열수 요인과 인간 활동이 칭하이 식생 범위에 미치는 영향

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12488(2023) 이 기사 인용

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칭하이-티베트 고원의 시공간적 변화와 추진 요인에 대한 체계적인 이해는 생태학적으로 지속 가능한 발전의 미래에 대한 중요한 과학적 참고 가치를 갖고 있습니다. 본 논문은 MODIS 정규화차식생지수(NDVI)와 기상 데이터를 활용하여 2001년부터 2020년까지 칭하이-티베트 고원 식생 범위의 시공간적 변화와 추진 요인을 조사합니다. 사용된 방법에는 이분형 픽셀 모델, 추세 분석, 부분적 픽셀 모델이 포함됩니다. 상관 분석, 잔차 분석. 결과는 지난 20년 동안 티베트 고원의 식생 범위가 북서쪽에서 남동쪽으로 공간 확장이 발생하면서 일반적으로 변동하는 상승 추세를 보여줍니다. 식생 범위는 기후 요인과 양의 상관 관계를 나타냅니다. 면적의 약 60.7%는 식생분율피복(FVC)과 강수량 사이에 양의 상관관계를 나타냈으며, 면적의 8.66%는 매우 유의한(p<0.05) 및 유의한(p<0.01) 양의 상관관계를 나타냈습니다. 전체적으로 인간 활동은 칭하이-티베트 고원의 식생 피복을 강화하는 데 기여해 왔습니다. 인간 활동이 식생 피복에 긍정적인 영향을 미치는 지역은 주로 칭하이 중북부와 Ngari 북부에 위치하고 있으며, 황폐화를 겪고 있는 지역에는 Yushu, Nagqu 및 Lhasa 중동부의 특정 초원 지역이 포함됩니다.

육상 생태계의 중요한 부분으로서 식생 범위와 성장 조건은 생태 환경과 지속 가능한 개발 능력에 큰 영향을 미칩니다1,2. 특정 지역의 전체 면적에 대한 지상 식생의 수직 투영 비율로 정의되는 FVC(부분 식생 피복)는 식생 역학, 생태 변화 및 표면 식생 성장을 평가하는 데 유용한 지표 역할을 합니다3,4, 5. 열수 조건은 식생 특성을 결정하는 주요 비생물학적 요인입니다6. FVC와 기후 요인 사이의 기본 연결은 FVC가 기후 변화를 간접적으로 반영할 수 있음을 나타냅니다. 따라서 FVC의 시공간적 변화는 식생 성장 역학을 밝히고, 가뭄 스트레스를 모니터링하고, 온난화 세계에서 생태계 품질을 평가하는 효과적인 수단임이 입증되었습니다7.

아시아에 위치한 칭짱고원(QTP)은 세계에서 가장 크고 가장 높은 고원으로 흔히 '세계의 지붕', '제3의 극'이라고 불립니다. 총 면적이 250만km28,9를 초과하는 이곳은 중국의 내륙 고원 역할을 합니다8,9. QTP는 기후변화에 민감한 지역이자 생태학적으로 취약한 지역으로, 그 생태적 변화는 아시아는 물론 지구 기후에도 중요한 영향을 미친다10. QTP의 독특한 기후와 지리적 특성은 숲, 관목, 고산 초원, 고산 초원, 고산 사막과 같은 다양한 생태계 유형의 개발을 촉진했습니다. 식생 범위 데이터를 수집하고 공간적, 시간적 변화를 탐색하는 것은 QTP에서 생태계 품질을 평가하는 데 중요합니다.

이전 연구에서는 QTP의 식생 범위가 증가하는 추세를 지속적으로 보고했습니다. Li et al. 2001년부터 2010년까지 QTP의 식생 범위가 증가하는 추세를 관찰했습니다11. Duan et al. 는 2000년부터 2018년까지 NDVI 데이터를 분석한 결과 QTP의 고산 초원, 고산 초원 및 전체 식물이 성장 시즌 동안 NDVI의 증가 추세를 나타내는 것으로 나타났습니다12. 유사하게, Zhu et al. 2000년부터 2018년까지 시계열 NDVI 데이터에 대한 포괄적인 분석을 수행했으며 QTP13 전반에 걸쳐 식생 녹색성의 긍정적인 추세를 확인했습니다. 또한, 이러한 연구는 기후 변화와 인위적 요인이 식생 성장에 미치는 영향을 입증했습니다. Zhonget al. 단기 온난화와 강수량 증가로 인해 1999년부터 2014년까지 QTP의 식생 밀도가 전반적으로 증가했다고 보고했습니다14. Zhu et al. QTP의 식생에 대한 기후 변화의 긍정적인 영향은 약화되고 부정적인 영향은 증가하며 인간 활동이 점점 더 부정적인 역할을 한다는 것을 나타냅니다15. Hanet al. QTP의 성장기 동안 평균 기온, 총 강수량 및 식생 범위 사이의 중요한 상관 관계를 확인했으며 강수량은 식생 성장의 주요 제어 요소입니다. Huang et al. 기후와 인간 활동의 지배적인 영향은 시공간적으로 다양하며, 인간이 지배하는 지역은 기후가 지배하는 지역보다 작다는 것을 발견했습니다17. Sunet al. QTP 지역의 식생 NDVI 공간 분포에 대한 인간 활동 및 날씨의 강도에 대한 데이터의 영향을 분석하기 위해 지리 탐지기 모델을 사용했습니다.