干旱對錫林郭勒草原植被凈初級生產力的影響

小紅 王永芳 , 郭恩亮 , 包玉海 ,4 康堯 美麗

1 內蒙古師范大學地理科學學院，呼和浩特 010022

2 內蒙古自治區蒙古高原災害與生態安全重點實驗室，呼和浩特 010022

3 蒙古高原氣候變化與區域響應高校重點實驗室，呼和浩特 010022

4 內蒙古自治區遙感與地理信息系統重點實驗室，呼和浩特 010022

1 引言

氣象學中將干旱定義為長期無雨或少雨的氣象過程（邱文君,2013），主要表現為降雨減少、溫度升高。干旱作為最嚴重的自然災害之一，具有波及區域廣、治理難度大、持續時間長等特點。在全球氣候變暖背景下，世界范圍內干旱發生的強度和頻率呈上升態勢。據統計，我國干旱面積在過去60 年中明顯增加，造成的經濟損失占國內生產總值的1.10%（金磊和王永芳,2020），特別是在水資源相對短缺的北方地區，頻繁的干旱事件對植被的生長發育，人類的生存、生產造成了極大的威脅。

植被在全球物質循環和能量流動的過程中起著關鍵作用（顧錫羚等,2021），干旱不僅直接影響植物的光合作用，還會通過其他形式間接影響生態系統的結構和功能（史曉亮等,2020）。當前，干旱被認定為草原生態系統面臨的主要氣候變化風險（Walter et al.,2011）。凈初級生產力（Net Primary Productivity，NPP）是指單位時間、單位面積內綠色植物所積累的有機物數量（Li et al.,2021），它能夠反映植被生產效率、評價生態系統的可持續發展，對平衡地表碳循環有重要作用（李王軼樸等,2022）。有關研究表明，內蒙古草地NPP 受干旱的影響較為明顯，其空間分布與年均降水分布具有空間一致性（康振山等,2021）；劉丹丹（2018）開展錫林河流域NPP 現狀及風險評價研究，得出該區NPP 主要受水分的影響；楊思遙等（2018）通過對華北地區植被對不同尺度干旱指數的響應分析，發現草原地區對干旱響應最為敏感，其NPP受干旱影響較大。以上研究均證實草原植被易受干旱的影響，且NPP 是研究草原生態系統對氣候變化響應的理想指標。

草原在陸地生態系統中扮演著重要的角色，地處內蒙古中部的錫林郭勒草原屬于典型的溫帶草原生態系統，其草原類型十分豐富，是我國重要的畜牧業基地以及綠色生態屏障。然而，該區地處干旱半干旱區，區域環境脆弱、降水變化明顯、對全球氣候和環境變化敏感（任涵玉等,2021）。干旱的發生會影響植被的生長發育，從而對生態系統平衡和經濟可持續發展造成不利影響。當前圍繞錫林郭勒草原開展的相關研究中干旱時間尺度與植被類型均較為單一，不同程度干旱對NPP 的影響及不同植被類型NPP 對干旱的響應關系研究仍需深入細化（董曉宇等,2020;王爽等,2021）。因此，本文基于2000～2020 年MODIS NPP 數據以及研究區15 個氣象站點逐月降水、氣溫數據，分析NPP 與干旱時空變化特征，探討（不同程度）干旱對（不同植被類型）NPP 造成的影響，以期為干旱半干旱區草原生態環境可持續發展提供科學依據。

2 材料與方法

2.1 研究區概況

錫林郭勒盟位于內蒙古自治區中部，地處（41°57′N～46°77′N，111°14′E～119°98′E），總面積約20.26×104km2。地勢南高北低，主要以高平原為主體，東部和南部地區多低山丘陵，西部和北部較平坦，海拔高度在743～1906 m（圖1）。氣候類型為溫帶干旱半干旱大陸性氣候，主要特點為干旱、寒冷、多風，年均氣溫約2.5°C；年降水量約200～300 mm，并由東南向西北遞減；研究區內自東到西分布著草甸草原、典型草原、荒漠草原；土壤分布呈水平地帶性，以栗鈣土為主。

圖1 錫林郭勒草原植被類型及氣象站點分布（左上角為研究區數字高程模型DEM）Fig.1 Vegetation types and meteorological station distribution in Xilingol grassland (the top left corner is the DEM map of the study area)

2.2 數據來源與處理

2.2.1 氣象數據

氣象數據來源于中國氣象科學數據共享服務網（http://cdc.cma.gov.cn[2022-01-20]），包括錫林郭勒草原15 個氣象站點2000～2020 年的逐月降水量和氣溫數據，用于計算標準化降水蒸散指數（Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI）值。當樣點與插值點的距離越近，其實測值對插值點的影響越大。研究表明在空間距離較近的氣象觀測中，反距離加權插值法插值精度最高（艾葳等,2019）。因此，本文利用ArcGIS 軟件中反距離加權插值工具對SPEI進行插值，空間分辨率為500 m。此外，本文選用12 個月尺度的SPEI 值分析該區干旱時空變化特征。

2.2.2 NPP 數據

植被指數來自美國國家航空航天局（NASA）的MOD17A3 NPP 數據產品，空間分辨率為500 m，選擇時間序列與SPEI 一致。經MTR 和ArcGIS 對數據進行鑲嵌、投影、轉換等處理，并利用研究區邊界數據，對影像進行掩膜提取，最終獲取錫林郭勒草原2000～2020 年的MODIS NPP 柵格數據。

2.3 研究方法

2.3.1 SPEI 計算方法

SPEI 是表征氣候干旱狀況的指標，是在標準化降水指數（Standardized Precipitation Index,SPI）的基礎上，同時考慮了潛在蒸散量和降水量的影響，具有多時間尺度特征，能夠精確刻畫出干旱事件的影響范圍和強度（王林和陳文,2014;Li et al.,2020b）。且已有研究表明，SPEI 在錫林郭勒草原干旱監測及相關研究中具有較好的適用性（馬景釗和郝璐,2021）。其計算方法如下：

第一步，計算潛在蒸散量（E）：

其中，Ti為月平均溫度；A為常數，

H為年熱量指數，

第二步，計算逐月降水與蒸散的差值：

其中，Di為降水與蒸散的差值；Pi為月降水量；Ei月蒸散量。

第三步，由于原始數據序列中可能存在負值，因此采用3 個參數的Log-logistic 概率分布對Di數據序列進行正態化，計算每個數值對應的SPEI 指數：

其中，Γ為階乘函數，w0、w1、w2為數據序列Di的概率加權矩，

式中，N為參與計算的月份個數，ws為概率加權矩，s=0，1，2。

最后對累計概率密度進行標準化：

當累積概率P≤0.5時：

其中，常數c0=2.515517，c1=0.802853，c2=0.010328，d1=1.432788，d2=0.189269，d3=0.001308（張欽等,2019）。

本文將干旱程度劃分為5 個等級（謝南茜等,2023），SPEI 值越低表示干旱情況越嚴重，反之則越濕潤（表1）。根據上述5 個等級，進一步計算2000～2020 年逐年不同干旱等級的像元數，得到不同干旱等級的面積覆蓋率。該方法能夠較好的體現同一程度干旱造成的平均影響及影響范圍。

表1 SPEI 指數對應的干旱等級Table 1 Drought levels corresponding to the SPEI(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index)

2.3.2 Theil-Sen 趨勢分析與Mann-Kendall 非參數檢驗

本文對研究區2000～2020 年SPEI 進行Theil-Sen 趨勢分析，并獲取趨勢值 β的空間分布。當β＞0時，SPEI 呈增加趨勢，干旱狀況逐漸緩解；當 β＜0時，SPEI 具有降低趨勢，干旱狀況也隨之加劇。由于 β基本上不存在絕對等于0 的區域，因此本研究將 -0.001＜β＜0.001的范圍劃分為穩定不變的區間。文中NPP 的變化利用Theil-Sen 趨勢分析與線性趨勢進行衡量。采用變化趨勢的百分比衡量NPP 變化。NPP 變化趨勢的百分比定義為2000～2020 年NPP 的線性趨勢除以多年平均值（張詩妍等,2022）。百分比為正值時，表明植被NPP 呈上升趨勢，反之則呈下降趨勢。變化趨勢百分比的絕對值越大說明研究期間NPP 的相對變化越大。

由于Theil-Sen 趨勢分析只能反映某一時期內變量增加或減小的趨勢，而對該趨勢是否顯著的描述不足，因此需要與Mann-Kendall（MK）檢驗相結合進行趨勢顯著性檢驗。該方法不要求數據服從一定的分布，不受少數異常值的干擾，檢驗結果可靠（蔡博峰和于嶸,2009）。將MK 檢驗在0.05 置信水平上的顯著性檢驗結果劃分為顯著（|Zc|≥1.96）和非顯著（|Zc|＜1.96）（康堯等,2021）。本文根據Theil-Sen 趨勢分析和MK 檢驗方法，將SPEI和NPP 的變化趨勢與顯著性的耦合結果劃分為5種類型：顯著增加、非顯著增加、穩定不變、非顯著減少、顯著減少，并計算各類型所占面積比。

2.3.3 相關分析

基于像元的NPP 與SPEI 相關系數計算如下：

其中，R為x、y變量的相關系數，xi為第i年的NPP，yi為 第i年 的SPEI，為 多年 NPP 的均值，為 多年SPEI 的均值，本研究中n=21。

相關系數介于[－1，1] 之間，數值越大說明相關性越強。當相關系數介于－1～0 時，表明變量之間存在負相關關系；相關系數介于0～1 時，則存在正相關關系；相關系數為0 時，說明不存在相關性。結合顯著性檢驗，將相關性劃分為4 類，即顯著正相關（R＞0，P＜0.05）、非顯著正相關（R＞0，P≥0.05 ）、非顯著負相關（R＜0，P≥0.05）、顯著負相關（R＜0，P＜0.05）。

3 結果與分析

3.1 錫林郭勒草原氣溫與降水時空變化分析

本文對錫林郭勒草原年平均氣溫及年降水量進行統計，分析其時空變化特征。結果表明，近20年錫林郭勒草原年均氣溫整體呈非顯著上升趨勢（圖2a），速率為0.03°C a-1，多年均值為3.52°C。最低值出現在2012 年，為1.81°C，且在2012～2014 年間氣溫急劇上升，在2014 年達到最高值4.68°C。從空間上看（圖3a），96.81% 地區的氣溫呈非顯著上升趨勢；0.25%地區的氣溫呈顯著上升趨勢，主要分布在正藍旗南部的典型草原區；年均氣溫呈穩定不變的地區占2.94%，主要分布在阿巴嘎旗西北部和東烏珠穆沁旗東南部，植被類型以典型草原和草甸草原為主。

圖2 2000～2020 年錫林郭勒草原年平均（a）氣溫與（b）降水量時間變化Fig.2 Temporal variation feature of (a) temperature and (b) precipitation in Xilingol grassland from 2000 to 2020

圖3 2000～2020 年錫林郭勒草原（a）氣溫與（b）降水變化趨勢空間分布（其中餅圖表明不同變化趨勢所占的面積比）Fig.3 Spatial variation trend of (a) temperature and (b) precipitation in Xilingol grassland from 2000 to 2020 (the pie chart shows the area ratio of different changing trends)

從圖2b 可以看出，錫林郭勒草原年降水量呈顯著上升趨勢，速率為2.98 mm a-1。年降水量多年均值為263.73 mm，最大值和最小值分別出現在2012 年和2005 年。從不同變化類型看出（圖3b），降水量呈非顯著增加的面積占比最大，為68.71%，主要分布在研究區中部、西部和南部地區；其次是年降水量顯著增加的地區，面積占比為30.99%，主要分布在二連浩特市、錫林浩特市中部、西烏珠穆沁旗和東烏珠穆沁旗東部；呈非顯著減少和穩定不變的面積占比分別為0.26%和0.04%，主要分布在蘇尼特右旗南部和正鑲白旗南部的典型草原區?？傮w而言，錫林郭勒草原近20 年呈暖濕化趨勢，年降水量的增加趨勢較年均氣溫更為顯著。

3.2 錫林郭勒草原干旱時空變化分析

3.2.1 SPEI 時間變化特征

為了詳述2000～2020 年錫林郭勒草原干旱的時間變化特征，本文以12 個月尺度的SPEI 為基礎，分析不同植被類型區多年平均SPEI 變化特征。由圖4 可以看出，錫林郭勒草原區域SPEI 均值呈非顯著增加趨勢，速率為0.02 a-1，表明研究區氣候整體呈濕潤趨勢。主要由于近20 年來錫林郭勒地區降水量呈顯著增加趨勢，降水強度和持續性的增加對干旱具有緩解作用（吳英杰等,2020;任晉媛等,2021）。根據SPEI 均值，年尺度干旱以輕旱和中旱為主，如2000 年、2002 年、2009 年、2011 年、2014 年處于輕旱狀態，2001 年、2005 年、2007 年處于中旱狀態。不同植被類型區SPEI 值波動較大，但均呈上升趨勢，表明不同植被類型區氣候存在不同程度的濕潤趨勢。其中草甸草原區SPEI 以0.05 a-1的速率上升，濕潤趨勢最顯著，充足的水分條件有利于植被的生長發育；其次是森林區和典型草原區，SPEI 上升速率為0.04 a-1，亦呈濕潤趨勢；戈壁荒漠和荒漠草原區SPEI 增加較少，上升速率為0.02 a-1，干旱略微緩解但不顯著，與草甸草原和森林相比水分條件相對較差。

圖4 2000～2020 年錫林郭勒草原區域不同植被類型SPEI 時間變化：（a）全區域平均；（b）草甸草原；（c）典型草原；（d）森林：（e）荒漠草原；（f）戈壁荒漠Fig.4 Temporal variation of SPEI in different vegetation types in Xilingol grassland from 2000 to 2020: (a) Average;(b) meadow grassland;(c) typical steppe;(d) forest;(e) desert steppe;(f) gobi desert

3.2.2 SPEI 空間變化特征

從圖5 可以看出，SPEI 趨勢變化的分布整體呈明顯的干濕度地帶性，由東北向西南遞減。從不同變化類型來看，SPEI 非顯著增加的面積占比最大，為73.91%（表2），除東部和西南部地區外在研究區廣泛分布，其植被類型以典型草原為主；其次是顯著增加的區域，占22.52%，主要分布在西烏珠穆沁旗和東烏珠穆沁旗，植被類型以草甸草原為主。表明典型草原和草甸草原區濕潤趨勢明顯，這可能與降水量呈顯著增加趨勢及區域植被覆蓋度高，水土保持能力強有關；SPEI 非顯著減少的面積為2.75%，主要分布在蘇尼特右旗中南部的荒漠草原和典型草原區以及正鑲白旗中部；該區降水量和氣溫均呈增加趨勢、但該區荒漠草原面積較大，植被稀疏，水分條件較差，干旱敏感性和旱災風險較高（張巧鳳,2016）；面積占比最小的是保持穩定不變的區域，為0.82%，主要分布于蘇尼特右旗、正鑲白旗部分地區，植被類型為典型草原和荒漠草原。由于該區氣溫和降水變化趨勢不顯著，且存在降水呈非顯著增加和減少情況并存，因此SPEI 呈穩定不變的趨勢。綜上所述，錫林郭勒草原氣候整體呈濕潤趨勢，研究區氣溫變化空間差異較小，而降水量變化呈現出顯著性差異，干旱的變化趨勢空間格局與降水量較為一致，因此本文認為降水量是主導該區干濕狀況變化的因子。

表2 2000～2020 年錫林郭勒草原區域SPEI 不同變化類型面積及占比統計Table 2 Statistic of area and proportion of different variation types of SPEI in Xilingol grassland from 2000 to 2020

圖5 2000～2020 年錫林郭勒草原區域SPEI 空間變化趨勢Fig.5 SPEI spatial variation trend in Xilingol grassland from 2000 to 2020

3.3 錫林郭勒草原NPP 時空變化分析

3.3.1 NPP 時間變化特征

錫林郭勒草原2000～2020 年NPP 變化趨勢如圖6 所示。NPP 多年均值為186.85 gC m-2a-1，上升趨勢百分比為1.70%，表明研究區植被凈初級生產力呈顯著上升趨勢。NPP 在2012 年達到峰值237.49 gC m-2a-1，高于多年均值27.10%，最低值139.77 gC m-2a-1出現在2000 年，比多年均值低25.20%。從不同植被類型看出，戈壁荒漠區NPP增加趨勢最為明顯，上升趨勢百分比為1.77%，均值為95.00 gC m-2a-1；其次是典型草原區，上升趨勢百分比為1.73%，均值為308.48 gC m-2a-1；森林區和荒漠草原區上升趨勢百分比均為1.70%，均值分別為332.37 gC m-2a-1和88.66 gC m-2a-1；草甸草原區均值為308.48 gC m-2a-1，上升趨勢百分比為1.56%，變化最為緩慢。綜合以上結果可知，不同植被類型NPP 均呈顯著增加趨勢，但變化幅度存在差異。

3.3.2 NPP 空間變化特征

從圖7 和表3 可以看出，NPP 呈顯著增加的區域占比為76.67%，主要集中在錫林郭勒盟西北部、中部、東部，包括了多種植被類型區；其次是NPP 非顯著增加的區域，占比為20.71%，主要分布于錫林郭勒盟西南部、中部及北部，以荒漠草原和典型草原區為主。以上數據反映出研究區97.38%的地區植被NPP 增加，且與SPEI 空間變化趨勢（圖5）較為一致，說明氣候濕潤化趨勢使得區域植被向好發展；NPP 穩定不變的區域占2.21%，主要分布在研究區西部和東北部，植被類型為荒漠草原和典型草原；NPP 非顯著減少的面積占0.32%，分布較為零散，主要在研究區中南部和東部；NPP 顯著減少的面積占0.08%，集中在研究區東部，與西烏珠穆沁旗白音華礦區和東烏珠穆沁旗賀斯格烏拉露天礦區較近，表明這些地區植被退化較嚴重，與人類對草原的不合理開發活動導致的植被穩定性降低有關（阿榮等,2019）。

表3 2000～2020 年錫林郭勒草原區域NPP 不同變化類型面積及占比統計Table 3 Statistic of area and proportion of different variation types of NPP in Xilingol grassland from 2000 to 2020

圖7 2000～2020 年錫林郭勒草原區域NPP 空間變化趨勢Fig.7 NPP spatial variation trend in Xilingol grassland from 2000 to 2020

3.4 干旱對錫林郭勒草原NPP 的影響研究

3.4.1 SPEI 與NPP 相關分析

為了揭示干旱與NPP 之間的關系，計算2000～2020 年平均SPEI 與NPP 之間逐像元相關系數。結果顯示92.19%的地區通過0.05 置信水平上的顯著性檢驗，說明干旱對錫林郭勒草原NPP 的影響較大。由圖8 可以看出，SPEI 與NPP 之間正、負相關性并存，其中SPEI 與NPP 之間呈顯著正相關的面積占比為92.17%，主要分布在研究區中部、東部及西南部；呈非顯著正相關的面積占比為7.71%，主要分布于錫林郭勒盟中南部和西北部。說明大部分處于正相關地區的NPP 隨著干旱的緩解在增加，即氣候越濕潤植被生長情況越好；SPE I 與NPP 呈非顯著負相關和顯著負相關的面積占比分別為0.10%和0.01%，集中分布在研究區東部邊緣地區；這是由于NPP 還受氣候因子外其他因素的影響，如農業活動、區域工業化、植被本身的穩定性等（駱艷和張松林,2019），且處于負相關地區的植被大部分呈現出退化趨勢。

3.4.2 干旱對不同植被類型NPP 的影響

通過柵格尺度的統計分析，得到了不同植被類型區SPEI 和NPP 之間的散點圖（圖9）。結果顯示，研究區整體及不同植被類型區的SPEI 與NPP均呈顯著正相關，NPP 值隨著SPEI 值的增加呈上升趨勢，表明植被凈初級生產力隨干旱的緩解得到提升。但干旱對不同植被類型區NPP 的影響存在差異，其相關性高低依次為森林＜草甸草原＜荒漠草原＜戈壁荒漠＜典型草原。結果表明典型草原對干旱的響應最為敏感。主要是由于干旱的緩解能夠減少典型草原植物水分的蒸騰和損失，有利于提高植物水分利用效率和植被覆蓋度，使牧草產量增加（李茜若等,2015）。戈壁荒漠和荒漠草原對干旱的敏感性較高，相較于其他植被類型，戈壁荒漠和荒漠草原生長的地區更為干旱，水分對植被生長的限制作用強（馬蓉等,2023）。因此，當干旱緩解時適宜的水分條件使得植物生長恢復迅速。相反，草甸草原具有較高的恢復力穩定性，NPP 可以迅速恢復到干旱前的狀態，因而可以避免干旱對其生產力的嚴重影響（Shinoda et al.,2010）。森林根系較深、持水能力相對較好，因此具有更高的抗旱穩定性（Thiery et al.,2017）。

圖9 2000～2020 年錫林郭勒草原區域不同植被類型SPEI 和NPP 的線性擬合：（a）全區域平均；（b）草甸草原；（c）典型草原；（d）森林；（e）荒漠草原；（f）戈壁荒漠Fig.9 Linear fitting of drought and NPP of different vegetation types in Xilingol grassland from 2000 to 2020: (a) Average;(b) meadow grassland;(c) typical steppe;(d) forest;(e) desert steppe;(f) gobi desert

3.4.3 不同程度干旱對NPP 的影響

根據錫林郭勒草原年際干旱特征發現，近20年來除2012 年、2018 年外，其他年份均出現了不同程度的干旱現象，以輕旱和中旱為主，重旱發生頻率較低。由不同程度干旱發生面積與NPP 之間的相關性結果（圖10）看出，輕旱、中旱和重旱的面積覆蓋率與NPP 均呈負相關關系，NPP 隨干旱面積的增加呈減少趨勢，其損失率依次為2.47 gC m-2a-110a-1、2.79 gC m-2a-110a-1和40.33 gC m-2a-110a-1。通過不同程度干旱對NPP 的影響發現，未發生干旱地區的年均NPP 為197.63 gC m-2a-1，而發生輕旱、中旱和重旱地區的年均NPP 分別為177.81 gC m-2a-1、169.67 gC m-2a-1和130.89 gC m-2a-1，相比未發生干旱地區的NPP 分別減少了約10.03%、14.15%、33.77%。值得注意的是，2017 年研究區7.44%地區發生特旱，與特旱對應的NPP 均值為112.54 gC m-2a-1，較未發生干旱區的NPP 均值減少約43.06%。因在研究時間段內特旱僅在2017 年發生，因此本文未得到特旱對NPP的多年影響情況。但上述數據可以在一定程度上說明特旱對植被NPP 的不利影響?？傮w而言，不同程度干旱對植被生產力均有負向影響，NPP 隨著干旱強度和范圍的增加而減少。

圖10 2000～2020 年錫林郭勒草原區域不同程度干旱面積覆蓋率與NPP 的相關關系：（a）無旱；（b）輕旱；（c）中旱；（d）重旱Fig.10 Correlation between different degree of drought area ratio and NPP in Xilingol grassland from 2000 to 2020: (a) No drought;(b) mild dought;(c) moderate drought;(d) severe drought

4 討論

通過分析2000～2020 年錫林郭勒草原12 個月尺度的SPEI 時空變化特征發現，研究區整體呈濕潤趨勢，空間上SPEI 由東北向西南遞減，中部到西部地區存在干旱趨勢。謝岷等（2022）認為近年來內蒙古大部分地區干旱有所緩解，逐步進入濕潤期；張璐等（2020）研究表明，錫林郭勒地區干旱情況呈緩解趨勢，東部地區變化趨勢強于西部，與本文研究結果大致相同。從NPP 的變化特征發現，NPP 呈上升趨勢，在空間上由東北向西南遞減，與SPEI 分布特征相吻合，該結論與烏尼圖等（2020）和湯曾偉等（2018）的研究結果一致。

研究結果顯示錫林郭勒草原SPEI 與NPP 時空變化特征具有趨同效應，SPEI 與NPP 呈顯著正相關關系地區面積占比高達92.17%，NPP 隨干旱的緩解而增加，這與穆少杰等（2013）和龍慧靈等（2010）的研究結果較為一致；其次，本研究發現干旱對不同植被類型NPP 的影響有所差異：典型草原、戈壁荒漠和荒漠草原對干旱的敏感性較高，草甸草原和森林區對干旱的敏感性較低。已有研究表明，相比草原地區，林地對干旱的抵抗力較強，植被生產力受干旱的影響較?。╓u et al.,2022）；而在草原植被中，典型草原對干旱的敏感性最高，其次是荒漠草原（白慶坤和阿拉騰圖婭,2022）。相比于水分相對充足的草甸草原，典型草原、荒漠草原和戈壁荒漠區的植被生長更容易受水分條件的限制（張清雨等,2013;Lei et al.,2020），因此，其植被NPP 的變化對干旱變化的敏感性相對高。此外，本文發現NPP 隨著干旱強度和范圍的增加而減少。已有研究表明，干旱強度對植被生長有明顯的抑制作用，干旱越嚴重，對植被生長的脅迫作用越強（馬梓策,2022），在長期和嚴重干旱條件中植被NPP 下降更為顯著（Li et al.,2020a）。

本文存在一些不足之處，有待進一步完善。由于選用了MOD17A3 NPP 年值產品數據，因此僅開展了年尺度干旱對NPP 的影響研究。然而，不同時間尺度干旱對NPP 的影響存在一定差異（Kreyling et al.,2008;Sun et al.,2016）。因此，未來將結合CASA 模型等獲取不同時間尺度的NPP數據，進行進一步的細化；同時，本文僅考慮了氣候因子，事實上不能排除其他環境因子、人類活動及植物本身的耐旱性等對NPP 產生的影響，因此，今后的工作中需要考慮多種因素，獲得更加客觀的研究結果。

5 結論

本文基于2000～2020 年氣象數據和NPP 數據，分析干旱與NPP 的時空變化特征基礎上，探討了干旱對錫林郭勒草原NPP 的影響，得出以下結論：

（1）近20 年錫林郭勒草原整體呈暖濕化趨勢。不同植被類型區SPEI 均呈上升趨勢，干旱情況整體緩解，SPEI 自東北向西南遞減，濕潤趨勢分布在全區域96.43%的范圍，具有空間一致性。

（2）NPP 多年均值為186.85 gC m-2a-1，全區域97.38%的地區NPP 呈增加趨勢，植被狀況整體好轉，局部地區有所退化，但其整體空間分布特征與SPEI 基本一致。

（3）NPP 與SPEI 呈正相關關系區域占比高達99.88%，說明干旱對NPP 的正向影響較大；SPEI 與不同植被類型NPP 均呈顯著正相關，其中相關性最大的是典型草原，最小的是森林。

（4）不同程度干旱對植被NPP 均有負向影響，NPP 的減少幅度隨干旱強度和影響范圍的增加而上升。