极端气候事件的发生改变了区域水热条件,并影响着生态环境变化.然而,目前长时间尺度上极端气候的演变规律及其对生态环境的影响尚不明晰.采用Mann-Kendall趋势及突变检验法、连续小波变换和Hurst指数法揭示了喀斯特槽谷印江河流域极端气候的变化趋势、突变时间、周期性特征和未来演变规律,并利用Lindeman-Merenda-Gold模型定量评估了极端气候溶变对生态环境变化的影响.结果表明:(1)印江河流域极端气温显著上升,降雨量增多,呈现湿热多雨的气候特征.未来极端气温事件持续等级将更高,持续强度也更强.(2)同类型极端气候具有潜在的关联性,但不同类型极端气候间的影响较小,且多呈负相关.(3)印江河流域平均净初级生产力(NPP)和归一化植被指数(NDVI)在2000-2015年间呈现相反的变化趋势,NPP平均值为598.53 g C m-2 a-1,平均减少速率为-3.32 g Cm-2a-1.NDVI平均值为0.59,平均增长速率为0.0013/a.(4)冷持续指数(CSDI)、平均温差(DTR)、系统阈值结冰日数(ID6.4)和生长期长度(GSL)对NPP的贡献较大,贡献率分别12.64％、11.50％、11.05％和7.4％.其中,CSDI、DTR、GSL对NPP变化表现为负贡献,而ID6.4则表现为正贡献.大部分极端气候指数对NPP变化的贡献都不超过5％.ID6.4对NDVI变化的影响最大,暖夜日数(TN90p)、热持续指数(WSDI)和暖昼日数(TX90p)相对次之,贡献率分别为13.67％、13.54％、12.95％和10.02％.总体上看,在2000-2015年间,印江河流域湿热多雨的气候对NDVI增长有促进作用,但是由于气温升高和降雨量增加的原因,对NPP累积产生了较大的负面影响.研究结果可为喀斯特槽谷流域气候预测、水资源管理及生态环境恢复提供参考依据.

喀斯特;流域;极端气候指数;生态环境;小波分析

吴路华;王世杰;白晓永;周苗;宋小庆;田义超;罗光杰;李汇文;操玥;李琴;陈飞;邓元红

铜仁学院经济管理学院,铜仁 554300;中国科学院地球化学研究所,贵阳 550081;中国科学院大学,北京 100049;中国科学院普定喀斯特生态系统观测研究站,安顺 562100;天津大学表层地球系统科学研究院,天津 300072;贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队,贵阳 550000;北部湾大学资源与环境学院,钦州 535099;贵州省地理国情监测重点实验室,贵阳 550018;西安交通大学人居环境与建筑工程学院,西安 710049;西安地球环境创新研究院,西安 710061

生态学报

[1]吴路华;王世杰;白晓永;周苗;宋小庆;田义超;罗光杰;李汇文;操玥;李琴;陈飞;邓元红-.近60年来印江河流域极端气候演变及其对净初级生产力和归一化植被指数的影响)[J].生态学报,2022(03):960-981

印江河,Lindeman,Merenda,ID6

气候演变,净初级生产力,归一化植被指数,极端气候事件,水热条件,生态环境变化,长时间尺度,演变规律,Mann,Kendall,突变检验,检验法,连续小波变换,Hurst,指数法,喀斯特,槽谷,未来演变,Gold,定量评估,极端气温,降雨量,湿热,多雨,气候特征,NPP,NDVI,Cm,2a,增长速率,CSDI,均温,DTR,结冰,日数,生长期长度,GSL,极端气候指数,指数对,TN90p,WSDI,和暖,昼日,TX90p,温升高,气候预测,水资源管理,生态环境恢复,小波分析

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