布,并分析了NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性.结果表明:2005-2015年元阳县NPP空间分布差异明显,基本特点是南高北低、西高东低,沿东北向西南逐渐递增,年均值约380.57gC·m-2·a-1,不同土地覆盖类型的植被NPP也分异明显;元阳县NPP月际及年际变化特征显著,年内太阳辐射的分布不均较之于降水的分布不均对NPP的影响更大,年际间NPP总体呈现小幅波动增长趋势,波动幅度为0～37 gC·m-2·a-1,年净初级生产量整体小幅增加,年增速为29600 kg C·a-1,随着退耕还林和退耕还草工程的实施,导致NPP在200～300 gC·m-2·a-1的耕地区域面积呈减小趋势,在300～400 g C·m1·a-1的林地、草地区域面积呈增加趋势;元阳县不同区域的NPP变化趋势可分为显著增加(P＜0.01)、轻度增加(P＜0.05)、无明显变化(P≥0.05),其中29.5％的区域显著增加,16.3％的区域轻度增加,不同植被分区的NPP增加趋势不尽相同,各植被区NPP显著增加的面积比例依次为58.1％(林地)、19.2％(草地)、17.4％(耕地)、11.4％(建筑用地)、8％(园地);通过NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性分析,发现县域NPP的变化受自然和人为因素共同影响.各气候因子中,温度和太阳辐射与NPP的相关性高于降水,NPP的大范围显著增长是热量及能量耦合作用的结果;受元阳县林区植被特性及退耕还林还草等人为活动的综合影响,林地植被NPP季节波动性幅度最高,是元阳县NPP变化显著的主要土地覆盖类型.本研究可为该区域合理的土地利用、资源管理及生态环境建设提供参考.