基于LAI/NPP的全球保护区植被保护效度分析

来源 :贵州师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:limengwy
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保护区通过就地保护的方式改善并提高植被的生境条件和生存能力,从而减缓了植物多样性的丧失,是保护物种和植被的重要场所。研究全球保护区的植被保护效度,对保护区的差异化保护和植物多样性保存有重要意义。然而,已有研究多从整个保护区系统的角度评估了保护区在阻止森林砍伐方面的整体有效性,而较少从植被变化的角度来开展保护区的有效性评估,这对于自然保护区的监管和保护重点的调整指导不足。以全球严格自然保护区、荒野地区和国家公园3类共2762个保护区作为研究对象,获取全球LAI和N PP数据,运用Mann-Kendall趋势检验、Theil-Sen斜率估计和统计分析等方法,评估全球保护区对植被的保护效度。研究结果表明:(1)2001~2018年,全球LAI/NPP值均呈现了波动的增长趋势。其中,LAI总体以每年0.0007m~2m-2的增长速率上升(R~2=0.087,P=0.234),在2016年发生突变。NPP总体以年均0.050g Cm-2yr-1的增长速率上升(R~2=0.083,P=0.247),在2015年发生突变。总体上,LAI改善的面积(占46.80%)大于退化的面积(占41.15%),前者比后者约多6个百分点。植被NPP改善面积(占48.79%)与退化面积(占48.61%)相当。总体上,LAI在干旱气候带和温带寒温带上升,在热带、亚热带和极地带下降;NPP在干旱气候带和温带寒温带上升,在热带、亚热带下降,在极地带的变化最不明显。(2)全球保护区的LAI/NPP均高于全球均值,LAI变化不明显,但NPP有明显下降趋势。全球保护区的LAI均值为2.19m~2m-2,比同期全球LAI平均值1.30m~2m-2多0.89m~2m-2,是全球LAI均值的1.68倍。全球保护区的NPP均值为188.29g Cm-2yr-1,比同期全球NP P平均值127.13g Cm-2yr-1多61.16g Cm-2yr-1,是全球NPP均值的1.48倍,以每年0.152g Cm-2yr-1的速率大幅下降(R~2=0.353,P=0.009)。(3)全球保护区对植被LAI/NPP仍有较好的保护效度,但这一效度呈现明显的下降趋势。全球保护区对植被LAI的保护效度均值为0.89m~2m-2,且以每年0.002m~2m-2的速率呈现明显的下降趋势(R~2=0.519,P=0.001)。全球保护区对全球植被NPP的保护效度均值为61.16g Cm-2yr-1,且以每年0.202g Cm-2yr-1的速率呈现显著下降趋势(R~2=0.7,P<0.01)。(4)各气候带保护区对LAI/NPP的保护效度有明显的差异。热带保护区对LAI的保护效度不明显,热带保护区对NPP的保护无效度,极地带保护区对LAI/NPP的保护效度下降最快。干旱气候带保护区对NPP的保护效度较好,温带寒温带保护区对NPP的保护效度最低且下降最快。各气候带保护区对LAI保护效度从大到小依次为亚热带(1.92m~2m-2)>极地带(0.82m~2m-2)>干旱气候带(0.72m~2m-2)>温带寒温带(0.47m~2m-2)>热带(-0.14m~2m-2),极地带以每年0.005(m~2m-2)的速率下降,下降趋势最明显。各气候带保护区对该带NPP保护效度从大到小依次为干旱气候带(55.03g Cm-2yr-1)>极地带51.44g Cm-2yr-1)>亚热带(40.45g Cm-2yr-1)>热带(9.75g Cm-2yr-1)>温带寒温带(9.74g Cm-2yr-1),温带寒温带以每年0.294g Cm-2yr-1的速率下降,下降趋势最明显。(5)温带寒温带和亚热带保护区的LAI保护效度下降是导致全球保护区植被LAI保护效度下降的主要原因,温带寒温带和极地带保护区的NPP保护效度下降是导致全球保护区NPP保护效度下降的主要原因。不同气候带保护区植被LAI/NPP保护效度的变化与气温、降水变化具有一定相关性,具体表现为:除温带寒温带LAI/NPP保护效度受气温显著影响外,其余各气候带保护区植被LAI/NPP保护效度与气温、降水相关性均不显著。
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