摘要：土壤水是影响植被生长发育的关键驱动因素，而植被又通过蒸散发等过程反作用于土壤水。深入探究土壤水和植被GPP的相互作用关系对生态系统可持续发展及水资源的高效利用至关重要。本文基于MODIS GPP、ERA5-Land土壤水等数据，采用改进的非线性Granger因果模型、二阶偏相关分析、趋势分析等方法，解析2000—2021年中国不同植被区GPP与土壤水协同演变规律及互馈关系。研究结果表明：(1) 2000年以来中国50.89%～57.61%的植被区呈GPP增加协同土壤水减少趋势，且该协同变化趋势占比随土层深度加深而增加；(2) 59.88%～79.38%植被区GPP与土壤水表现为双向Granger因果关系，且面积占比随深度加深而减少。(3) GPP增加对100～289 cm土壤水消耗更加明显（57.03%）且滞后效应更长（2.15个月）。深度小于100 cm的土壤水对GPP增加主要呈促进作用（71.43%～76.58%），仅在天山及横断山区等部分区域出现抑制作用；而100～289 cm土壤水对植被GPP的促进作用（48.31%）减弱并伴随滞后期显著延长（2.92个月）。(4)二者相互作用关系在降水量介于200～400 mm时最为显著，随降水量增加二者关系逐渐减弱。而不同温度梯度对二者相互作用的影响呈多重阈值效应。本文深化了对气候变化背景下陆地生态系统碳—水循环相互作用的理解，能够对未来生态修复工程的实施及生态系统可持续发展提供重要的理论参考。
文章目录
1 引言
2 数据与方法
2.1 数据来源及处理
2.2 研究方法
2.2.1 Theil-Sen趋势分析与Mann-Kendall检验
2.2.2 非线性Granger因果模型
2.2.3 二阶偏相关分析
3 结果与分析
3.1 土壤水与GPP协同变化规律
3.2 土壤水与植被GPP的相互作用关系
3.3 不同水热条件下土壤水与GPP相互作用关系差异
4 讨论
5 结论