中国非光合植被覆盖度时空变化及其在气候梯度下对碳通量的影响

非光合植被（Non-Photosynthetic Vegetation，NPV）是陆地生态系统的重要组成部分，在植被与土壤碳交换等过程中发挥着关键作用。然而，现有的碳循环模型和遥感产品常将NPV误判为裸土，从而在碳通量模拟中引入结构性偏差。本研究基于Sentinel系列遥感影像和实地观测数据，构建了2016–2024年中国区域300 m分辨率的年尺度非光合植被覆盖度（fNPV）数据集。同时，提出了融合非光合植被、光合植被和裸土信息的生态系统碳交换通量（Ecosystem Carbon Exchange Flux，ECEF）指数，为准确表征生态系统碳流动过程提供了新的方法。研究结果表明，2016–2024年间中国区域年均fNPV为0.3679，年均增长率为0.0014 a−1；在半干旱至半湿润气候区，fNPV达到了最高值（0.4235），年均增长率为0.0075 a−1。提升回归树（Boosted Regression Tree，BRT）分析显示，季度气温和降水是主导NPV空间分异的关键气候因子，分别解释了其变化的19.38%和15.22%。碳汇能力在不同气候区表现出显著差异，湿润区的碳汇能力明显高于干旱区，对应的ECEF值分别为0.95和−0.47。空间分析结果表明，ECEF与净生态系统交换量之间存在显著的负相关关系（Pearson r=−0.68，p​R2=0.46），表明ECEF可以作为气候梯度背景下碳通量估算的稳健代理指标。该研究强调了非光合植被在陆地碳循环中的核心作用，提出的ECEF为气候变化背景下的碳通量估算提供了重要的优化手段。本研究为全球，特别是观测数据稀缺区域的碳通量评估，提供了一条新的技术路径。