基于叶绿素荧光遥感的长江流域植被生产力时空变化及其气候驱动因素

植被生产力反映了陆地生态系统通过光合作用固定的有机碳量.长江流域在我国经济社会发展和生态环境保护中占有重要的战略地位.然而,由于区域尺度植被生产力估算不够精准,导致了目前长江流域植被生产力现状及演变规律不清、关键驱动因子研究不充分的问题.本研究选取最新的日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)数据来表征长江流域植被生产力,基于全球陆地数据同化系统(GLDAS v.5)数据集,采用偏最小二乘回归方法,系统辨识了长江流域SIF的时空演变规律,解析了SIF对降水、温度、净辐射变化的响应规律.结果表明:①2001-2020 年,长江流域SIF年均值为(0.25±0.08)mW/(m2·nm·sr),SIF随着纬度的增加呈现显著减少的趋势,随着经度的增加呈现先增加后减少的趋势,汉江流域、鄱阳湖流域、洞庭湖流域SIF均相对较高,金沙江石鼓以上流域和金沙江石鼓以下流域SIF均相对较低.②2001-2020 年长江流域SIF有显著增加的趋势,增加速率为 0.002 mW/(m2·nm·sr·a),乌江流域、宜宾至宜昌段长江干流区间和鄱阳湖流域的SIF增长率均较高,30.34%的金沙江石鼓以上流域和 47.21%的太湖流域SIF存在减少趋势.③降水、温度和净辐射对长江流域SIF变化的贡献度分别为 16.41%±9.59%、49.29%±10.79%和 34.30%±14.99%.研究显示,2001-2020 年长江流域植被生产力有显著增加的趋势,温度对长江流域植被生产力变化起着主导作用.本研究可提高对长江流域植被气候变化适应性的认识,研究成果可为长江流域增汇减排政策的制定及碳中和目标的实现提供科技支撑.