2000—2019年滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP時(shí)空變化及與氣候變化的關(guān)系研究

馬炳鑫，靖娟利, ，徐勇*，何宏昌，劉兵

1. 桂林理工大學(xué)測(cè)繪地理信息學(xué)院，廣西 桂林 541006；2. 廣西空間信息與測(cè)繪重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 桂林 541006

滇黔桂巖溶區(qū)地處我國西南部，是西南巖溶區(qū)核心區(qū)域，連片裸露的巖溶區(qū)面積占三省總土地面積的39.7%（李應(yīng)中等，1996；靖娟利等，2019）。巖溶區(qū)雖然擁有豐富的礦產(chǎn)、農(nóng)林和水資源（李陽兵等，2002），但由于受到地理環(huán)境、氣候變化及人類活動(dòng)的綜合作用，造成滇黔桂巖溶區(qū)部分地區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱，石漠化等問題嚴(yán)重（靖娟利等，2017；趙東杰等，2020），巖溶區(qū)生態(tài)環(huán)境問題已經(jīng)成為制約滇黔桂三省社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵問題。

植被凈初級(jí)生產(chǎn)力（Net Primary Production，NPP）是指在單位面積、時(shí)間內(nèi)綠色植物通過光合作用積累的有機(jī)質(zhì)總量扣除自養(yǎng)呼吸后的剩余成分，直接反映了在自然條件下植被的生產(chǎn)能力（朱文泉等，2005；朱文泉等，2007；尹鍇等，2015）。植被NPP是植被自身生理特性、外界環(huán)境因素共同作用的結(jié)果，是判定陸地碳循環(huán)的重要因子，同時(shí)也是判定陸地生態(tài)系統(tǒng)健康的重要指標(biāo)（Twine et al.，2009；Michaletz et al.，2014；Gao et al.，2017）。近年來國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)不同區(qū)域的氣候變化對(duì)植被 NPP的影響開展了大量的研究，Kamali et al.（2020）對(duì)伊朗境內(nèi)植被NPP與氣候因子的關(guān)系做了研究，發(fā)現(xiàn) 2000—2014年伊朗年均溫較高的氣候區(qū)植被 NPP與氣溫呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，而王靜等（2015）對(duì)中國南方丘陵山地帶植被NPP時(shí)空動(dòng)態(tài)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)植被NPP的時(shí)空變化與氣溫、降雨和太陽輻射等自然因素的變化有直接的關(guān)系，其中氣溫對(duì)植被NPP具有顯著的促進(jìn)作用，在水熱條件較好的地區(qū)氣溫可能會(huì)限制植被NPP的發(fā)展，而水熱條件較差的地區(qū)氣溫對(duì)植被NPP的促進(jìn)作用較為顯著；湯曾偉等（2018）對(duì)錫林郭勒盟植被NPP與氣候變化的滯后效應(yīng)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)6—7月的降水對(duì)該地后期植被NPP影響顯著，植被NPP對(duì)氣溫?zé)o顯著的滯后效應(yīng)；黃曉云等（2013）對(duì)西南喀斯特地區(qū)植被NPP的時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)2000—2005年西南喀斯特地區(qū)植被NPP總體呈上升趨勢(shì)，2006—2011年間呈下降趨勢(shì)，植被NPP與水熱變化有較強(qiáng)的相關(guān)性，且氣溫對(duì)植被NPP的作用大于降水，同時(shí)期有學(xué)者從不同角度上對(duì)西南喀斯特植被與水熱變化的相關(guān)性進(jìn)行了研究（肖建勇等，2018；張凱選等，2019；劉煒等，2021），獲得了與此相同的結(jié)論。上述研究在一定程度上對(duì)滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP的時(shí)空變化及驅(qū)動(dòng)因素的研究奠定了基礎(chǔ)，但仍存在研究時(shí)間短，研究范圍受限制，專門針對(duì)滇黔桂巖溶區(qū)的研究較少的問題，且目前大部分對(duì)植被NPP與氣候因子的研究集中于他們的相關(guān)性研究上，對(duì)植被NPP與氣候變化的滯后性的研究較少，而該方面的研究對(duì)認(rèn)識(shí)和了解氣候變化對(duì)植被NPP的作用機(jī)制有重要意義。

鑒于此，本文基于 2000—2019年 MOD17A3 NPP數(shù)據(jù)，結(jié)合同期基于站點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)，以滇黔桂巖溶區(qū)為研究區(qū)域，采用趨勢(shì)分析、Mann-Kendall顯著性檢驗(yàn)、R/S分析及相關(guān)性分析等方法，探討了滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP的時(shí)空演變特征，并從4種氣候因子與植被NPP的相關(guān)性入手，對(duì)植被NPP與氣候變化的關(guān)系進(jìn)行了研究，以期為滇黔桂巖溶區(qū)植被生態(tài)建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展布局提供科學(xué)支撐與理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

滇黔桂巖溶區(qū)是中國典型的巖溶發(fā)育區(qū)，涉及云南、貴州和廣西 3個(gè)省市自治區(qū)，海拔在?78—5504 m之間，總面積約為3.2×105km2，占三省總面積的39.7%（圖1）。研究區(qū)地域遼闊，地理位置介于 97°31′—112°04′E，20°54′—29°15′N。該區(qū)域?qū)儆诘湫偷膩啛釒Ъ撅L(fēng)氣候和熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，水熱條件良好，降水量、溫度隨季節(jié)和區(qū)域變化差異明顯，年均氣溫和降水量大致為從西北至東南遞增。該區(qū)域生態(tài)位置重要，是珠江上游重要的支干流所在地，但由于巖溶區(qū)環(huán)境的脆弱性，加上人類活動(dòng)的影響，已經(jīng)引起了石漠化、水土流失等一系列生態(tài)問題。

圖1 研究區(qū)高程Fig. 1 Elevation of study area

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及預(yù)處理

MODIS NPP數(shù)據(jù)來源于美國航空航天局（http://lpdaac.usgs.gov）的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)集中的MOD17A3數(shù)據(jù)產(chǎn)品，空間分辨率為500 m×500 m，時(shí)間分辨率為1年，該數(shù)據(jù)產(chǎn)品經(jīng)過MRT（MODIS Reprojection Tools）軟件處理后得到tif格式的NPP數(shù)據(jù)。DEM數(shù)據(jù)來源于地理空間數(shù)據(jù)云（http://www.gscloud.cn/search），空間分辨率為 30 m。氣象數(shù)據(jù)來源于國家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心（http://data.cma.cn/）的 1951—2019年 613個(gè)站點(diǎn)的逐月氣溫、降水、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過 ArcMap 10.8軟件統(tǒng)一插值為空間分辨率 500 m×500 m的柵格數(shù)據(jù)。滇黔桂巖溶區(qū)分布數(shù)據(jù)來源于中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所編制的中國可溶巖分布圖。

2.2 研究方法

2.2.1 趨勢(shì)分析法

趨勢(shì)分析法（Stow et al.，2003）能夠?qū)^(qū)域內(nèi)植被NPP數(shù)據(jù)在時(shí)間尺度上進(jìn)行逐像元分析，獲取在時(shí)間尺度上每個(gè)像元植被NPP變化的斜率，得到其空間分布。計(jì)算過程如下：

式中：

n——年數(shù)，在本文中為20；

S——像元點(diǎn)植被NPP變化的趨勢(shì)斜率；

NPPi——某一像元點(diǎn)第i年植被NPP。若S＞0表示此像元點(diǎn)植被NPP值呈增加趨勢(shì)，S＜0為減少趨勢(shì)，S=0表示沒有變化。S絕對(duì)值越大，表示變化趨勢(shì)越明顯。

2.2.2 Mann-Kendall檢驗(yàn)

Mann-Kendall檢驗(yàn)常與趨勢(shì)分析相結(jié)合，對(duì)長時(shí)間序列變化趨勢(shì)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，目前已被廣泛應(yīng)用于氣象、水文、植被等研究中（Mallick et al.，2020；張建云等，2019；張繼等，2019），并取得了很好的效果。其計(jì)算公式如下：

將植被NPP值按時(shí)間序列定義為V1, V2, …, Vn，第i個(gè)累計(jì)樣本量S計(jì)算公式為：

式中：

Var(S)——方差；

S——正態(tài)分布。根據(jù)正態(tài)分布表，本文選取|Z|＞1.96時(shí)通過95%顯著性檢驗(yàn)。

2.2.3 重標(biāo)極差分析

重標(biāo)極差（R/S）分析是用于定量分析水文、氣候等長時(shí)間序列信息有效方法（史雯雨等，2021；岳永杰等，2020），通過建立Hurst（H）指數(shù)對(duì)判斷趨勢(shì)的持續(xù)性。其計(jì)算公式如下：

設(shè)有時(shí)間序列{V(t)}，（t=1, 2, …）。把它分為等長度子區(qū)間，定義均值序列：

定義累積離差：

求取極差：

求取標(biāo)準(zhǔn)差：

等長度子區(qū)間可變，不同分段對(duì)應(yīng)不同情況，由上式可建立如下關(guān)系：

式中：

H——Hurst指數(shù)，取值范圍為（0, 1）。當(dāng)0＜H＜0.5時(shí)，表明植被NPP未來趨勢(shì)與過去變化相反，具有反持續(xù)性；當(dāng)H=0.5時(shí)，表明過去變化對(duì)未來趨勢(shì)不造成影響；當(dāng)0.5＜H＜1時(shí)，表明植被NPP未來趨勢(shì)與過去變化相同，具有持續(xù)性。

2.2.4 相關(guān)性分析

相關(guān)性分析能夠研究要素之間的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)能夠反映各要素之間的相關(guān)程度，其計(jì)算公式如下：

式中：

xi、yi——兩組變量中的第i年的數(shù)值；

為切實(shí)把“民族團(tuán)結(jié)一家親”常態(tài)化“結(jié)親周”活動(dòng)和群眾工作“兩個(gè)全覆蓋”落到實(shí)處。10月20日至11月20日，七師一三一團(tuán)在全團(tuán)黨員干部中分兩個(gè)階段開展第五輪“結(jié)親周”活動(dòng)和群眾工作“兩個(gè)全覆蓋”。

Rxy——相關(guān)系數(shù)，取值范圍為（?1, 1），Rxy＞0時(shí)，表明兩個(gè)變量間呈正相關(guān)；Rxy＜0時(shí)，表明兩個(gè)變量間呈負(fù)相關(guān)。Rxy的絕對(duì)值越大，相關(guān)性越高。根據(jù)相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)臨界值表，選取|Rxy|＞0.44通過95%顯著性檢驗(yàn)。

3 結(jié)果分析

3.1 植被NPP空間分布特征

由2000—2019年滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP空間分布圖（圖2）可知，20 a研究區(qū)植被NPP總體均值為 845.49 g·m?2·a?1，從空間分布來看，呈現(xiàn)西南高東北低的分布狀態(tài)，研究區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)植被NPP 處于 550—1000 g·m?2·a?1之間，占總面積的74.06%。低值區(qū)（0—400 g·m?2·a?1）僅占總面積的5.04%，主要分布在廣西柳州市及云南麗江市附近的巖溶區(qū)，其他地區(qū)有少量零星分布，這些地區(qū)主要為高寒及人類活動(dòng)頻率較高的地區(qū)，導(dǎo)致植被生存環(huán)境破壞或難以生長，植被 NPP較低。高值區(qū)（1000—1950 g·m?2·a?1）占總面積的 20.90%，主要分布于云貴高原西南部巖溶區(qū)，廣西百色市及貴州黔南布依族苗族自治州也有呈片狀分布，以上區(qū)域水熱條件、生態(tài)環(huán)境良好，生長著茂密的常綠闊葉林、針葉林，因此這些區(qū)域植被NPP較高。

圖2 滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP空間分布Fig. 2 Spatial distribution of NPP in karst areas of Yunnan, Guizhou and Guangxi

3.2 植被NPP時(shí)空變化特征

由圖3可知，20 a間滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP變化整體呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，年均上升速率為 4.02 g·m?2·a?1，最 小 值出 現(xiàn) 在 2000 年， 為 785.84 g·m?2·a?1，低于平均值 60.65 g·m?2·a?1，最大值出現(xiàn)在 2015 年，為 891.91 g·m?2·a?1，高于平均值 46.42 g·m?2·a?1。2004 年和 2010 年植被 NPP 呈斷崖式下跌，可能與南方大旱，植被生長受限有關(guān)（趙志平等，2015）。

圖3 滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP年際變化Fig. 3 Interannual variation of NPP in karst areas of Yunnan,Guizhou and Guangxi

滇黔桂巖溶區(qū)植被 NPP變化趨勢(shì)及顯著性檢驗(yàn)表明（圖4、表1），2000—2019年滇黔桂巖溶區(qū)80.19%的區(qū)域植被NPP呈增加趨勢(shì)，其中呈顯著增加的區(qū)域占總面積的46.61%，顯著增加的區(qū)域主要呈塊狀分布在烏蒙山、貴州畢節(jié)、廣西丘陵北側(cè)等地區(qū)，其他巖溶區(qū)也有呈點(diǎn)狀分布的顯著增加區(qū)域。呈減少趨勢(shì)的區(qū)域占總面積的19.81%，其中呈顯著減少的區(qū)域僅占總面積的15.13%，主要呈塊狀分布在西雙版納傣族自治州，其他呈點(diǎn)狀分布在各城市周圍，其植被NPP減少原因可能與城市擴(kuò)張有關(guān)（盛葉子等，2020）。

圖4 滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP變化趨勢(shì)空間分布Fig. 4 Spatial distribution of NPP change trend in karst areas of Yunnan, Guizhou and Guangxi

表1 滇黔桂喀斯特地區(qū)植被NPP變化趨勢(shì)Table 1 Change trend of NPP in karst areas of Yunnan, Guizhou and Guangxi

3.3 植被NPP未來變化趨勢(shì)特征

為進(jìn)一步分析滇黔桂巖溶區(qū)的變化趨勢(shì)及未來持續(xù)性，將變化趨勢(shì)與Hurst指數(shù)進(jìn)行疊加分析，得到滇黔桂巖溶區(qū)植被 NPP未來趨勢(shì)變化圖（圖5）。由圖5和表2可以看出，研究區(qū)未來呈增加趨勢(shì)的面積占總面積的78.53%，呈強(qiáng)持續(xù)顯著增加區(qū)域占33.03%，主要分布在烏蒙山及廣西盆地北部。未來呈減少趨勢(shì)的區(qū)域占21.47%，主要分布在云南麗江市及西雙版納傣族自治州附近，苗嶺附近也有呈點(diǎn)狀分布未來呈減少趨勢(shì)的區(qū)域。研究區(qū)未來植被生長情況良好，大部分地區(qū)植被NPP以增加趨勢(shì)為主，但仍有個(gè)別地區(qū)植被將會(huì)持續(xù)退化。

表2 滇黔桂喀斯特地區(qū)植被NPP未來變化趨勢(shì)Table 2 Future change trend of NPP in karst areas of Yunnan, Guizhou and Guangxi

圖5 滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP未來變化趨勢(shì)空間分布Fig. 5 Spatial distribution of future change trend of NPP in karst areas of Yunnan, Guizhou and Guangxi

3.4 植被NPP驅(qū)動(dòng)因素

3.4.1 植被NPP與氣候因子相關(guān)性分析

氣候變化對(duì)植被NPP變化起到重要作用，為定量識(shí)別不同氣候因子與植被NPP之間的相關(guān)性，本研究選取降水、氣溫、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)4種氣候因子，分別與 2000—2019年滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP進(jìn)行區(qū)域整體年際變化相關(guān)分析和逐像元相關(guān)分析，獲取4種因子與植被NPP的相關(guān)顯著性。年際變化相關(guān)分析顯示，區(qū)域內(nèi)整體植被NPP與降水、氣溫、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)間年際變化相關(guān)系數(shù)分別為 0.167、0.640（P=0.002）、0.023和 0.021，僅植被 NPP與氣溫年際變化相關(guān)系數(shù)通過顯著性驗(yàn)證；逐像元相關(guān)分析顯示（圖6），研究區(qū)植被NPP與降水、氣溫、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)間相關(guān)系數(shù)均值分別為?0.01、0.26、0.01和?0.01。其中降水、氣溫和日照時(shí)數(shù)區(qū)域整體年際變化相關(guān)系數(shù)與逐像元相關(guān)系數(shù)均值水平趨近，氣溫區(qū)域整體年際變化相關(guān)系數(shù)高于逐像元相關(guān)系數(shù)均值。由此可知?dú)鉁貙?duì)區(qū)域整體植被NPP起顯著促進(jìn)作用，降水、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)對(duì)區(qū)域整體植被NPP作用不顯著。

圖6 滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP與降水（a）、氣溫（b）、相對(duì)濕度（c）及日照時(shí)數(shù)（d）的相關(guān)顯著性Fig. 6 Correlation significance between NPP and precipitation (a), temperature (b), relative humidity (c) and sunshine hours (d) in karst areas of Yunnan, Guizhou and Guangxi

滇黔桂巖溶區(qū)植被 NPP與氣溫呈正負(fù)相關(guān)區(qū)域面積占比相差較大，分別占總面積的 85.12%和14.88%。呈顯著正相關(guān)的區(qū)域占總面積的25.05%，主要分布在烏蒙山、大婁山附近區(qū)域；呈顯著負(fù)相關(guān)區(qū)域僅占0.96%，主要分布在云嶺及西雙版納傣族自治州地區(qū)。滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP與降水、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)呈正負(fù)相關(guān)區(qū)域面積占比接近，高寒地區(qū)植被NPP與降水和相對(duì)濕度多呈負(fù)相關(guān)，而與日照時(shí)數(shù)呈正相關(guān)；云貴高原中部植被NPP與降水、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)主要呈負(fù)相關(guān)；云貴高原東部區(qū)域植被NPP與日照時(shí)數(shù)呈顯著的正相關(guān)。滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP與這 3種氣候因子的相關(guān)性具有明顯的空間異質(zhì)性，這可能與這些區(qū)域植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)程度不同有關(guān)。

植被生長對(duì)氣候變化的響應(yīng)具有滯后效應(yīng)，本研究對(duì)滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP與4種氣候因子0—3月前變化分別進(jìn)行相關(guān)性分析（謝勝金等，2020），采用最大值合成法，得到研究區(qū)植被NPP對(duì)氣候變化最大相關(guān)性，進(jìn)而獲得最大響應(yīng)滯后期（圖7）。如圖7所示，滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP對(duì)不同氣候變化的最大響應(yīng)的滯后期存在明顯的空間異質(zhì)性，造成空間分布不同的原因可能與當(dāng)?shù)氐闹脖活愋陀嘘P(guān)。研究區(qū)植被NPP對(duì)0—1月前的氣溫和日照時(shí)數(shù)變化較為敏感，而對(duì) 2—3月前的降水和相對(duì)濕度變化較為敏感。

圖7 滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP對(duì)降水（a）、氣溫（b）、相對(duì)濕度（c）及日照時(shí)數(shù)（d）變化最大響應(yīng)滯后期Fig. 7 The maximum response lag of NPP to the changes of precipitation (a), temperature (b), relative humidity (c) and sunshine hours(d) in the karst area of Yunnan, Guizhou and Guangxi

滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP對(duì)2—3月前降水變化的最大響應(yīng)區(qū)域面積占比為77.32%，其中對(duì)3月前降水變化響應(yīng)最大，占比為63.61%，主要呈塊狀分布在烏蒙山、大婁山、柳州市及來賓市附近地區(qū)，其他地區(qū)也有呈點(diǎn)狀分布的區(qū)域；植被NPP對(duì)0—1月前降水變化的最大響應(yīng)區(qū)域占比為22.68%，主要呈塊狀分布在云南東部地區(qū)，黔南布依族苗族自治州北部和河池市南部也有少量塊狀分布。

滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP對(duì)0—1月前氣溫變化的最大響應(yīng)區(qū)域面積占比為66.57%，其中對(duì)當(dāng)月氣溫變化響應(yīng)顯著，占比為47.83%，主要分布在云貴高原北部。植被NPP對(duì)2—3月前氣溫變化的最大響應(yīng)區(qū)域占比為33.43%，集中分布在云貴高原南部及廣西丘陵北部地區(qū)。滇黔桂巖溶區(qū)對(duì)氣溫變化的最大響應(yīng)滯后期體現(xiàn)出明顯的緯度差異。

滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP對(duì)2—3月前相對(duì)濕度變化的最大響應(yīng)區(qū)域面積占比為71.08%，主要分布在云貴高原中部、廣西來賓市、桂林市、百色市北部地區(qū)。植被NPP對(duì)0—1月前相對(duì)濕度變化的最大響應(yīng)區(qū)域占比為28.92%，主要分布在大婁山至武陵山一帶及廣西河池市附近地區(qū)，云南麗江市南部也有少量塊狀分布。

滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP對(duì)0—1月前日照時(shí)數(shù)變化的最大響應(yīng)區(qū)域面積占比為65.80%，主要分布在烏蒙山東部、黔西南布依族苗族自治州以北地區(qū)，云南文山壯族苗族自治州至廣西崇左市一帶。植被NPP對(duì)2—3月前日照時(shí)數(shù)變化的最大響應(yīng)區(qū)域占比為34.20%，主要分布在云嶺附近及廣西來賓市以北至苗嶺一帶。

4 結(jié)論與討論

4.1 討論

本文研究發(fā)現(xiàn)，20 a間滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP除少數(shù)受異常氣候影響年份外，多年來植被NPP一直處于上升狀態(tài)，這與以往的研究結(jié)果一致（孫睿等，2001；董丹等，2011；劉剛等，2017）。20 a間研究區(qū)植被 NPP 均值為 845.49 g·m?2·a?1，與同期南方巖溶區(qū)植被NPP水平相近，植被NPP年均上升速率為 4.02 g·m?2·a?1，高于全國巖溶區(qū)植被 NPP 上升速率 0.92 g·m?2·a?1（Wu et al.，2020）。從研究結(jié)果來看，20a間滇黔桂巖溶區(qū)植被生長情況良好，植被 NPP空間分布差異明顯，主要呈現(xiàn)“南高北低”的分布格局，研究區(qū)西北部為橫斷山脈，中東部為云貴高原，這些區(qū)域海拔較高，植被生長受限，植被NPP較低；南部受熱帶季風(fēng)氣候影響，水熱條件良好，海拔高度適中，生長有大量的針葉闊葉林，因而植被NPP較高。

植被對(duì)氣候變化的響應(yīng)主要表現(xiàn)在其獨(dú)特的生理機(jī)制對(duì)周圍氣候變化的敏感性，滇黔桂巖溶區(qū)植被 NPP對(duì)氣候變化的響應(yīng)機(jī)制具有明顯的區(qū)域性差異。研究發(fā)現(xiàn)滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP與氣溫呈現(xiàn)正相關(guān)，與降水并不存在顯著的相關(guān)關(guān)系，這與前人研究結(jié)論一致（張笑鶴，2011；蘭小麗等，2020）。滇黔桂巖溶區(qū)內(nèi)氣溫對(duì)植被NPP起顯著促進(jìn)作用，而降水、日照時(shí)數(shù)與相對(duì)濕度對(duì)植被NPP影響并不明顯，已有研究表明，降水是影響干旱、半干旱區(qū)植被生長的主要?dú)夂蛞蜃樱跐駶櫟貐^(qū)降水可能會(huì)對(duì)植被生長起抑制作用，滇黔桂巖溶區(qū)緊鄰南海，受季風(fēng)氣候影響，降水較多，地區(qū)差異導(dǎo)致降水對(duì)植被生長的作用產(chǎn)生明顯差異，而過多的日照會(huì)導(dǎo)致蒸騰作用增加，同樣也會(huì)導(dǎo)致植被生長受限。氣溫和日照時(shí)數(shù)對(duì)植被NPP的滯后效應(yīng)較短，這是因?yàn)闅鉁睾腿照諘r(shí)數(shù)能夠直接對(duì)植被光合和呼吸作用產(chǎn)生影響，直接影響到植被生長發(fā)育；而降水及相對(duì)濕度通過土壤滲透、改變地下徑流間接影響植被根系吸收水分的方式，對(duì)植被生長產(chǎn)生影響，這種方式反應(yīng)在植被 NPP的變化上較為緩慢。在全球氣候變暖的背景下，隨著溫度的升高，植被NPP將會(huì)進(jìn)一步上升。

人類活動(dòng)和氣候變化是影響植被 NPP的重要因素，人們普遍認(rèn)為氣候變化是影響植被NPP變化的主導(dǎo)因素，但近些年有研究表明（Piao et al.，2011），人類活動(dòng)對(duì)植被NPP的影響正在逐年上升。在生態(tài)保護(hù)政策的驅(qū)動(dòng)下（金芳芳，2018；史晨璐，2020），人類活動(dòng)對(duì)滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP促進(jìn)作用較為顯著。人類活動(dòng)對(duì)滇黔桂巖溶區(qū)時(shí)空演變具有重要影響，本研究并未對(duì)人類活動(dòng)對(duì)植被NPP進(jìn)行研究，此方面會(huì)在下一步研究中進(jìn)行補(bǔ)足。

4.2 結(jié)論

本研究基于MOD17A3 NPP數(shù)據(jù)和同期氣象站點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用趨勢(shì)分析、Mann-Kendall檢驗(yàn)、R/S分析及相關(guān)分析等方法，對(duì)滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP的時(shí)空變化特征和未來趨勢(shì)進(jìn)行了研究，并探討了巖溶區(qū)植被NPP變化與氣候變化之間的關(guān)系，主要結(jié)論如下：

（1）2000—2019年滇黔桂巖溶區(qū)植被NPP均值為 845.49 g·m?2·a?1，空間上呈現(xiàn)西南高東北低的分布格局，20a間植被NPP總體呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，上升速度為 4.02 g·m?2·a?1。呈上升趨勢(shì)的面積占總面積的80.19%，呈顯著上升的區(qū)域占46.60%，呈減少趨勢(shì)的區(qū)域占總面積的19.81%。

（2）研究區(qū)未來植被NPP以上升趨勢(shì)為主，且未來同向變化趨勢(shì)遠(yuǎn)大于反向變化趨勢(shì)。未來呈增加趨勢(shì)的面積占總面積的78.53%，呈強(qiáng)持續(xù)顯著增加區(qū)域占33.03%，主要分布在烏蒙山及廣西盆地北部；呈減少趨勢(shì)的區(qū)域占21.47%，主要分布在云南麗江市及西雙版納傣族自治州附近。

（3）研究區(qū)內(nèi)整體氣溫對(duì)植被NPP起顯著促進(jìn)作用，降水、相對(duì)濕度和日照時(shí)數(shù)對(duì)植被NPP作用不顯著，不同地帶巖溶區(qū)植被NPP對(duì)氣候變化的響應(yīng)程度相差較大。

（4）研究區(qū)植被NPP對(duì)0—1月前氣溫和日照時(shí)數(shù)變化響應(yīng)程度較高，而對(duì)前 2—3月降水及濕度變化響應(yīng)程度較高。