無定河流域土地覆被空間分異機制及相關水碳變量變化

呂錦心，梁 康，劉昌明，張儀輝，劉 璐

(1.中國科學院地理科學與資源研究所，中國科學院陸地水循環及地表過程重點實驗室，北京 100101；2.中國科學院大學，北京 100049)

土地覆被作為連接土壤、大氣、水文等生態要素的重要紐帶，深刻影響陸氣能量交換、陸地水碳循環和區域生態環境演變。作為全球環境變化的重要組成部分［1-2］，土地覆被變化不僅能反映陸地表層景觀的時空動態過程，還可以在不同程度上改變全球和區域的水循環、能量循環和生物物質循環過程［3-4］。因此，國內外學者在全球、區域及流域尺度上對土地覆被動態格局、驅動機制、生態環境效應等方面做了大量研究［5-10］，對認識氣候變化方向、人-地復雜系統以及地-水-碳相互作用機理等具有重要參考價值。

自20 世紀70 年代以來，中國在黃土高原地區開展了大規模生態保護和生態恢復工程，人為對當地土地覆被格局進行了干預［11-12］。黃土高原位于干旱半干旱區，是我國生態系統最脆弱的地區之一，對氣候變化和人類活動十分敏感［13］。其中無定河流域作為典型的生態脆弱地區［14］，是黃土高原退耕還林還草生態恢復工程實施的重點區域，也是國家貫徹實施黃河流域生態保護和高質量發展戰略的重要地區，流域內人-地相互作用劇烈，覆被變化明顯，尤其植被恢復顯著［15］。針對無定河流域以及整個黃土高原地區，以往與土地覆被相關的研究側重分析土地覆被（例如NDVI）本身的格局變化［16-17］，或強調覆被變化在改善環境、水土保持等方面發揮的作用和導致河川徑流下降等問題［18-20］，而考慮地-水-碳耦合機制以評估生態系統關鍵變量的研究相對薄弱；……