替代稳态下阜康北部荒漠生态弹性的时空格局

摘要: 替代稳态下的荒漠生态系统生态弹性反映了系统承受环境干扰后的恢复能力，这对认识荒漠生态系统过程具有重要的理论意义。当前研究主要集中在湖泊和森林生态系统，而有关荒漠生态系统弹性的研究普遍未考虑替代稳态，也鲜有考虑弹性的时间变化。本研究以阜康北部的古尔班通古特沙漠南缘至沙漠腹地样带为例，运用2001年1月至2020年12月的MODIS全球植被指数遥感数据，采用BFAST（Breaks for Additive Season and Trend）和状态空间建模对数据进行处理和提取，通过不同状态的退出时间量化得出不同时段替代稳态条件下的生态弹性，同时根据计算结果分析了该地区生态弹性时空演变特征及其影响机制。研究结果表明：（1）研究区弹性+和弹性-整体呈现先下降后上升的趋势，但沙漠边缘至腹地空间差异显著。（2）生态弹性对降水变化存在滞后响应。（3）降水季节变化的差异会降低降水量与生态弹性之间的相关性。综上所述，生态弹性的空间分布总体受降水格局控制，但立地条件导致的植被空间异质性增加了生态弹性空间分布的复杂性，而生态弹性与降水变化的关系取决于植被群落构成、植物对降水变化响应、降水量变化趋势和季节分布。本研究在认识荒漠生态系统功能稳定性维持机制以及荒漠生态保护和修复方面具有重要的理论与实践意义。