内蒙古中部草地地上生物量时空变化及其驱动因素

　　

摘要： 内蒙古中部草原生态系统是中国北方生态安全屏障的重要组成部分。本研究以内蒙古中部草地为对象,整合草地样方实测数据、遥感影像及环境变量,基于机器学习算法构建草地地上生物量估算模型,生成2000—2020年高分辨率草地地上生物量空间分布数据,并结合趋势分析与地理探测器方法,分析草地地上生物量的时空变化特征及驱动因素。结果表明: 在多种机器学习模型中,梯度提升机(GBM)算法表现最优,其决定系数(R²)、平均绝对误差(MAE)及均方根误差(RMSE)分别为0.58、42.40 g·m^-2和56.99 g·m^-2。2000—2020年间,研究区草地地上生物量整体上呈波动上升趋势,多年平均值为148.72 g·m^-2,空间上呈现西北低、东南高的分布格局。77.9%的区域草地地上生物量有所增加,仅0.3%的区域显著退化。因子探测表明,年降水量、生长季降水量、土壤氮和土壤有机碳含量是草地地上生物量空间分异的主要驱动因子,且因子间交互作用均呈增强效应。研究结果可为该地区草地资源的管理及可持续发展提供科学依据。