3.2.1 年均气温与年降水量空间分布特征
植被的变化受到多方面因素的影响,其中年降水量和年均气温是对植被变化影响较大的两个气候因素[25]。计算1995年、2005年和2015年的年均气温和年降水量(图5)。
分析可得,1995年、2005年和2015年川西高原年均气温为3.3℃,最高温度为17.9℃,位于最南部的盐源县,最低温度为-13.1℃,位于西北部的玛多县; 年均降水量为848.6 mm,最大降水量为1 584.1 mm,位于西南部的泸定县; 最小降水量为435.7 mm,位于西北部的玛多县。研究区内年均气温和年降水量的分布具有空间异质性,玛多县所在的西北部和泸定县所在的东南部区域气温整体低于中部地区,泸定县所在的东南地区,位于青藏高原和四川盆地过渡区,受东南季风和西南季风影响,降水充沛,气温不高; 玛多县地区靠近青藏高原,从研究区中部到西北部地势逐渐增高,气温逐渐下降。
3.2.2 植被覆盖对气候变化的响应
计算1995—2015年年均气温和年降水量与植被覆盖的偏相关系数(图6A—B)。年植被覆盖与年均气温的偏相关系数变化范围为[-0.71,0.71],年植被覆盖与年降水量的偏相关系数变化范围为[-0.71,0.71]。统计分析可得年植被覆盖与年均气温呈正相关的区域面积占14.9%,年植被覆盖与年降水量呈正相关的区域面积占35.4%。根据年均气温和年均降水量与年植被覆盖的偏相关系数方向,对研究区域进行分区讨论[27],年植被覆盖与年均气温负相关,与年降水量负相关,归于分区一; 年植被覆盖与年均气温负相关,与年降水量正相关,归于分区二; 年植被覆盖与年均气温正相关,与年降水量负相关,归于分区三; 年植被覆盖与年均气温正相关,与年降水量正相关,归于分区四; 年植被覆盖与年均气温和年降水量的偏相关系数较低(都为0),归于分区五(图6C)。
分区一占总面积的6.4%,主要分布在石渠县、甘孜县和色达县的北部,植被类型主要为高寒草甸,分析认为该区域鼠灾泛滥和人为过度放牧导致植被覆盖稀疏,气温和降水反而加速了水土流失,抑制植被生长。分区二占总面积的30.8%,主要分布在西部的白玉县、理塘县和东北部的黑水县等地,植被类型主要为草甸、常绿阔叶林、针叶林和灌丛,地形复杂,气温较高而降水量低,水土蒸发量大,水土流失较严重[28],气温升高减弱其光合作用,抑制植被的生长,适当的降水可增加土壤含水量,促进植被生长。分区三占总面积的10.3%,主要分布在马尔康县、道孚县、九龙县一带,该区域气温相对较低而降水量高,降水持续增加引发泥石流、滑坡等地质灾害,并使植被光照条件下降,减弱其光合作用,抑制植被生长,从而使植被覆盖降低[29-30]。分区四占总面积的4.6%,主要分布在西北部的玛多县及东南部的汶川县和康定县地区。汶川地区自2008年汶川地震后,该区域的地质活动较为频繁,生态系统也在逐渐恢复,气温和降水作为植被生长的两个重要因素,促进该区域生态重建[31]。玛多县位于高海拔地区,气温低、降水量少、人类活动影响程度小,气温和降水成为植被覆盖变化的主要诱因[32]。分区五占总面积的43.8%,主要分布在若尔盖县和红原县等东北部高寒高纬度地区,土地沙化严重,植被变化的主导驱动因素是人类活动,因此,该区域的年植被覆盖变化与年均气温和年降水量的相关性不大[33]。
在研究区不同的区域,年植被覆盖与年均气温的偏相关性和年植被覆盖与年均降水量的偏相关性的方向与程度不同,整体而言,植被覆盖对降水的变化相较于气温更加敏感,此外研究区内年植被覆盖与年降水量呈负相关的区域,往往与年均气温呈正相关,这与仙巍等[20]研究川西高山高原过渡带植被对气候变化响应的结果相符。
图6 1995-2015年年均气温和年降水量与植被覆盖度偏相关分析及偏相关性分区