Nonlinieritas Peningkatan Penyerapan Karbon Tiongkok dan Hubungan Nonliniernya dengan Pola Penggunaan Lahan

ABSTRAK
Penyerap karbon terestrial Tiongkok, diukur dengan produktivitas ekosistem bersih (NEP), telah menunjukkan pertumbuhan yang signifikan namun heterogen secara spasial selama empat dekade terakhir, didorong oleh perubahan iklim, transisi penggunaan lahan, dan kebijakan restorasi ekologi. Namun, nonlinieritas peningkatan NEP dan mekanisme penggandengannya dengan pola penggunaan lahan yang dinamis masih kurang dipahami. Studi ini memadukan analisis tren linier, dekomposisi mode empiris ensemble, dan pemodelan pohon regresi terdorong (BRT) untuk secara sistematis mengungkap karakteristik nonlinier dari tren NEP (1981–2019) dan pendorong yang dimediasi lanskap di empat ekoregion. Temuan utama mengungkapkan bahwa: (1) Sementara 43,75% dari luas daratan Tiongkok menunjukkan peningkatan linier dalam NEP, hanya 13,46% yang menunjukkan pertumbuhan monotonik (Tren IN ), sedangkan 16,46% menunjukkan pembalikan tren (Tren DE-TO-IN ), yang menyoroti dinamika nonlinier yang dominan. (2) Indeks pola penggunaan lahan (LUPI)—yang mencakup fragmentasi (PD), dominasi (LPI), konektivitas (CONTAG), kompleksitas bentuk (AWMPFD), dan keanekaragaman (SHDI)—menunjukkan lintasan yang berbeda: Tiongkok Selatan dan Dataran Tinggi Tibet (TP) mengalami peningkatan fragmentasi (PD meningkat) bersamaan dengan menurunnya konektivitas (CONTAG menurun), sementara Tiongkok Barat Laut (NWC) menunjukkan pola terbalik, yang mencerminkan tekanan antropogenik dan ekologis khusus wilayah. (3) Wilayah Tren IN (misalnya, NWC dan TP) diatur oleh LPI di NWC dan CONTAG, di mana pelampauan ambang batas (kemiringan > 0) menstabilkan akumulasi karbon. Wilayah pembalikan tren NEP bergantung pada PD dan AWMPFD, di mana penurunan awal dalam efek tepi (kemiringan < 0) mendahului pemulihan NEP. Khususnya, respons NEP terhadap gradien LUPI menunjukkan ambang batas berbentuk U (kemiringan = 0) di wilayah yang meningkat secara monoton tetapi pergeseran monoton di zona Trend DE-TO-IN , yang menggarisbawahi efek warisan konfigurasi lanskap historis. Dengan menjembatani teori ekologi lanskap dengan dekomposisi tren nonlinier, studi ini memajukan pemahaman tentang bagaimana pola penggunaan lahan multiskala mengatur penyerapan karbon, menawarkan wawasan yang dapat ditindaklanjuti untuk pengelolaan lahan yang adaptif secara spasial guna mendukung tujuan “karbon ganda” Tiongkok.