秦巴山区生态系统干旱抵抗力与恢复力的异质性、时空权衡及驱动因素

《Forests》：Spatial Patterns and Regulators of Drought Resistance and Resilience in the Qinling–Daba Mountain Ecosystems

　　摘要在全球气候变化背景下，日益加剧的干旱频率与强度威胁着生态系统的稳定性，然而气候过渡带生态系统的抵抗力与恢复力特征仍缺乏充分表征。本研究利用标准化降水蒸散指数（SPEI）和四组遥感植被指数，定量评估了中国南北过渡带——秦巴山区生态系统对干旱的抵抗力与恢复力。进一步采用概率密度分箱、空间叠加、XGBoost-SHAP模型和分段回归方法，探讨了其异质性、时空权衡关系及主要驱动因素。结果发现：第一，空间异质性显著——半湿润/湿润区和高原区（西部高山重叠区）的抵抗力与恢复力最高，而湿润区和中亚热带区最低；从暖温带向中亚热带区，恢复力随能量可利用性增加而提升。第二，植被类型间差异明显——针叶林在两项指标中均排名最高，阔叶林抵抗力高但恢复力低，草地则相反，天然林始终优于人工林。第三，存在时空权衡关系——空间上两者呈显著负相关，以"高-低"和"低-高"为主要格局，通过空间叠加可划分出四个管理区；时间上抵抗力增强而恢复力下降，证实了这一权衡的动态特征。最后，海拔与植被覆盖对两个组分均起正向协同主导作用，而水热异常则产生非线性阈值效应。本研究在这一气候敏感区的发现，为理解和管理全球过渡带生态系统稳定性提供了有价值的框架。