气候变化和人类活动对岷江上游生态脆弱性相对作用的研究

The ecological background of the arid valley in the upper Minjiang River basin is very fragile with its high risk of ecological degradation. Here has become the key area of the ecological environment comprehensive management in China. On the background of today's global change, climate change and human activities augment the vulnerability of ecological environmental degradation. However, the relative role's rate of climate change and human activities in ecological degradation has been the focus of the dispute. So, this project firstly gains the ecological vulnerability indexes by remote sensing inversion and landscape classification, and then assesses the ecological vulnerability by setting up a comprehensive index model. Through this, we could acknowledge the ecological vulnerability characteristics and its evolution process in the study area. Next, we select NPP as a common indicator, and respectively calculate the potential NPP and the difference between potential NPP and actual NPP. The corresponding relation between them and the ecological vulnerability evolution could be then established which could quantitatively distinguish the role of climate change and human activities. Through the research purpose, it is helpful to acknowledge the evolution mechanism of the fragile ecological environment in the arid valley of the upper Minjiang River basin. It is of important theoretical significance and practical value for the regional ecological environment restoration and reconstruction.

干旱河谷脆弱的生态环境本底决定了岷江上游具有生态退化的高风险性，使之成为我国生态环境综合治理的关键区域。在当今全球变化的大背景下，气候变化和人类活动加剧了该脆弱区的生态环境退化。然而，气候变化和人类活动在生态退化过程中相对作用的大小一直是争论的焦点。为此，本研究首先通过遥感反演和景观分类获得岷江上游生态脆弱性评价指数，再建立综合指数模型进行评价，研究和分析其生态脆弱性特征及其演变规律。其次，以遥感反演的净初级生产力（NPP）为公共指标，分别建立生态脆弱性演变和潜在NPP及潜在NPP与实际NPP残差的变化趋势的对应关系，从而定量区分岷江上游生态脆弱性演变过程中气候变化和人类活动的相对作用。通过本项目的研究，有助于了解岷江上游脆弱生态环境的演变机制，对于区域生态环境的恢复与重建、促进流域可持续发展具有重要的理论意义和实践价值。

岷江上游是我国西南地区典型的生态脆弱区，在气候变化和人为干扰的共同驱动下干旱河谷生态系统严重退化。本研究首先对岷江上游生态脆弱性特征及其演变规律进行了评价和分析，再利用遥感反演的实际和潜在净初级生产力（NPP）定量区分了生态系统演变过程中气候变化和人类活动的相对作用。研究的主要成果表明：（1）1986-2010年岷江上游生态脆弱性以轻度脆弱状态为主，2000年以前区域生态脆弱性较强，近年来整体脆弱性有所减弱，但干旱河谷区的脆弱性仍在加强；（2）1982年以来，岷江上游实际NPP和潜在NPP均总体波动上升，实际NPP的上升趋势略高于潜在NPP，两者的残差分析表明人类活动是导致1982-2014年岷江上游生态脆弱性变化的主要因素（贡献率为58.51%），气候变化为主引起的生态脆弱性变化区域主要集中于海拔较高的地区；（3）1951年以来，研究区存在较明显的6年和12年的气候变化周期性特征，以6年为周期的短时间尺度分析表明在1982-1999年间区域生态系统脆弱性的变化主要受气候影响，2000-2014年间则主要由人为干扰引起，以12年为周期的中时间尺度分析表明1982-1993年间气候变化是主要因素，之后则人为干扰有更高的影响贡献；（4）气候变暖引起近年来干旱河谷范围的扩大，气候变化和人类活动共同作用于研究区生态脆弱性的变化，整个研究区的大部分地方生态脆弱性主要由人类活动引起，气候变化作用为主的区域主要集中于较高海拔地区，在岷江干流的干旱河谷区生态脆弱性主要受到气候变化的影响，人类干扰则对其他部分的干旱河谷区产生更大的影响。综合以上结果表明：近年来岷江上游生态脆弱性整体情况有所好转，但部分属于干旱河谷的区域的情况仍继续恶化；人类活动干扰是2000年以后区域生态脆弱性变化的主导因素，气候变化使得较高海拔地区的生态环境得到逐步改善。以上研究成果对于掌握气候变化和人类活动共同影响下的我国西南山区干旱河谷区脆弱生态系统的演变规律以及对岷江上游脆弱生态系统的生态恢复与重建具有较好的理论意义和实践价值。