科爾沁地區(qū)植被凈初級生產(chǎn)力時(shí)空動(dòng)態(tài)特征

龔相文，李玉強(qiáng)，王旭洋，牛亞毅， 連 杰，羅永清，余沛東

(1.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院，甘肅 蘭州 730000； 2.中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049； 3.蘭州交通大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

植被凈初級生產(chǎn)力(NPP)是指植物在單位時(shí)間、單位面積上經(jīng)過光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)總量中扣除自養(yǎng)呼吸后的剩余部分[1]。作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和氣候變化研究核心部分的NPP[2]，既反映地表植被在自然條件下的生產(chǎn)能力[3]，也表征陸地生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量狀況，某種程度上在氣候變化研究中具有指示器的作用[4]，是判定陸地生態(tài)系統(tǒng)健康和可持續(xù)發(fā)展水平的重要指標(biāo)[5]。全球氣候變化是驅(qū)動(dòng)植被NPP發(fā)生年際變化的主要因素[6]。近年來氣候呈現(xiàn)變暖為特征的變化[7]，中國北方植被受氣候變化的影響顯著[8]，成為研究植被活動(dòng)與氣候變化關(guān)系的關(guān)鍵區(qū)域，該區(qū)域植被NPP的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征及氣候變化的驅(qū)動(dòng)機(jī)制成為研究的熱點(diǎn)問題之一[9-11]。

科爾沁地區(qū)位于中國北方半干旱-半濕潤帶和農(nóng)牧交錯(cuò)帶的交匯區(qū)，屬于我國典型的生態(tài)脆弱區(qū)。植被蓋度低和土壤基質(zhì)不穩(wěn)定，易受環(huán)境退化和荒漠化的影響[12]，對氣候變化非常敏感。近年來，受全球氣候變化和人類活動(dòng)的影響，科爾沁地區(qū)出現(xiàn)草地退化、土地沙漠化、地下水位下降等一系列嚴(yán)重的生態(tài)問題[13]，植被退化使當(dāng)?shù)鼗哪觿?，對居民生產(chǎn)生活產(chǎn)生諸多不利影響，因此，從植被NPP的角度提高對科爾沁地區(qū)的認(rèn)識(shí)和研究氣候變化對植被NPP的影響具有十分重要的意義。目前，國內(nèi)外關(guān)于不同地區(qū)氣候?qū)χ脖籒PP驅(qū)動(dòng)機(jī)制的研究成果眾多，有研究發(fā)現(xiàn)氣候變化促進(jìn)植被NPP增加[14-16]，NPP受降水影響高于氣溫[3,17-18]，也有研究表明氣候變化抑制NPP增加，降水增加抑制NPP增長[12,19]?？梢姡?dāng)前的研究結(jié)果仍然存在諸多不確定性，氣候變化對植被NPP的影響表現(xiàn)出明顯的時(shí)空異質(zhì)性，研究的時(shí)間尺度以及研究區(qū)域的差異可能導(dǎo)致得出結(jié)果相差很大。因此，針對特定時(shí)間、特定區(qū)域水平的NPP氣候影響因子的研究需進(jìn)一步加強(qiáng)。本研究選擇2000-2010年科爾沁地區(qū)植被為研究對象，進(jìn)一步研究科爾沁地區(qū)植被NPP的時(shí)空動(dòng)態(tài)特征及不同沙地植被類型對降水和氣溫變化的響應(yīng)，旨在為制定適宜當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的區(qū)域植被恢復(fù)及相關(guān)保護(hù)政策提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

科爾沁地區(qū)位于中國東北部西遼河沖積平原地區(qū)，處在內(nèi)蒙古高原向東北平原的過渡地帶，海拔在120～800 m，位于117°49′-123°42′ E，41°41′-46°05′ N[20]。本研究選取科爾沁地區(qū)14個(gè)旗縣為研究對象，主要包括霍林郭勒市、科爾沁右翼中旗、扎魯特旗、阿魯科爾沁旗、巴林左旗、科爾沁左翼中旗、科爾沁左翼后旗、科爾沁區(qū)、開魯縣、庫倫旗、奈曼旗、敖漢旗、翁牛特旗、巴林右旗。目前，年干燥指數(shù)(AI，aridity index)是劃分干濕地帶性分異的常用指標(biāo)[21]，ArcGIS中的標(biāo)準(zhǔn)分類方法中的自然間斷法(nature breaks)是基于數(shù)據(jù)中固有的自然分組，將對分類間隔加以識(shí)別，可對相似值進(jìn)行最恰當(dāng)?shù)胤纸M，并可使各類之間的差異最大化，因此，本研究利用劃分干濕區(qū)的指標(biāo)及其標(biāo)準(zhǔn)[21]和自然間斷法，結(jié)合科爾沁地區(qū)實(shí)際情況將研究區(qū)域劃分為半濕潤區(qū)Ⅰ(1.007≤AI<1.300)、半濕潤區(qū)Ⅱ(1.300≤AI<1.500)和半干旱區(qū)Ⅲ(1.500≤AI≤1.702)三大地帶性區(qū)域(圖1a)。該區(qū)域?qū)儆跍貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，大部分地區(qū)年均降水量在300～400 mm，降水主要集中在7-9月，約占全年降水量的70%～80%，多年平均氣溫3～7 ℃。土壤類型主要以風(fēng)沙土為主，研究區(qū)植被大類涉及草原、栽培植被、闊葉林、灌叢、草甸、針葉林、草叢(圖1b)，其中草原、栽培植被、闊葉林和灌叢的總面積之和占區(qū)域總面積的91.87%(表1)。

圖1 研究區(qū)概況(a)及植被類型(b) Fig. 1 Study area (a) and vegetation type (b)

數(shù)據(jù)來源：中國氣象背景數(shù)據(jù)集(http://www.resdc.cn/DOI/doi.aspx?DOIid=39)和中國1︰100萬植被類型空間分布數(shù)據(jù)(http://www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=122)

Data source:China weather background data set (http://www.resdc.cn/DOI/doi.aspx?DOIid=39) and China’s 1︰ 1 000 000 vegetation type spatial distribution data (http://www.resdc.cn/data.aspx?DATAID=122)

表1 科爾沁地區(qū)不同植被類型定義Table 1 Definition of different vegetation types in Horqin region

1.2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.2.1數(shù)據(jù)來源 NPP、年降水量、年均氣溫、干燥指數(shù)和植被類型數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心(http://www.resdc.cn)。中國科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心的溫度、降水量等氣候要素采用ANUSPLIN插值法，插值結(jié)果優(yōu)于協(xié)同克里格法(Cokriging)和反距離加權(quán)法(IDW)[22]。NPP、年降水量和年均氣溫?cái)?shù)據(jù)集時(shí)間跨度為2000-2010年，時(shí)間分辨率為年，空間分辨率為1 km。植被類型主要參考侯學(xué)煜院士主編的全國1∶100萬植被類型數(shù)據(jù)集，以植被大類進(jìn)行基準(zhǔn)分類，然后進(jìn)行投影、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等處理，在ArcGIS中通過重采樣獲取空間分辨率為1 km柵格數(shù)據(jù)。

1.2.2分析方法

1)趨勢分析

以像元為基本單位，采用多年植被NPP數(shù)據(jù)進(jìn)行平均計(jì)算，得到研究區(qū)多年植被NPP的空間分布特征。其計(jì)算公式：

(1)

以像元為基本單位，通過一元線性回歸分析方法分析2000-2010年植被NPP的變化趨勢。其計(jì)算公式：

(2)

式中：n表示研究年份數(shù)，i代表是從2000年開始的第i年，NPPi表示某像元第i年的NPP值。Slope表示研究時(shí)段內(nèi)某像元在該時(shí)段內(nèi)總的變化趨勢，Slope>0表示該像元內(nèi)的植被NPP具有增加的趨勢，Slope<0則表示該像元內(nèi)的植被NPP具有下降趨勢，Slope=0表示NPP處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2)相關(guān)性分析

偏相關(guān)分析也稱凈相關(guān)分析，能夠在控制其他變量的線性影響的條件下，分析兩變量間的線性相關(guān)性。相關(guān)系數(shù)能夠表征兩個(gè)變量之間相關(guān)程度，一般用r表示，其計(jì)算公式：

(3)

(4)

式中：rxy,z表示控制變量z后x、y之間的偏相關(guān)系數(shù)。通過t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性檢驗(yàn)，計(jì)算公式：

(5)

式中：n表示計(jì)算樣本量；m表示自變量的個(gè)數(shù)。

3)回歸分析

利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)原理，建立植被NPP與氣溫和降水之間的關(guān)系，采用一元線性回歸方程分別探討氣溫和降水對科爾沁地區(qū)植被NPP變化的單因子驅(qū)動(dòng)關(guān)系(6)、(7)，采用二元線性回歸方程探討氣溫和降水對植被NPP變化的雙因子驅(qū)動(dòng)關(guān)系(8)，計(jì)算公式：

NPPi=a1T+b1；

(6)

NPPi=a2P+b2；

(7)

NPPi=a3T+a4P+b3。

(8)

式中：T和P分別表示研究區(qū)域年平均氣溫(℃)和年降水量(mm)，a1、a2、a3、a4表示回歸方程的待定系數(shù)，b1、b2、b3表示回歸方程的常數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 科爾沁地區(qū)植被NPP的空間分布特征

對科爾沁地區(qū)2000-2010年植被NPP的計(jì)算結(jié)果顯示，11年年平均NPP為121.32 g·(m2·a)-1，表現(xiàn)出明顯的空間異質(zhì)性。多年平均NPP以科爾沁地區(qū)腹地為中心整體沿周邊增加(圖2)，具體表現(xiàn)為：半濕潤區(qū)Ⅰ[167.40 g·(m2·a)-1]>半干旱區(qū)Ⅲ[133.61 g·(m2·a)-1]>半濕潤區(qū)Ⅱ[83.80 g·(m2·a)-1]，受區(qū)域干濕狀況的影響，科爾沁地區(qū)植被表現(xiàn)出地帶性分異，半濕潤區(qū)Ⅰ主要以闊葉林為主，半干旱區(qū)Ⅲ主要以草原和栽培植被為主，半濕潤區(qū)Ⅱ主要以草原、栽培植被為主(圖1)。

2000-2010年科爾沁地區(qū)植被NPP的Slope介于-40.03～39.59g·(m2·a)-1，以0.53g·(m2·a)-1的速率增長，總體呈上升趨勢(圖3a)。NPP地帶性規(guī)律變化趨勢表現(xiàn)為：半干旱區(qū)Ⅲ[2.82 g·(m2·a)-1]>半濕潤區(qū)Ⅱ[0.71 g·(m2·a)-1]>半濕潤區(qū)Ⅰ[-0.82 g·(m2·a)-1]，表明半干旱區(qū)Ⅲ植被恢復(fù)程度高于半濕潤區(qū)Ⅰ和半濕潤區(qū)Ⅱ，其中主要增加的縣域植被NPP集中在科爾沁區(qū)[7.46 g·(m2·a)-1]和庫倫旗[5.09 g·(m2·a)-1]等地，減少的縣域植被NPP集中在巴林左旗[-4.64 g·(m2·a)-1]和巴林右旗[-3.53 g·(m2·a)-1]等地?？茽柷叩貐^(qū)97.53%的植被NPP變化不明顯(圖3b)，植被NPP顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)增加區(qū)域分別占總面積的0.76%和0.09%，主要集中在巴林左旗、巴林右旗的北部等部分區(qū)域；顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)減少區(qū)域分別占總面積的1.56%和0.23%，主要集中在敖漢旗、奈曼旗、庫倫旗、開魯縣等部分區(qū)域。

圖2 2000-2010年間科爾沁地區(qū)NPP均值空間分布格局Fig. 2 Spatial distribution pattern of average NPP in Horqin region from 2000 to 2010

圖3 2000-2010年科爾沁地區(qū)NPP年際趨勢變化(a)和顯著性分布(b)Fig. 3 Interannual change trends (a) and significant distribution (b) of NPP in the Horqin region from 2000 to 2010

2.2 科爾沁地區(qū)植被NPP的年際動(dòng)態(tài)特征

2000-2010年，科爾沁地區(qū)植被NPP年際間波動(dòng)明顯(圖4)，最大、最小值分別出現(xiàn)在2005年[194.15 g·(m2·a)-1]和2009年[57.36 g·(m2·a)-1]，對應(yīng)年份的降水量分別為429.03和290.23 mm。研究期間NPP變化主要分為兩階段(圖4a)，2000-2005年為第1階段，2006-2010年為第2階段，11年間植被NPP變化的趨勢表現(xiàn)出顯著差異性，第1階段增加的趨勢極顯著(P<0.01)，線性增長22.11 g·(m2·a)-1，第2階段變化表現(xiàn)較為平穩(wěn)的線性降低趨勢(P>0.05)，以2.21 g·(m2·a)-1的速率降低。

主要植被類型之間NPP差異明顯(圖4b)，NPP多年均值表現(xiàn)為：闊葉林[156.74 g·(m2·a)-1]>栽培植被[114.09 g·(m2·a)-1]>草原[112.83 g·(m2·a)-1]>草甸[112.57 g·(m2·a)-1]>灌叢[103.78 g·(m2·a)-1]，基于植被凈生產(chǎn)力速率[5]，表明該地區(qū)闊葉林的固碳能力最強(qiáng)，其次是栽培植被，灌叢最弱。研究期間不同植被NPP變化波動(dòng)差異明顯，其中闊葉林波動(dòng)范圍最大，栽培植被次之，草原、草甸和灌叢年際間變化幅度相對較小，NPP變化基本穩(wěn)定。

圖4 2000-2010年科爾沁地區(qū)植被(a)和主要植被類型NPP(b)的年際變化Fig. 4 Interannual variation of vegetation (a) and main vegetation NPP (b) in Horqin region from 2000 to 2010

2.3 科爾沁地區(qū)植被NPP與降水和氣溫分析

2.3.1科爾沁地區(qū)植被NPP與降水和氣溫的偏相關(guān)分析 以柵格像元為研究對象，對2000-2010年科爾沁地區(qū)內(nèi)植被NPP與年降水量和年均氣溫進(jìn)行偏相關(guān)分析并進(jìn)行t檢驗(yàn)(圖5)。植被NPP年均值與年降水量的相關(guān)系數(shù)介于-0.37～0.99(圖5a)，正相關(guān)系數(shù)占總面積的99.96%，其中呈顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)區(qū)域占總面積的比例分別為20.85%、52.38%，主要集中在除巴林左旗、巴林右旗、翁牛特旗和敖漢旗等以外的縣域。植被NPP年均值與年均氣溫的相關(guān)系數(shù)介于-0.96～0.94(圖5b)，不顯著相關(guān)區(qū)域占總面積的91.10%，其中正、負(fù)相關(guān)的研究區(qū)域?yàn)?4.99%和36.11%，顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)正相關(guān)區(qū)域分別占總面積的3.55%和1.96%，主要集中在開魯縣、科爾沁區(qū)和科爾沁左翼中旗等縣域，而顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)負(fù)相關(guān)區(qū)域分別占總面積的2.43%和0.96%，主要集中在奈曼旗、庫倫旗和科爾沁左翼后旗的南部區(qū)域?？茽柷叩貐^(qū)植被NPP與年降水量、年均氣溫的偏相關(guān)系數(shù)的平均值分別為0.68、0.24，表明該地區(qū)植被NPP與降水和氣溫關(guān)系密切，整體呈正相關(guān)性的特征明顯，增加降水和氣溫總體上對該區(qū)域植被起促進(jìn)作用，同時(shí)降水對植被NPP的影響作用高于氣溫。

2.3.2科爾沁地區(qū)植被NPP與降水和氣溫的回歸分析 基于像元為單位，對科爾沁地區(qū)對不同植被類型NPP與年降水量和年均氣溫進(jìn)行回歸分析(表2、3)?？傮w植被NPP與年降水量的擬合優(yōu)度(R2)為0.82(P<0.01)，通過99%的顯著性檢驗(yàn)，與年均氣溫的擬合優(yōu)度為0.03(P>0.05)，未通過95%的顯著性檢驗(yàn)。年降水量對該地區(qū)不同植被年均NPP的解釋率在71.50%～92.30%，均通過99%的顯著性檢驗(yàn)，年均氣溫對該地區(qū)不同植被的解釋率在0.80%～3.80%，均未通過95%的顯著性檢驗(yàn)，表明該地區(qū)不同植被NPP受年降水量的驅(qū)動(dòng)高于氣溫。年降水量和年平均氣溫的協(xié)同作用對不同植被(草叢除外)NPP變化的解釋率為72.60%～94.70%，均比單一因子對NPP的解釋有所提高，其中擬合優(yōu)度表現(xiàn)為草甸(0.95)>闊葉林(0.88)>草原(0.86)>栽培植被(0.85)>灌叢(0.76)，同時(shí)均通過99%的顯著性檢驗(yàn)，表明年降雨量和年均氣溫的協(xié)同作用高于單一因子對植被NPP的驅(qū)動(dòng)。

圖5 植被NPP與年降水量和年均氣溫的偏相關(guān)系數(shù)(a和b)和顯著性檢驗(yàn)(c和d)分布Fig. 5 Partial correlation coefficients (a and b) and significant tests (c and d) distribution between NPP and annual precipitation and average annual temperature

植被類型 Vegetation type 降水PrecipitationR2氣溫TemperatureR2栽培植被Cultivated vegetationNPP=0.829P-159.1180.715**-0.038闊葉林 Broad-leaved forestNPP=1.121P-248.7990.860**-0.037灌叢 ShrubsNPP=0.866P-206.7990.760**-0.024草原 SteppeNPP=0.865P-197.3860.839**-0.008草甸 MeadowNPP=0.727P-205.1270.923**-0.020

**P<0.01.

表3 主要植被類型NPP與年降水量和年均氣溫的雙因子分析Table 3 Double factor analysis of NPP with precipitation and temperature in main vegetation types

3 討論

通過遙感(RS)和GIS的技術(shù)手段進(jìn)行植被NPP估算[23]，已成為當(dāng)前研究植被生產(chǎn)能力的主要手段[10,24-26]。植被NPP多年均值與研究期間科爾沁周邊研究區(qū)域的研究結(jié)果近似[8,10,27]。研究期間，科爾沁地區(qū)NPP以0.53 g·(m2·a)-1的增長率增加，植被整體上呈恢復(fù)趨勢，恢復(fù)面積占科爾沁地區(qū)的48.77%，其中半干旱區(qū)Ⅲ植被恢復(fù)程度高于半濕潤區(qū)Ⅱ，半濕潤區(qū)Ⅰ呈退化趨勢，與辛良杰等[28]對內(nèi)蒙古防沙帶草地植被呈現(xiàn)“整體改善，局部退化”和姜匯等[29]發(fā)現(xiàn)科爾沁地區(qū)草原目前處于生態(tài)恢復(fù)的早期階段的研究結(jié)果基本一致。植被NPP受到植被類型、氣候環(huán)境變化和人類生產(chǎn)活動(dòng)等諸多因素的影響[30]，其空間分布與植被類型及密度分布密切相關(guān)，不同植被之間的固碳能力存在差異[31-32]。植被NPP分布出現(xiàn)地帶性分異，半濕潤區(qū)Ⅰ[167.40 g·(m2·a)-1]>半干旱區(qū)Ⅲ[133.61 g·(m2·a)-1]>半濕潤區(qū)Ⅱ[83.80 g·(m2·a)-1]，是由于半干旱區(qū)Ⅲ主要以栽培植被為主且比較集中，人類的農(nóng)業(yè)行為導(dǎo)致該地區(qū)植被密度高于水分條件較好的半濕潤區(qū)域，半濕潤區(qū)Ⅰ主要以針葉林和闊葉林為主，且以山地丘陵為主，對光能利用效率較高，半濕潤區(qū)Ⅱ?qū)儆诳茽柷叩貐^(qū)的核心區(qū)域，植被類型主要以灌叢、草甸和草原為主，植被裸露或覆蓋度很低[22]，因此，該地區(qū)植被NPP最低。

溫度和降水等氣象要素是植物生長過程中必要條件，氣候變化會(huì)影響植物的生存環(huán)境，導(dǎo)致植物內(nèi)部的光合作用和呼吸作用過程發(fā)生改變[33-34]，因此，氣候變化是導(dǎo)致植被NPP發(fā)生變化的重要外界影響因子。科爾沁地區(qū)NPP與年降水量的偏相關(guān)系數(shù)均值(0.69)高于年均氣溫(0.24)，NPP與年降水量呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，而與年均氣溫?zé)o顯著相關(guān)關(guān)系，研究結(jié)果與內(nèi)蒙古典型草原[35]、渾善達(dá)克沙地等[8]和呼倫貝爾沙地等[11]的研究一致。不同植被NPP與氣象的偏相關(guān)分析表明在該地區(qū)植被NPP受年降水量的驅(qū)動(dòng)更強(qiáng)，由于科爾沁地區(qū)屬于典型的半濕潤半干旱交錯(cuò)區(qū)，水分成為當(dāng)?shù)刂脖簧L的主要限制因子，降水是當(dāng)?shù)刂饕乃止┙o來源，降水量的增加會(huì)改善該地區(qū)的生境，使水分對當(dāng)?shù)刂脖簧L的脅迫作用降低，植被對水分的利用效率增加，促進(jìn)光合作用，進(jìn)而提高植被生產(chǎn)力[6,36]。此外，11年間NPP的最大值[194.15 g·(m2·a)-1]和最小值[57.37 g·(m2·a)-1]分別發(fā)生在2005年和2009年，發(fā)生的年份恰好是降雨量的最大值(419.03 mm)和最小值(290.23 mm)，氣溫最大值和最小值分別發(fā)生在2007年(7.41 ℃)和2010年(5.20 ℃)，進(jìn)一步說明降水是科爾沁地區(qū)大部分植被生長的重要影響因素，但降水與溫度之間存在密切關(guān)系。氣溫和降水的協(xié)同作用對不同植被類型NPP變化的解釋高于單因子作用(表2、3)，表明研究該地區(qū)不同植被類型NPP變化需考慮氣溫與降水的協(xié)同作用。

不同類型的植被對熱量和水分變化的利用效率存在很大差異[25,27]，造成不同植被NPP對溫度和降水量的依賴程度不一致，產(chǎn)生不同植被NPP的地帶性差異[10]。植被NPP與氣象的回歸分析表明科爾沁地區(qū)不同植被NPP對降水的依賴高于氣溫[27,33]，這是由于該地區(qū)干旱少雨，氣溫升高將造成潛在蒸發(fā)量增加，導(dǎo)致土壤水分散失，該地區(qū)植被對水分的生理需求高于溫度。不同植被NPP受降水和溫度的影響程度存在差異，這是由于不同植被生長的適應(yīng)能力受地形因素、區(qū)域水熱組合狀況和水熱需求等多重影響[30]，研究結(jié)果與代子俊等[37]對不同植被類型對氣候變化的響應(yīng)研究一致。

4 結(jié)論

1)2000-2010年科爾沁地區(qū)植被年平均NPP為121.32 g·(m2·a)-1，科爾沁地區(qū)NPP以0.53 g·(m2·a)-1增加，整體呈恢復(fù)趨勢，恢復(fù)面積占科爾沁地區(qū)的48.77%，其中半干旱區(qū)Ⅲ植被恢復(fù)程度高于半濕潤區(qū)Ⅱ，半濕潤區(qū)Ⅰ呈退化趨勢?？茽柷叩貐^(qū)植被NPP年際變化受降水和氣溫波動(dòng)影響明顯，在年際尺度上對降水的影響高于氣溫，同時(shí)氣溫和降水的協(xié)同作用均大于單一影響因子，草甸受降水和氣溫的影響最高，其次為闊葉林、草原和栽培植被等，灌叢受降水和氣溫的影響最小。因此，氣溫和降水的協(xié)同作用對植被NPP變化的影響不容忽視。

2)基于植被凈生產(chǎn)力速率，固碳能力在不同氣候區(qū)劃和植被類型之間存在差異。不同氣候區(qū)劃NPP多年均值大小依次為半濕潤區(qū)Ⅰ>半干旱區(qū)Ⅲ>半濕潤區(qū)Ⅱ，表明半濕潤區(qū)Ⅰ植被固碳能力最強(qiáng)，其次是半干旱區(qū)Ⅲ，半濕潤區(qū)Ⅱ。不同植被NPP多年均值大小依次為闊葉林>栽培植被>草原>草甸>灌叢，表明闊葉林固碳能力最強(qiáng)，其次是栽培植被，灌叢最弱。