Impact of climate change on vegetation patterns in Altay Prefecture, China

植被(病理学) 气候变化 干旱 降水 环境科学 全球变暖 气候学 生态系统 自然地理学 生态学 地理 气象学 地质学 医学 病理 生物
作者
Li Li,Yi-Zhi Pang,Gui-Quan Sun,Shigui Ruan
出处
期刊:Mathematical medicine and biology [Oxford University Press]
卷期号:41 (1): 53-80 被引量:1
标识
DOI:10.1093/imammb/dqae002
摘要

Abstract Altay Prefecture, a typical arid region in northwestern China, has experienced the climate transition from warming-drying to warming-wetting since 1980s and has attracted widespread attention. Nonetheless, it is still unclear how climate change has influenced the distribution of vegetation in this region. In this paper, a reaction–diffusion model of the climate–vegetation system is proposed to study the impact of climate change (precipitation, temperature and carbon dioxide concentration) on vegetation patterns in Altay Prefecture. Our results indicate that the tendency of vegetation growth in Altay Prefecture improved gradually from 1985 to 2010. Under the current climate conditions, the increase of precipitation results in the change of vegetation pattern structures, and eventually vegetation coverage tends to be uniform. Moreover, we found that there exists an optimal temperature where the spot vegetation pattern structure remains stable. Furthermore, the increase in carbon dioxide concentration induces vegetation pattern transition. Based on four climate change scenarios of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6), we used the power law range (PLR) to predict the optimal scenario for the sustainable development of the vegetation ecosystem in Altay Prefecture.
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