基于随机森林模型的黄土高原草地净初级生产力时空格局及未来演变趋势模拟

摘要: 准确估算草地净初级生产力（Net Primary Productivity，NPP）是了解草地生态系统碳循环过程和科学评估 草地对气候变化响应与适应机制的关键。以黄土高原草地生态系统为研究对象，基于1788个草地生物量数据及19 个环境因子数据（包含气候、植被、土壤和地形因子），利用随机森林模型模拟了2002—2020年黄土高原草地NPP的 时空动态，并估算了共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathway，SSPs）4个未来气候情景下，黄土高原草地 NPP的未来演变趋势。结果表明：（1）随机森林模型的模拟精度较好，可用于黄土高原草地NPP估算；（2）黄土高 原草地NPP在空间上整体呈现“东南高西北低”的空间分布特征，年均值为276.55 g C·m-2，其中陕西关中地区草地 NPP最高；（3）2002—2020年，黄土高原草地NPP总体呈现增加趋势，其中55.01%的区域草地NPP增加，主要集中 在陕西关中地区、甘肃西部地区以及山西北部地区；（4）在气候暖湿化背景下，到本世纪末，黄土高原草地NPP均呈 增加趋势，其中SSP585情景下草地NPP增加最多，SSP126情景下增加最少。利用随机森林模型能够较好模拟黄土 高原草地NPP时空格局及未来演变趋势，为黄土高原草地生态系统保护及可持续发展提供数据支持。