长三角城市群植被总初级生产力时空变化及其影响因素
张砚婷
汤弟伟
陶文
王钰鑫
湖北民族大学 生物资源保护与利用湖北省重点实验室,湖北 恩施 445000
摘要：为厘清2001-2023 年长三角城市群植被总初级生产力(gross primary productivity,GPP)的时空演变规律及其驱动机制,整合遥感与气象数据,采用变异系数、泰尔-森中位数趋势结合曼-肯德尔检验,以及赫斯特指数对GPP 演变特征进行多尺度分析.通过对比 4 种机器学习模型的预测表现,选出最优的轻量级梯度提升机(light gradient booster machine,LigthGBM)模型,并结合沙普利加性解释(Shapley additive explanations,SHAP)方法揭示驱动因子的重要性及交互效应.研究发现,2001-2023 年长三角地区多年平均GPP为 1130.41 g/(m2·a),年际变化呈显著上升趋势(年平均变化量为 6.71 g/(m2·a),P<0.05).空间上表现为"南高北低"格局:南部林地集聚区为高值区,北部以耕地和建设用地为主的区域为低值区.LightGBM模型优于其余模型.SHAP结果表明,驱动因子贡献度排名前5 的依次为:高程>饱和水汽压差>夜间灯光>坡度>干旱指数.高程与气候-人为因子的交互对GPP提升尤为显著.各驱动因子的影响具有明显的非线性特征,对植被GPP的影响较为复杂.该研究可为长三角植被保护和生态治理提供科学参考.
关键词：总初级生产力时空分布机器学习SHAP交互效应驱动因素长三角城市群
分类号：F301.24(农业经济理论)X87(环境遥感)
资助基金：国家自然科学基金(42367070)
论文发表日期：2025-12-30
在线出版日期：2025-12-10（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 593-600 )
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