半干旱牧区天然打草场生产力时空变化及对气候响应分析

摘要：

[目的]定量评估半干旱牧区天然打草场的生产能力,分析天然打草场的退化程度,明确气候因子对打草场生长过程的影响.[方法]利用Miami和Tharnthwaite Memorial模型计算2000-2017年半干旱牧区天然打草场气候生产潜力,并结合近1 8年的中分辨率成像光谱仪(MODIS)净初级生产力(NPP)产品(MOD17A2H)进行分析.[结果]2000-2017年半干旱牧区天然打草场实际生产力与潜在生产力均随降水增加呈上升趋势,天然打草场1 8年平均实际生产力和潜在生产力分别为295.24和557.79 g C·m-2·a-1.按不同草地类型分析,气候生产潜力与实际生产潜力均以草甸草原最高,分别为589.68 g C·m-2·a-1和349.78 g C·m-2·a-1,山地草甸的气候生产潜力最低,为518.72 g C·m-2·a-1,而实际生产潜力以典型草原最低,仅为269.52 g C·m-2·a-1.从变异系数来分析,气候生产潜力与实际生产力均以草甸草原最稳定.从年际变化率分析,草甸草原的气候生产潜力的上升速率最高,为6.30 g C·m-2·a-1,实际生产力以山地草甸上升速率最高,为4.44 g C·m-2·a-1.实际生产力对降水的响应高于温度,其中95.88％的打草场与降水呈显著正相关关系,与温度呈负相关的区域仅占总面积的5.70％,且不同草地类型的实际生产力均与降水在P＜0.001水平呈显著正相关关系.[结论]天然打草场气候生产潜力呈由西向东递增的地带性规律,而实际生产力受水热条件的影响,以大兴安岭为中心向东西两麓逐渐递减,其对降水的响应高于温度,水分条件是该区植被生长的限制因子;年均气候资源利用率的分布规律与实际生产力相同,平均气候资源利用率为55.09％;以草甸草原打草场的气候资源利用率最高,高达60.34％,同时也是退化速度最高的草地类型.

关键词：气候生产潜力、实际生产力、天然打草场、气候资源利用率

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资助基金：国家重点研发计划;北方草甸退化草地治理技术与示范;国家重点研发计划-中美政府间合作项目;草地碳收支监测评估技术合作研究、现代农业产业技术体系建设专项资金;中国农业科学院科技创新工程协同创新任务

在线出版日期：2020-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2743-2756