无定河流域土地覆被空间分异机制及相关水碳变量变化

摘要: 无定河流域是黄土高原生态恢复工程实施的重点区，探究其土地覆被的空间分异机制及相关水碳变量的变化特征，对支撑区域水土资源保护与规划以及服务区域生态文明建设等工作具有重要作用。本文使用线性倾向法、Mann-Kendall趋势检验、Pettitt突变检验、地理探测器等方法分析无定河流域土地覆被时空变化特征及空间分异驱动因素，并从地-水-碳耦合的角度探析流域总初级生产力（GPP）、实际蒸散发（ET）和水分利用效率（WUE）等关键水碳变量的变化特征。研究表明：（1）1990—2019年期间，流域整体草地、林地、建设用地显著增加，耕地、荒地显著减少，其中林草面积增加区域主要集中在流域下游及无定河沿岸地区；（2）人口密度、降水、气温等对流域土地覆被空间格局具有重要影响，整体而言社会经济因素的影响大于自然因素，但以降水、气温为代表的自然因素的影响在增强；（3）流域水碳变量的变化与土地覆被变化具有较好的对应关系，空间上，以耕地、林地、草地为主要覆被的流域东南部的GPP、ET、WUE相对偏高，以草地、荒地为主要覆被的流域西北部的GPP、ET、WUE相对偏低，时间上，2001—2019年间，流域整体GPP、ET、WUE均呈增加趋势，其中GPP、WUE在流域绝大部分区域均显著增加，而ET主要在流域中下游地区显著增加。在退耕还林还草生态恢复工程的实施与气候变化背景下，无定河流域林草得到恢复，生态环境转好。