Land use and vegetation conditions shape the dynamics of ecosystem resilience in an arid and semi-arid region: evidence from the Fenhe River Basin, China

方法

长时序遥感数据，以碳储量、生境质量及土地利用构建恢复力指标。

发现

恢复力整体下降且高值区破碎化，植被改善未能逆转退化但显著减缓。

机会点

可探究植被覆盖提升与恢复力退化的阈值关系，构建半干旱流域恢复力预警模型。

量化流域生态系统恢复力（ER）的时空动态对于生态调控和可持续流域管理至关重要。本研究利用长期时间序列遥感数据集，全面刻画了中国汾河流域（FRB）生态系统恢复力的时空变化特征，并特别强调植被覆盖在减缓恢复力下降中的作用。具体而言，研究选取碳储量（CS）和生境质量（HQ）两个核心生态系统服务指标以及土地利用指标，构建了生态系统恢复力评估的代理指标体系。结果表明，碳储量与生境质量在全流域呈现空间分布一致的性格局特征，表现为外围区域高值、中部核心区低值。时间上，碳储量与生境质量在研究期内均呈轻微退化趋势，碳储量平均值下降0.16吨，生境质量下降0.04，相应导致区域生态系统恢复力整体下降及高恢复力生态区严重破碎化。土地利用转移与植被覆盖度（FVC）被识别为控制生态系统恢复力时间波动的主要耦合因素。重要的是，本研究揭示了区域面积与综合生态系统服务（即碳储量和生境质量）及生态系统恢复力时空变化之间存在显著空间错配，表明流域核心区域关键生态系统服务功能的丧失是区域生态系统恢复力退化的主要驱动因素。植被状况改善（植被覆盖度由0.52增至0.66）虽未能扭转固有退化轨迹，但显著减缓了生态系统恢复力的下降。本研究为生态系统健康监测、植被恢复及可持续流域治理提供了可靠的遥感分析框架和科学参考，尤其适用于半干旱地区。