新疆玛纳斯河流域植被水分利用效率时空格局及影响因素研究

来源：水资源与水工程学报杂志2022年第6期北京时间：

作者：孔晶晶，昝梅，王雪梅，杨雪峰

单位：1.新疆师范大学地理科学与旅游学院,2.新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室

摘要：水分利用效率（WUE）是生态系统碳水循环的基础，是评价植被生长条件的重要生态指标。为了揭示玛纳斯河流域不同植被类型WUE的时空变化规律，分析不同植被类型WUE的差异，探讨影响WUE的驱动因子，基于MODIS数据估算了2001-2019年玛纳斯河流域水分利用效率，利用变异系数、Theil-Sen median趋势分析结合M-K显著性检验以及Hurst指数分析了研究区植被WUE时空变化的现状和未来的趋势，并利用地理探测器定量分析了WUE的影响因素。结果表明：2001-2019年玛纳斯河流域WUE在0.74～1.08 g/(mm·m2)之间，WUE多年平均值为0.88 g/(mm·m2)，整体表现为波动降低趋势，降幅为6.82%。流域WUE空间差异显著，呈现中部和北部高、南部低以及中游高、上游和下游低的分布格局。研究区各植被类型中林地WUE平均值较高，其中针叶林的平均WUE最高，为1.52 g/(mm·m2)；其次为阔叶林，WUE平均为1.29 g/(mm·m2)。研究区WUE主要驱动因子为CO2、土壤湿度、温度植被干旱指数和饱和水汽压差。与单因子相比，多因子相互作用对研究区WUE的影响更明显。双因子交互探测均呈显著增强关系，解释力均在60％以上，其中CO2与土壤湿度的交互作用解释力最高，达到90.3％。研究结果可为研究区农业高效生产、水资源优化管理及生态恢复提供科学依据。

关键词：植被水分利用效率,时空格局,地理探测器,Hurst指数,玛纳斯河流域

基金资助：新疆维吾尔自治区重点实验室招标课题（XJDX0909-2021-01）； 新疆师范大学博士科研启动基金项目（XJNUBS2003）； 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2022D01A97）