气候是驱动植被动态的重要因素之一,因二者间的非线性关系,加之人为活动的耦合影响,定量辨识异常困难。我国北方沙区从东到西横跨干旱亚湿润区、半干旱区、干旱区、极端干旱区四个气候类型区,气候要素的空间变异性大,植被对气候变化的响应非常复杂,掌握不同气候类型区固沙植被对气候要素的响应特点,对于在全球变化背景下,了解固沙植被的演变趋势,判断土地沙化的态势,进而有针对性地制定防治策略,具有十分重要的意义。
针对这一难题,我院盐池生态站研究团队历时五年,首次根据土地利用、水资源空间分配、气候要素空间分异,在科尔沁沙地、呼伦比尔沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地、腾格里沙漠、古尔班通古特沙漠筛选出332个典型的地理分析单元,以最大限度排除人为活动的干扰,并逐一分析了各单元15年间(2000-2014年)的植被、气温、降水、实际蒸散、潜在蒸散的动态变化,创新性地运用收敛交叉映射(Convergent Cross Mapping, CCM)和多元经验动态建模(Multivariate Empirical Dynamic Modelling, EDM)等方法,定量化地揭示了我国北方沙区气候要素对植被动态的驱动效应,构建了二者的动态关系模型。
研究发现,我国北方沙区植被对气候变异的敏感性随季节不同而变化,且在空间上随着干燥度指数的减小,自东向西逐渐降低。研究表明,东部地区沙地(呼伦贝尔、科尔沁、浑善达克)的植被相对于中西部(毛乌素沙地、腾格里沙漠)对气候变化更为敏感,且在生长季初期表现最为突出,在可预测的气候变化背景下,东部沙区固沙植被面临着更大的退化风险。研究建议,对我国沙区应采取区别化的防沙治沙策略,以防治土地沙化持续发展,确保2030年土地退化零增长目标的实现。
该成果是在国家重点研发计划项目(2016YFC0500905)和国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2013CB429901)的资助下,由水土保持与荒漠化防治、地理学科组成的交叉团队共同完成,日前以“Effects of seasonal variability of climatic factors on vegetation coverage across drylands in northern China”为题,在线发表于农林科学顶级期刊Land Degradation & Development(IF = 9.787),第一作者为水保学院博士生张举涛,张宇清教授为通讯作者。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ldr.2985