2000—2015年宁夏草地净初级生产力时空特征及其气候响应

朱玉果,杜灵通,*,谢应忠,刘 可,宫 菲,丹 杨,王 乐,郑琪琪

1 宁夏大学西北土地退化与生态恢复省部共建国家重点实验室培育基地,银川 750021 2 宁夏大学西北退化生态系统恢复与重建教育部重点实验室,银川 750021 3 宁夏大学农学院,银川 750021

植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)反映了在自然环境条件下植被对CO2的固定能力,在陆地生态系统碳循环研究中占有重要地位[1]。20世纪90年代初第一次IPCC会议后,陆地生态系统NPP的研究逐渐被重视,近年来随着航天遥感技术的快速发展,涌现出了一系列的陆地生态系统NPP估算模型,为区域和全球尺度NPP估算和开展相关应用研究带来新的生机。目前,NPP估算模型可分为气候相关统计模型(Miami、Thornthwaite Menorial和Chikugo等)、生态系统过程模型(BIOME-BGC、和BEPS等)、光能利用率模型(GLO-PEM和CASA等)及生态遥感耦合模型四大类[2- 3]。其中建立在光合有效辐射和光能利用率基础上的CASA模型已成为估算NPP的成熟模型[4- 5],并应用于国内外的众多研究。朴世龙等较早的引入CASA模型并对我国NPP进行了估算[6]；朱文泉等在对中国不同植被光能利用率研究的基础之上对CASA模型进行了改进[7]；高清竹等针对国内不同区域的差异对CASA模型进行适应性改进并应用到藏北高原[8]。近年来利用CASA模型估算草地NPP的研究逐渐向区域应用扩展,一些学者分别对新疆、锡林郭勒草原及三江源草地的NPP进行估算[9- 11],得出CASA模型估算值与实际情况相符,估算结果能应用到区域农牧业生产实践。此外,美国航空航天局发布的MOD17 NPP产品已被广泛关注,由于其纠正了MODIS LAI-FPAR受云层和气溶胶的影响[12- 13],数据质量较高,并应用到不同地理区域和省域的植被生态研究中[14- 15]。总体来看,通过遥感数据驱动模型估算区域NPP已成为研究生态系统净初级生产力的重要手段。

宁夏草地面积约3.01×104km2,占自治区面积的53.7%。草地是宁夏陆地生态系统的重要组成部分,也是构筑西北生态安全屏障的基础,特别在维系西北农牧交错带生态安全中起着重要作用。作为牧业生产的重要资源,宁夏历来对草地生产力的研究比较重视,20世纪80年代开始便有基于站点监测资料研究的报道[16-18]。但由于宁夏草地类型复杂多样,且全区南北的地理气候差异大,站点监测无法掌握宁夏全境和不同类型草地的NPP空间分布特征。目前,尚未见基于遥感过程模型估算宁夏草地NPP的研究,也鲜有从空间上探讨宁夏草地NPP时空变化特征及对气候变化响应的报道。而从空间上掌握宁夏草地NPP时空特征对调整宁夏农牧业产业结构具有参考价值,探讨宁夏草地NPP对气候变化的响应,对地方政府制定应对气候变化策略具有指导意义。为此,本研究采用2000—2015年的遥感和站点气象资料,利用CASA模型对近16 a宁夏草地NPP进行估算,在此基础上分析NPP的时空变化特征,探讨与气候变化的关系,以期为宁夏草地资源的合理开发利用及区域农牧业发展提供科学依据。

1 数据与方法

1.1 数据来源

图1 宁夏草地分类图Fig.1 Grassland classification of Ningxia

气象数据来自中国气象数据网(http://data.cma.cn/),包括宁夏全区周边14个气象站点2000—2015年的月平均气温、月总降水量以及太阳总辐射数据,采用Anusplin插值法生成空间分辨率为1 km的序列栅格数据。MOD13和MOD17数据来自于NASA网站(https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/),对原始数据进行格式转换、投影转换等预处理。数字高程模型(DEM)为地理空间数据云(http://www.gscloud.cn/)发布的90 m分辨率的SRTM数据。草地类型图由1∶120万的纸质草地分类图矢量化所得,全区共10种草地类型(图1)。草地净初级生产力实测数据为宁夏16个市县1981—2010年监测到的各类型草地NPP的加权平均值,数据来自文献[19]。

1.2 CASA模型及NPP估算

CASA模型以植被的生理过程为基础,该模型将植被净初级生产力的积累过程简化为植被吸收的光合有效辐射与光能利用率的乘积,公式如下[20]：

NPP(x,t)=APAR(x,t)×ε(x,t)

(1)

式中,APAR(x,t)为植被吸收的光合有效辐射,ε(x,t)为实际光能利用率,x表示空间像元位置,t为时间。

1.2.1 光合有效辐射估算

光合有效辐射指参与到植被光合作用过程中的太阳辐射能,由于不同植被的生理特性各异,对太阳辐射的吸收比例不同,故植被吸收的光合有效辐射计算公式如下[20]：

APAR(x,t)=SOL(x,t)×FPAR(x,t)×0.5

(2)

式中,SOL(x,t)为太阳总辐射量,FPAR(x,t)为植被光合有效辐射的吸收比例,由于植被可吸收的太阳有效辐射波长在0.4—0.7 μm,占太阳总辐射波长的一半,故乘以常数0.5。

依据FPAR与归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)之间的线性关系,可以通过NDVI估算植被光合有效辐射的吸收比例,公式如下[7]：

(3)

式中,NDVIi,max和NDVIi,min为i种植被类型的NDVI最大值与最小值,FPARmax和FPARmin为植被光合有效辐射吸收比例的最大值与最小值,与植被类型无关,取常数0.950和0.001。

FPAR与简单比值植被指数(Simple Ration,SR)也存在线性关系[21- 22],又可用SR估算FPAR：

(4)

(5)

式中,SRi,min和SRi,max为i种植被类型的SR最小值与最大值,对于草地类型,SRi,min取值1.08,SRi,max取值4.46。为减小FPAR的估算误差,在CASA模型中取两种FPAR的平均值[7]：

FPAR=0.5×FPARNDVI+0.5×FPARSR

(6)

1.2.2 光能利用率估算

光能利用率表征植被将吸收的太阳辐射能转化为有机碳的效率,与温度和水分条件有关[5]：

ε(x,t)=Tε1(x,t)×Tε2(x,t)×Wε1(x,t)×εmax

(7)

式中,Tε1(x,t)和Tε2(x,t)为温度胁迫因子,Wε1(x,t)为水分胁迫系数,εmax为最大光能利用率,草地的εmax取值为0.542[7]。

Tε1(x,t)=0.8+0.02×Topt(x)-0.0005×[Topt(x)]2

(8)

Tε2(x,t)=1.184/{1+exp[0.2×(Topt(x)-10-T(x,t))]}×1/

{1+exp[0.3×(-Topt(x)-10+T(x,t))]}

(9)

Wε1(x,t)=0.5+0.5×EET(x,t)/PET(x,t)

(10)

式中,Topt(x)指植被生长的最适温度,由植被NDVI值达到最大的月份的气温平均所得；水分胁迫因子Wε1(x,t)与环境中有效水分储量成正相关,其值在极度湿润的条件下为1,极干旱的情况下为0.5[4]；EET(x,t)为区域实际蒸散量；PET(x,t)是区域潜在蒸散量。

1.3 时空分析方法

1.3.1 趋势分析

为定量研究草地净初级生产力的变化趋势,采用一元线性回归分析来模拟每个栅格的变化趋势,通过每个像元的线性变化斜率来判断时间序列上的NPP变化趋势,公式如下：

(12)

式中,Slope为线性拟合斜率,NPPi为第i年的年总NPP,n为研究年限,当Slope>0时,表示NPP在研究时段内处于增长趋势,反之则为下降趋势。

1.3.2 Hurst指数

基于重新标度极差(R/S)分析的Hurst指数是定量描述时间序列信息长期依赖性的有效方法,给定的时间序列变量{ξ(t)},t=1,2,…,对于任意时刻τ≥1,构建几种序列[23]。

(13)

累计离差：

(14)

极差：

R(τ)=X(t,τ)max-X(t,τ)minτ=1,2,…

(15)

(16)

在计算出R(τ)和S(τ)的基础上,定义R/S=R(τ)/S(τ),若R/S∝τH,则说明分析的时间序列存在赫斯特现象,H称为赫斯特指数。Hurst指数的表征意义明确,当0.5

1.3.3 相关性分析

采用逐像元的Pearson相关系数分析对宁夏草地NPP与相关气象因素及草地NDVI之间的相关性进行定量研究,并进行F检验,当P<0.05时,相关性显著。

2 结果与分析

2.1 宁夏草地NPP估算结果验证

图2 CASA模型估算宁夏草地NPP与实测NPP的关系 Fig.2 Correlation of simulated NPP based on CASA model and observed NPP of grassland in NingxiaCASA：Carnegie-Ames-Stanford Approach model；NPP：净初级生产力，Net Primary Production

将CASA模型估算的宁夏多年草地NPP均值与宁夏境内近16个县市的多年草地生产力数据进行相关分析,草地生产力实测值为地上草地产草量干重,而CASA模型估算的NPP是地上和地下生物量的总和。因此在验证中参照前人文献中的干物质产量与NPP的转换关系及不同草地类型地下与地上生物量的比例系数[24- 25],将CASA模型估算NPP的地上部分求出,并与草地实测地上NPP进行对比(图2)。模型估算NPP与实测NPP呈线性关系,相关性系数R达0.93(P<0.01),模型估算的相对平均误差(MRE)为0.23,均方根误差(RMSE)为2.35,表明模型估算的草地NPP精度较高,能够代表宁夏草地地面的净初级生产力分布状况。此外,本研究从空间上将CASA模型获取的NPP与MOD17 NPP产品进行对比。结果显示,CASA模型估算的NPP在空间特征上与MOD17 NPP基本吻合,从像元尺度获取的整体相关系数为0.88(P<0.01)。从草地类型来看,CASA模型在干草原的估算误差最小,次之是草原化荒漠类和荒漠草原,这三类草原总面积占宁夏草原面积的近90%,代表了宁夏主体草地生产力,除了沼泽类外,其他类型草地的相关性均在0.70以上(表1)。由此可见,CASA模型从站点到区域上均能够较准确的估算宁夏草地NPP,估算结果具有较高的精度。

表1 宁夏不同草地类型CASA模型估算NPP与MOD17 NPP结果的对比

**为P<0.01；R：相关系数,Correlation coefficient；RMSE：均方根误差,Root Mean Square Error；MRE：相对平均误差,Mean Relative Error

2.2 宁夏草地NPP的空间分布特征

图3 2000—2015年宁夏草地年均NPP空间分布 Fig.3 Spatial characteristics of annual NPP of grassland from 2000 to 2015 in Ningxia

2000—2015年宁夏草地年平均NPP的空间分布如图3所示,全区年均草地NPP为148.28 g C m-2a-1,南部丘陵山区草地NPP主要在200—300 g C m-2a-1之间,其中六盘山、南华山等山麓地区高于400 g C m-2a-1；中部干旱带草地NPP主要集中在100—200 g C m-2a-1之间,其中退化较为严重的草地不足100 g C m-2a-1；由此可见,宁夏草地NPP分布存在较强的空间异质性,这与宁夏的地理气候特征有关。宁夏南部丘陵山区年降水量最高可达600 mm左右,发育了以山地草甸和草甸草原为主的草地类型,草地覆盖度高,净初级生产力强。中部干旱带西北部靠近腾格里沙漠,东部为毛乌素沙地,草地类型以干草原、荒漠草原和草原化荒漠为主,草地覆盖度低,净初级生产力弱。北部引黄灌区西部的贺兰山山前平原和东部的鄂尔多斯台地边缘也发育一些荒漠草原、草原化荒漠,其草地覆盖度低,净初级生产力弱,而在灌区农田与城市用地的边缘地带则零星分布着一些低湿地草甸类及沼泽类草地,贺兰山山麓分布一些灌丛草原,其草地覆盖度高,净初级生产力强。

2.3 宁夏草地NPP的时间变化特征

宁夏草地2000—2015年的年均NPP值变化如图4所示,近16 a的宁夏草地NPP处于波动上升的趋势,其上升趋势显著(P<0.01),线性增长率为3.84 g C m-2a-1。2000年NPP均值最低,仅为93.13 g C m-2a-1,2012年NPP均值最高,达197.95 g C m-2a-1。将宁夏草地NPP分布划分为5个等级,分别统计其分布面积比例(图4),近16 a宁夏草地NPP≤100 g C m-2a-1的面积呈波动减小趋势,而NPP高值(NPP≥300 g C m-2a-1)的面积则在不断的波动增加。NPP处于≤100 g C m-2a-1和100—200 g C m-2a-1两个等级的草地面积占总草地面积的65%以上,其中大部分年份NPP在100—200 g C m-2a-1等级草地面积超过总草地面积的50%,但2000—2001、2005、2008—2009和2015等干旱年份,草地NPP处于100—200 g C m-2a-1的面积明显减小。

NPP多年均值在不同草地类型的表现差异较大,其中山地草甸类的NPP多年均值最高,达到了518.34 g C m-2a-1,是宁夏净初级生产力最高的草地类型,主要分布在南部山区；其次是草甸草原、灌丛草甸类和低湿地草甸,NPP多年均值分别为331.62 g C m-2a-1、261.93 g C m-2a-1和222.73 g C m-2a-1；其他草地类型的NPP多年均值在200 g C m-2a-1以下,其中宁夏中部干旱带分布广泛的荒漠草原和干草原类草地的NPP多年均值仅为110.44 g C m-2a-1和186.36 g C m-2a-1。不同草地类型的NPP年内动态变化均呈典型的单峰特征(图4),5月份草地生长期开始时NPP急剧增加,在7、8月份达到最大,9月份以后随着草地生长季的结束,NPP开始快速下降。

图4 2000—2015年宁夏草地NPP多年均值年际及年内变化Fig.4 The change of annual average NPP and monthly dynamics in Ningxia grassland

2.4 宁夏草地NPP的空间变化特征

2.4.1 空间变化趋势及显著性

利用一元线性回归分析近16 a来宁夏草地NPP的逐像元变化趋势,结果可以看出,全区草地有98%的区域,其NPP线性斜率大于0,仅有2%的区域,其NPP线性斜率小于0(图5)。从空间来看,只有贺兰山地区的部分灌丛草原和中部干旱带的部分零星荒漠草原斑块NPP有减弱趋势,除此之外,宁夏大部分草地NPP在近16 a来均呈增长趋势。全区草地NPP的增率自北向南逐渐增强,其中年增长率在0—5 g C m-2a-1的草地分布最广,占全区草地面积的近61%,主要分布在中部干旱带及北部贺兰山山麓和鄂尔多斯台地边缘；而南部丘陵山区草地的年增长率多在5 g C m-2a-1以上。草地NPP线性变化斜率的F检验结果显示(图5),宁夏草地中有61%的区域,其NPP显著上升,包括宁夏中东部的荒漠草原、中南部的干草原类、南部的灌丛草甸和草甸草原；呈上升趋势但并不显著的区域占全区草地面积的36%,主要集中在宁夏西北部的草原化荒漠类草地、荒漠草原、灌丛草原及南部的部分山地草甸；下降不显著的区域主要分布在宁夏西北部贺兰山的部分灌丛草原及少部分草原化荒漠类；呈显著下降的地区在全区分布不到3%,主要分散在宁夏北部。

图5 宁夏年均草地NPP变化趋势与显著性检验Fig.5 Linear trend and significance test map of grassland annual average NPP in Ningxia Province

2.4.2 NPP变化稳定性与持续性分析

为分析宁夏草地NPP变化趋势的可持续性,逐像元计算了草地NPP近16 a的Hurst指数(图6)。宁夏草地NPP的Hurst指数在0.27—0.81之间,均值为0.53,Hurst指数大于0.5的区域占宁夏草地面积的68%,而Hurst指数小于0.5的仅占32%,说明宁夏大部分草地的NPP变化趋势具有较强持续性,其变化的同向特征要高于反向特征。Hurst指数高值主要分布在东部荒漠草原和北部银川平原边缘地区,其值在0.8左右；低值主要分布在中西部的荒漠草原及草原化荒漠类草地。从不同草地类型来看,宁夏10类草地的平均Hurst指数均大于0.5,其中沼泽类草地Hurst均值最高为0.64,其次为低湿地草甸类草地；Hurst指数均值最低的草地类型为荒漠草原,仅为0.52。通过叠加分析当前草地NPP的变化斜率和Hurst指数,获取宁夏草地NPP近16 a的变化持续性特征(图6)。从中可以看出,持续上升、上升转下降、下降转上升和持续下降4种变化特征的草地面积分别占全区草地的66%、30%、1%和2%,即宁夏草地NPP目前处于上升趋势的大部分地区未来依然会上升,而有约30%的区域其NPP上升趋势将在未来出现逆转,表现出持续上升趋势的草地主要分布在宁夏南部丘陵山区、东部荒漠草原及西北部贺兰山山前部分地区,包括草甸草原、灌丛草原、山地草甸、干草原、荒漠草原、草原化荒漠类等多种类型。

图6 宁夏草地NPP的Hurst指数及持续性特征Fig.6 Hurst index and sustainability map of grassland NPP in Ningxia Province

2.5 宁夏草地NPP变化与气象因素的相关分析

2.5.1 年草地NPP与年气象因子的响应分析

图7 宁夏草地NPP与气温、降水量的空间相关性及显著性检验Fig.7 Correlationship between grassland NPP and temperature, precipitation and their significant in Ningxia Province

气象因子是影响草地生长的重要环境因子,本研究从像元尺度上计算了近16 a草地NPP与同期气温、降水因子的相关关系,并进行显著性检验(图7)。结果显示,草地年NPP变化与年均温度波动的关系不大,整体呈不显著的负相关(图7)。但宁夏草地年NPP变化与近16 a的年降水量变化相关性较大,呈正相关的草地面积超过90%(图7)；二者的相关系数最高可达0.87,从区域上来看,宁夏中部及南部的干草原和荒漠草原相关性较高,这些区域气候干旱、降水量少,且人工干预较弱,因此,草地净初级生产力的强弱对大气降水的依赖性很高。显著性检验显示,草地NPP与年降水量相关性达到显著(P<0.05)的区域超过全区草地面积的70%(图7)。草地NPP与年降水量呈不显著正相关的区域主要分布在宁夏中北部的荒漠草原及灌丛草原区,这可能与该区域的草地受封育禁牧等人工干预较强有关。由此可见,在年际时间尺度上,气候降水条件为宁夏草地NPP变化的主要限制条件。

2.5.2 生长季草地NPP对气象因子的响应分析

对生长季草地NPP与前0—3月的气象因素之间的相关分析结果表明,草地NPP与当月气温的相关性为0.54,说明影响草地NPP变化的主要热量因素为生长季月均气温,而非年际尺度的气温变化。草地NPP与前1个月的气温相关性最高(R=0.80),与前2个月的气温相关性次之(R=0.65),与前3个月的相关性为0.56,而与当月的气温相关性最低(R=0.54)。从空间统计来看,草地NPP与前1个月气温呈正相关的区域占全区草地面积的97%,其中通过P<0.05显著性检验的占全区草地面积的35%,均为三种情况中的最高,即宁夏草地与气温的相关性表现出明显的滞后性,受前1个月的气温影响最大。草地NPP与当月的降水量相关性最高(R=0.60),与前1个月降水量的相关性次之(R=0.46),与前2个月的相关性为0.46,与前3个月的相关性最小(R=0.32)。从空间统计来看,草地NPP与当月降水量呈正相关的区域数占全区草地面积的97%,且有57%的像元通过了P<0.05的显著性检验,为三种情况中的最高,由此可见,生长季草地NPP对降水量的响应不存在月尺度上的时间滞后性。

图8 宁夏不同类型草地NPP与前0—3月气温、降水量的相关系数Fig.8 The correlation coefficients between different grassland NPP and the preceding 0—3 month temperature and precipitation

2.5.3 不同类型草地NPP对气象因子的响应分析

不同类型草地对于水热条件变化的响应不同,通过分析不同类型草地NPP与气象因子的相关性发现,NPP与当月气温相关性由高到低依次是沼泽类草地、草甸草原、灌丛草原、山地草甸、灌丛草甸及低湿地草甸,这几类草地与气温的相关系数随着时间滞后月份(0—3月)的向前推移呈明显递减趋势(图8)；而荒漠草原、干草原、草原化荒漠类及干荒漠类草地NPP受温度影响则表现出与当月的相关性较低,而与前1个月的相关性最高,与随后的前2、前3个月的气温相关性也呈下降趋势(图8)。因此,前文发现的生长季草地NPP对月均温响应滞后1个月的现象,主要由宁夏大面积分布的荒漠草原、干草原及草原化荒漠等草地对与月均温响应滞后所造成。宁夏10种类型草地NPP均与当月降水量的相关性最高,其中荒漠草原NPP与当月的降水量相关性最高,其他依次为干草原、低湿地草甸、草原化荒漠类、干荒漠类、沼泽类草地、灌丛草甸、灌丛草原、山地草甸和草甸草原,NPP与降水量的相关性在各类型草地上没有表现出时间滞后性(图8)。

3 讨论

本文估算的年均草地NPP为148.28 g C m-2a-1,与朴世龙等[25]、孙成明等[2]的研究相近,但明显低于周伟等[20]和赵传燕等[26]的研究结果。这可能存在两方面的原因,一是研究区域跨度的不同,二是所用模型及参数优化不同,周伟等研究的是全国尺度的草地NPP,而赵传燕等基于植物生理及水热平衡理论估算的我国西北地区NPP,采用了不同的模型及输入参数,即便对于相同的CASA模型,不同输入参数的优化也会造成估算结果的差异[27-28]。本研究虽然通过优化气象插值方法来改进CASA模型在区域尺度上的估算精度,但模型的改进和其他参数优化仍有提升空间,遥感数据的降尺度和估算更高空间分辨率的草地NPP是今后研究工作的难点。CASA模型是光能利用模型,其估算NPP取决于植被光能利用效率和光合有效辐射,估算结果能够表征未干扰天然草地的发育状况和演变过程,但该模型参数中并未考虑人类活动,如放牧强度和人工恢复等对于草地NPP的影响,因此,在CASA模型的改进和NPP的定量化估算中,如何增加人为因素影响将是今后研究的方向之一。

近16 a宁夏草地NPP呈3.90 g C m-2a-1的速率增长,这与李美君[29]、李柏延[30]、张美玲[24]等对宁夏盐池、银川盆地及全国草地NPP变化趋势的研究结果相近,即20世纪末宁夏草地退化趋势基本遏制,21世纪开始有所恢复,而宁夏东南部的草地NPP增长趋势较西北部明显可能与这些区域实施的退耕还林、退牧还草等生态治理工程有关。此外,杜灵通等[31]和黄小燕等[32]的研究均表明,宁夏近几十年气候有暖湿化的发展趋势,而Chen等[33]学者研究表明,气候变化对干旱区的植被水文过程影响较其他地区更为敏感,这可能也是导致宁夏草地NPP逐年增加的一个原因。与前人研究结果一致[34-37],宁夏草地NPP变化的主要驱动因子降水量,而与年均气温的相关性不大。但发现生长季不同草地类型对月均气温变化响应存在差异,其中荒漠草原、干草原及草原化荒漠类草地与月均温的相关性表现出较强的滞后性,而与月降水量的响应并未表现出滞后性,这与周伟等[20]对我国草地与气象因素的滞后性响应分析有所差异。出现这一现象的原因可能有两方面,一是宁夏分布最多的荒漠草原、干草原生长的大量短命植物对短期降水响应更为及时[38]；二是宁夏中南部地区的草原受人为活动影响严重,其中气候和人为活动各自驱动着植被约50%的变化[39],这在一定程度上干扰了草地生态系统NPP对气候的响应规律。

4 结论

采用CASA模型估算了宁夏草地2000—2015年NPP,在此基础上研究了草地NPP的时空变化特征,分析了其与气候因子的关系,取得几点结论：(1)CASA模型估算的宁夏草地NPP与实测NPP呈线性关系,R达0.93(P<0.01),相对平均误差及均方根误差分别为0.23和2.35,估算NPP的空间分布特征与MOD17 NPP基本吻合,CASA模型从站点到区域上均能够较准确的估算宁夏草地NPP。(2)宁夏草地年均NPP为148.28 g C m-2a-1,但不同草地类型的差异较大,近16 a的宁夏草地NPP处于波动上升的趋势。(3)宁夏草地NPP整体增率自南向北递减,NPP呈上升趋势主要有荒漠草原、干草原、灌丛草甸和草甸草原；宁夏大部分草地的NPP变化趋势具有较强持续性,其变化的同向特征要高于反向特征。(4)宁夏草地年NPP与年均气温的平均相关性甚微,但与年降水量的相关性较强；生长季草地NPP与降水量的相关性不存在时间滞后性,但与气温存在1个月的时间滞后性。