复合型干热极端气候对耕地利用系统韧性的非线性影响与阈值效应——以长江中游粮食主产区为例OACHSSCD

揭示复合型干热极端气候与耕地利用系统韧性之间的非线性关联及阈值效应,可为耕地气候适应性管理提供理论支撑。以长江中游粮食主产区为研究对象,基于投影寻踪模型、XGBoost模型和SHAP值方法,刻画2010—2024年耕地利用系统韧性的时空演变特征,解析复合型干热极端气候与韧性之间的非线性作用特征及其阈值。结果表明:(1)研究区耕地利用系统韧性年均增长5.350%,但内部分异扩大。江西省为低起点高增长,鄂湘两省为高起点稳增长。(2)韧性空间格局稳定,呈“鄂湘高—赣低”梯度,高值区连片分布于湖北湖南,低值洼地持续集聚于江西。(3)复合型干热极端气候的作用强度受人类活动强烈调制,气候变量中平均严重程度的相对重要性显著高于持续时间。(4)气候变量与韧性之间存在非线性阈值:平均严重程度阈值约1.04,低于该值时呈负向关联,超过后转为正向关联;平均持续时间阈值约2.2d,总持续时间阈值约5d,超过后均转为负向关联。未来制定耕地保护与气候适应治理策略应充分考虑韧性空间格局的稳定性、人类活动的调制效应及非线性阈值特征。