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定量评估气候变化对云南省植被GPP GS变化的影响
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作者 万爱玲 廖朝莲 +3 位作者 张天祥 陈宇霖 叶江霞 周汝良 《广西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期218-232,共15页
植被总初级生产力(GPP)是衡量陆地生态系统碳循环的关键参数,对云南省植被生长季总初级生产力(GPP GS)进行研究,有助于理解陆地生态系统植被动态和碳循环模式,对区域生态系统的可持续发展具有重要意义。本文利用Theil-Sen Median趋势分... 植被总初级生产力(GPP)是衡量陆地生态系统碳循环的关键参数,对云南省植被生长季总初级生产力(GPP GS)进行研究,有助于理解陆地生态系统植被动态和碳循环模式,对区域生态系统的可持续发展具有重要意义。本文利用Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验,分析云南省植被GPP GS时空变化特征,并通过通径分析揭示气候因子对植被GPP GS变化的直接、间接和综合影响。结果表明:①2001—2020年云南省植被GPP GS呈波动上升趋势,上升速率为1.216 g·(m^(2)·a)^(-1);大部分植被GPP GS呈现上升趋势,其中草甸上升速率最高,为1.674 g·(m^(2)·a)^(-1)。②云南省植被GPP GS呈上升趋势的面积占比为73.83%,高山植被、草甸、针叶林、灌丛、草丛、栽培植物和阔叶林GPP GS呈上升趋势的面积占比分别为85.21%、84.64%、79.11%、75.85%、73.58%、71.76%和58.67%。③通径分析显示,平均气温是导致草甸和针叶林GPP GS变化的主要因子,降水是造成草丛和栽培植物GPP GS变化的主要因子,太阳辐射是影响高山植被、灌丛和阔叶林GPP GS变化的主要因子。④对云南省植被GPP GS产生直接影响的主导因子占比为平均气温(54.87%)、降水(7.86%)和太阳辐射(9.08%)。 展开更多
关键词 植被 总初级生产力 通径分析 Sen Median趋势分析 Mann-Kendall显著性检验 植被类型 云南
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塔里木河中游胡杨林生态系统碳通量与水分利用效率分析
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作者 刘甜 玉米提·哈力克 +3 位作者 王新英 刘茂秀 马继龙 魏志成 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第4期413-422,共10页
以塔里木河中游胡杨林生态系统为研究对象,利用涡度相关通量监测系统,结合气象数据,分析生长季(3—10月)胡杨林碳通量与水分利用效率变化特征及其与环境因子的响应关系。结果表明,塔里木河中游胡杨林生态系统在生长季表现为“碳汇”,生... 以塔里木河中游胡杨林生态系统为研究对象,利用涡度相关通量监测系统,结合气象数据,分析生长季(3—10月)胡杨林碳通量与水分利用效率变化特征及其与环境因子的响应关系。结果表明,塔里木河中游胡杨林生态系统在生长季表现为“碳汇”,生态系统总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(ER)、生态系统碳生产力(NEP)累积量分别为845.74、527.92、317.82 g·m^(-2);净生态系统碳交换量(NEE)日变化呈“U”字形,碳汇时长在6月达到12 h。在日平均尺度上,GPP、NEP均与光合有效辐射(PAR)呈极显著正相关(P<0.001),与空气温度(TA)间相关性随着监测层次的升高而降低,与土壤温度(TS)呈极显著负相关(P<0.001);ER与TA呈极显著正相关(P<0.001),与土壤含水量(SWC)呈极显著负相关(P<0.001)。胡杨林平均水分利用效率(WUE)为1.36 mg·g^(-1),蒸散发量(ET)约为630 mm。生长季WUE日变化相对平缓,3、4、5、10月WUE值高于6—9月,且表现出较大波动幅度。ET、TA、TS是WUE的主要影响因子。 展开更多
关键词 塔里木河 胡杨 河岸林 净生态系统碳交换量 总初级生产力 水分利用效率
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基于日光诱导叶绿素荧光的东北林区森林碳汇估算
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作者 赵子方 梁艾琳 《自然资源遥感》 北大核心 2025年第1期204-212,共9页
森林碳汇是维持地球生态平衡和应对气候变化的重要因素。森林碳汇吸收大量二氧化碳并储存碳元素,有助于减缓气候变化,在全球碳循环中扮演着关键角色。同时,森林碳汇也提供了生物多样性保护、水资源调节和土壤保持等重要生态服务,因此对... 森林碳汇是维持地球生态平衡和应对气候变化的重要因素。森林碳汇吸收大量二氧化碳并储存碳元素,有助于减缓气候变化,在全球碳循环中扮演着关键角色。同时,森林碳汇也提供了生物多样性保护、水资源调节和土壤保持等重要生态服务,因此对于森林碳汇的估算十分重要。该文选取我国东北林区为研究区域,基于日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)运用植被总初级生产力(gross primary productivity,GPP)作为中间变量来估算2011—2020年6—9月植被生长期的森林碳汇。结果显示:东北林区森林碳汇与SIF在空间上存在较强相关性;东北林区的SIF值和碳汇分布相似,长白山地区的碳汇能力较强,而大兴安岭地区的碳汇能力较弱;在时间分布上,植被生长期的6—9月,碳汇能力总体呈先递增后递减的趋势。总的来说,利用SIF来估算碳汇在东北林区具有较高的可行性。 展开更多
关键词 森林碳汇 SIF gpp
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两叶光能利用率模拟结果与全球GPP产品的时空一致性 被引量:4
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作者 单良 周艳莲 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期103-114,共12页
利用MODIS遥感数据、站点实测气象数据和通量观测数据,基于两叶光能利用率模型(TL-LUE),模拟2000—2011年500m分辨率的中国总初级生产力(GPP_TL),分别比较GPP_TL与全球GPP产品FluxcomGPP(GPP_MPI)在站点和区域的一致性。结果表明:GPP_TL... 利用MODIS遥感数据、站点实测气象数据和通量观测数据,基于两叶光能利用率模型(TL-LUE),模拟2000—2011年500m分辨率的中国总初级生产力(GPP_TL),分别比较GPP_TL与全球GPP产品FluxcomGPP(GPP_MPI)在站点和区域的一致性。结果表明:GPP_TL和GPP_MPI均与站点实测GPP具有较好的一致性,GPP_TL相较于GPP_MPI提高了GPP模拟精度(R2提高了0.155,ERMS减小了0.650gC/(m2·d);2000—2011年全国GPP的空间分布东南沿海最高,依次向西北内陆递减;年际波动在西北内陆较大,在东北与华南地区较小;在一年的范围内,全国GPP总量呈现明显夏高冬低的规律;2000—2011年全国GPP_TL与GPP_MPI的月总量呈显著正相关(R2=0.990,ERMS=0.097PgC/month);GPP_TL与GPP_MPI在73.0%的植被区域年均值差值在±400gC/(m2·a)以内,在94.4%的植被区域月均值(全年)呈显著正相关(R2=0.692)。 展开更多
关键词 总初级生产力 两叶光能利用率模型 一致性分析
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泾河流域粮食产量与生产潜力时空分布特征及其与MODIS-GPP的关系 被引量:4
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作者 扶松林 孔令颖 +1 位作者 周海香 刘文兆 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第6期192-199,共8页
以黄土高原泾河流域为例,利用2001—2012年的MOD17A2H GPP数据、流域范围28个站点气象及辐射数据,以及农业统计年鉴数据,采用MK趋势检验和回归分析等方法,对流域尺度GPP、生产潜力与粮食产量的时空分布特征及相互关系进行了分析。结果表... 以黄土高原泾河流域为例,利用2001—2012年的MOD17A2H GPP数据、流域范围28个站点气象及辐射数据,以及农业统计年鉴数据,采用MK趋势检验和回归分析等方法,对流域尺度GPP、生产潜力与粮食产量的时空分布特征及相互关系进行了分析。结果表明:(1)研究时段内,泾河流域单位面积年GPP随时间呈增加趋势,流域平均GPP为519.6 g·m^-2·a-1。GPP空间格局总体上与降雨分布特征一致,自西北向东南逐渐增加,北部为GPP低值区,两侧山地林区和河川区为GPP高值区,南部的长武、正宁、旬邑、彬县一带是GPP次高值区。(2)泾河流域光温生产潜力在空间上整体自西向东呈增加趋势,南北向呈“马鞍形”分布,范围为16462~21786 kg·hm^-2;气候生产潜力在空间上自西北向东南呈增加趋势,其变化范围为4945~12412 kg·hm^-2;研究时段内,二者的年际变化趋势都不显著。(3)泾河流域粮食产量在空间上自西北向东南增加,2001—2012年间单位面积粮食产量逐年增加,流域内大部分县区的作物气候生产潜力与粮食产量差值在6000 kg·hm^-2以上。(4)对各站点数据的统计分析表明,空间分布上泾河流域单位面积粮食产量、作物气候生产潜力及GPP两两之间的相关性分别达到了极显著水平;时间过程上单位面积粮食产量与GPP之间显著相关。单位面积粮食产量与MODIS-GPP时空间的极显著相关性展示了通过遥感数据估算粮食产量的有效性,有助于推进区域粮食产量的预测预报。 展开更多
关键词 植被初级生产力 作物气候生产潜力 粮食产量 泾河流域
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辽西地区樟子松人工林生产力和水分利用效率对气候变化的响应及预测 被引量:1
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作者 管崇帆 高翔 +6 位作者 李志鹏 胡晓创 胡美均 张劲松 孟平 蔡金峰 孙守家 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期28-39,共12页
[目的]预测未来气候背景下辽宁西部黑水林场樟子松人工林总初级生产力(GPP)和生态系统内禀水分利用效率(iWUE)的变化趋势及差异,为樟子松人工林的可持续管理与科学经营提供科学参考。[方法]对BIOME-BGC模型中影响GPP和蒸散(ET)的参数进... [目的]预测未来气候背景下辽宁西部黑水林场樟子松人工林总初级生产力(GPP)和生态系统内禀水分利用效率(iWUE)的变化趋势及差异,为樟子松人工林的可持续管理与科学经营提供科学参考。[方法]对BIOME-BGC模型中影响GPP和蒸散(ET)的参数进行敏感性分析,利用参数估计(PEST)结合涡度数据对模型进行参数调整,获得模拟生态系统总初级生产力(GPP_(m))和模拟生态系统内禀水分利用效率(iWUEh_(m)),以稳定同位素和遥感数据进行比对,预测本世纪末黑水林场樟子松GPP_(m)和iWUE_(m)对气候变化和CO_(2)浓度增加的响应。[结果]细根与叶片碳分配比是同时影响BIOME-BGC模型中GPP和ET的高敏感性参数,叶片和细根年周转率是中敏感性参数。对敏感性参数进行校正后,模型输出的GPP模拟值更趋近于实测值。iWUE_(m)与遥感生态系统内禀水分利用效率(iWUE_(y))、单株内禀水分利用效率(iWUE_(d))均呈显著相关(P<0.05)。在增温情景下,樟子松GPP_(m)升高,但在降水和CO_(2)增加情景下GPP_(m)变化不显著,不同情景下的iWUE_(m)与GPP_(m)变化相似但变幅更大。在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,樟子松GPP_(m)与基线相比呈上升趋势且差异显著,但在RCP2.6和RCP4.5情景下iWUE_(m)与基线差异不显著,仅在RCP8.5情景下极显著升高(P<0.01)。[结论]参数校正后的BIOME-BGC模型能够准确模拟黑水林场樟子松GPP_(m)和iWUE_(m),未来GPP_(m)与iWUE_(m)变化趋势的差异暗示iWUE的气候变化响应机制比GPP更复杂,其不仅受气候变化影响,还可能与当地立地条件有关。 展开更多
关键词 BIOME-BGC模型 总初级生产力 内禀水分利用效率 气候响应 情景模式
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干旱对中国东北黑土区不同植被总初级生产力的时滞与累积效应 被引量:2
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作者 薛泽 李雪冬 +3 位作者 费龙 杨拂晓 董炜华 刘言 《地理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2024年第11期2060-2071,共12页
本文以中国东北黑土区为研究区,基于NIRv-GPP数据集、SPEI数据集,探究1982—2018年干旱对东北黑土区不同植被类型的时滞与累积效应。研究结果表明:①东北黑土区SPEI与GPP在1982—2018年呈现波动性变化,其中2010年后呈明显上升趋势;②干... 本文以中国东北黑土区为研究区,基于NIRv-GPP数据集、SPEI数据集,探究1982—2018年干旱对东北黑土区不同植被类型的时滞与累积效应。研究结果表明:①东北黑土区SPEI与GPP在1982—2018年呈现波动性变化,其中2010年后呈明显上升趋势;②干旱对东北黑土区99.4%的植被造成了时滞效应,时滞的时间尺度集中在1~2个月和9~10个月;随旱情加重,时滞月数增长而时滞效应减弱;干旱对草地、林地的时滞效应较为显著;③黑土区96.38%的植被受累积效应的影响,累积时间尺度集中在2~3个月;随旱情的加重,累积月数增长而累积效应减弱;干旱对草地、耕地的累积效应较为显著;④干旱对东北黑土区不同植被类型的主导效应不同,79.88%的草地对干旱的主导效应为累积效应,55.6%的耕地、85.64%的林地主导效应为时滞效应。 展开更多
关键词 干旱 东北黑土区 总初级生产力 时滞效应 累积效应
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高温干旱复合胁迫下冬小麦叶片和冠层尺度SIF与光合作用的关联变化特征研究
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作者 王超 李萌 +3 位作者 褚荣浩 商东耀 成林 薛昌颖 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1029-1040,共12页
为探究高温干旱复合胁迫下叶片和冠层尺度日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)与植物光合作用的关系,开展冬小麦高温干旱复合胁迫田间试验,共设置三种水分条件[严重干旱(50%~60%田间持水量)、轻度干旱(65%~... 为探究高温干旱复合胁迫下叶片和冠层尺度日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence,SIF)与植物光合作用的关系,开展冬小麦高温干旱复合胁迫田间试验,共设置三种水分条件[严重干旱(50%~60%田间持水量)、轻度干旱(65%~75%田间持水量)和正常供水对照组(80%~90%田间持水量)]和三个温度水平(半包式增温、全包式增温和大田环境温度对照组),分析不同胁迫处理下冠层和叶片尺度SIF、冠层总初级生产力(gross primary productivity,GPP)和叶片净光合速率(net photosynthetic rate,P_(n))的日变化和季节变化特征,探讨小麦叶片SIF与P_(n)和冠层SIF与GPP之间的关联性。结果表明,高温干旱复合胁迫下日尺度和季节尺度叶片和冠层SIF总体均呈现出单峰型变化特征,季节尺度冠层SIF对干旱胁迫的响应比叶片SIF明显,且高温干旱复合胁迫对叶片和冠层SIF的影响均大于单一高温或干旱胁迫。P_(n)和GPP总体分别呈现出双峰型和单峰型变化特征。高温干旱复合胁迫下叶片SIF与P_(n)的相关性(R^(2)=0.42)小于冠层SIF与GPP的相关性(R^(2)=0.52),随着单一胁迫的增强,二者之间的相关性逐渐降低,且干旱胁迫对二者关系以及P_(n)和GPP的影响均大于高温胁迫。此外,环境变量中温度对SIF与P_(n)关系的影响最大,其次是饱和水汽压差(vapor pressure deficit,VPD),光合有效辐射(photosynthetic active radiation,PAR)影响最小,且SIF与P_(n)之间的相关性随温度的增加逐渐降低,随VPD的增大先降后升,随PAR的增加先升后降。高温干旱复合胁迫下冠层和叶片SIF大小与植物光合作用强弱有一定关联性,并受环境变量影响。 展开更多
关键词 冬小麦 日光诱导叶绿素荧光 叶片净光合速率 gpp 日尺度 季节尺度
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新疆植被总初级生产力对大气水分亏缺的响应 被引量:2
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作者 姜萍 袁野 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第3期403-412,共10页
近几十年来新疆气候变化显著,“暖湿化”转型与“湿干转折”先后出现,势必对地区植被生产力、大气干旱状况以及二者间的响应关系产生影响。以植被总初级生产力(GPP)和大气水分亏缺(VPD)作为评价指标,分析了1982—2018年新疆地区植被GPP... 近几十年来新疆气候变化显著,“暖湿化”转型与“湿干转折”先后出现,势必对地区植被生产力、大气干旱状况以及二者间的响应关系产生影响。以植被总初级生产力(GPP)和大气水分亏缺(VPD)作为评价指标,分析了1982—2018年新疆地区植被GPP、VPD的时空分布与演变规律,并揭示了大气水分胁迫对植被GPP的影响。结果表明:(1)新疆植被GPP整体具有北高南低的分布特征,年均值为256.6 g C·m^(-2)·a^(-1),呈显著上升趋势。GPP增加趋势占植被总面积的82.00%,其中增加显著区约占42.81%,多分布于南疆绿洲和北疆山前农业区;GPP下降趋势占比较小且分布零散。(2)新疆地区VPD具有“山区低、平原/盆地高”的鲜明格局,年均值为0.66 kPa,呈不显著波动上升趋势。全疆大部地区表现出VPD显著性上升,下降趋势零星出现在昆仑山脉高海拔山区。(3)新疆植被GPP对VPD的响应“正负共存”,并具有明显空间异质性。GPP与VPD的负相关占植被区总面积的54.52%,主要出现在山前草地地带;正相关则主要分布在塔里木盆地边缘和天山北坡及其东段,以栽培作物和灌木类型为主。VPD对GPP的影响在不同植被类型间差异鲜明,而在同一植被类型内正、负响应共存。分析认为,虽然大气水分胁迫尚未成为地区植被生产力变化的主导驱动力,但在新疆干旱化急剧增加背景下,仍需加强对GPP与VPD响应关系的跟踪。 展开更多
关键词 植被总初级生产力(gpp) 大气水分亏缺(VPD) 时空变化 相关分析 新疆
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南京地区城市化对陆地生态系统总初级生产力的影响 被引量:1
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作者 陆婋泉 刘颖 +2 位作者 李波 陈宇沁 苏慧玲 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期103-112,共10页
以南京地区为研究区域,基于多源遥感数据和降尺度植被生产力数据,分析了2000~2020年南京城市扩张进程及对总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)直接影响的时空变化,同时分析了气候变化与城市化的间接效应对直接影响的补偿作用... 以南京地区为研究区域,基于多源遥感数据和降尺度植被生产力数据,分析了2000~2020年南京城市扩张进程及对总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)直接影响的时空变化,同时分析了气候变化与城市化的间接效应对直接影响的补偿作用。结果表明,南京地区在2000~2020年城区范围出现明显扩张,不透水面的覆盖面积由620.31 km^(2)增长至2020年的1245.66 km^(2),增加了一倍以上。由于城市化强度提高,土地覆盖变化产生的直接影响导致南京城区GPP下降−345.98 g(C)m^(-2)a^(-1),而区域气候变化和城市化的间接效应使城区GPP增加298.67 g(C)m^(-2)a^(-1),抵消了直接效应的86.33%。城区范围内间接影响的增加趋势和贡献率高于郊区,证明城市环境促进了城区剩余植被生长。在全球变暖和城市化继续发展的背景下,了解城市扩张如何影响植被生产力有助于更好地应对全球变化挑战、推动构建生态文明城市,具有重要的现实意义和参考价值。 展开更多
关键词 城市化 总初级生产力(gpp) 直接影响 间接影响
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科尔沁草甸生态系统水分利用效率及影响因素 被引量:36
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作者 李辉东 关德新 +5 位作者 袁凤辉 王安志 金昌杰 吴家兵 李峥 井艳丽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期478-488,共11页
生态系统水分利用效率(WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标。利用科尔沁温带草甸草地碳水通量观测数据,对该生态系统总初级生产力水分利用效率(WUEGPP)的日季变化规律及对环境和生理因子的响应进行分析。结果表明:(1)WUEGPP日变化呈... 生态系统水分利用效率(WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标。利用科尔沁温带草甸草地碳水通量观测数据,对该生态系统总初级生产力水分利用效率(WUEGPP)的日季变化规律及对环境和生理因子的响应进行分析。结果表明:(1)WUEGPP日变化呈下降-稳定-上升的变化趋势,最大值出现在日出后1—2 h,阴天条件下WUEGPP高于晴天,生长中期WUEGPP高于生长初期和末期;(2)总初级生产力、总蒸散和WUEGPP季节变化均呈夏季高、春秋低的形式,生长季平均值分别为0.57 mg m-2s-1、0.08 g m-2s-1和5.97 mg/g,最大值分别为1.49 mg m-2s-1、0.16 g m-2s1和13.62 mg/g;(3)总初级生产力与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系;总蒸散与气温呈二次曲线关系,与饱和差、叶面积指数和冠层导度相关性均不显著;(4)WUEGPP与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系,饱和差、冠层导度和叶面积指数分别为2.0 k Pa、0.0015 m/s和4.2是控制WUEGPP增加的阈值;(5)净生态系统生产力水分利用效率(WUENEP)和净初级生产力水分利用效率(WUENPP)季节变化规律与WUEGPP一致,均值分别为3.47和5.47 mg/g。 展开更多
关键词 水分利用效率 总初级生产力 蒸散发 影响因子
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华北平原冬小麦总初级生产力的遥感监测 被引量:18
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作者 赵晶晶 刘良云 +4 位作者 徐自为 焦全军 彭代亮 胡勇 刘绍民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期346-351,419,共7页
该文以华北平原冬小麦为研究区,验证MODIS-GPP产品数据在下垫面复杂的农田生态系统的适用性,及农田生态系统的碳源/汇功能。首先采用MODIS-NDVI产品数据,根据冬小麦物候特征,解译出冬小麦种植面积;然后与经过验证并校正后的MODIS-GPP产... 该文以华北平原冬小麦为研究区,验证MODIS-GPP产品数据在下垫面复杂的农田生态系统的适用性,及农田生态系统的碳源/汇功能。首先采用MODIS-NDVI产品数据,根据冬小麦物候特征,解译出冬小麦种植面积;然后与经过验证并校正后的MODIS-GPP产品数据估算华北平原冬小麦2010年生长季内的GPP总量;最后,由涡度相关实测数据估算出冬小麦的生态系统呼吸量(RE)和净生态系统生产力(NEP)。结果显示:MODIS-NDVI解译出的冬小麦面积结果与TM解译结果的用户精度高达90.6%,总体精度达87.2%;MODIS-GPP产品数据与涡度相关数据估算结果的复相关系数高达0.9227;2010年华北平原冬小麦生长季GPP约为6.24×108kgC,约占该区所有植被GPP的21.3%;华北平原冬小麦固碳能力较强,净生态系统生产力(NEP)占GPP的58.7%。研究表明,MODIS-GPP产品数据满足华北平原冬小麦GPP统计精度需求,冬小麦生态系统对陆地生态系统起到了重要的碳汇功能。 展开更多
关键词 农作物 遥感 监测 MODIS 涡度相关 冬小麦 gpp
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草地退化对三江源区高寒草甸生态系统CO_2通量的影响及其原因 被引量:33
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作者 王斌 李洁 +2 位作者 姜微微 赵亮 古松 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1764-1771,共8页
为了揭示草地退化对三江源地区高寒草甸生态系统碳通量的影响,利用涡度相关技术,于2006年12月1日~2007年11月30日对三江源地区的退化高寒草甸生态系统的碳通量及生物和环境因子进行观测.结果发现:草地退化对高寒草甸生态系统的碳通量... 为了揭示草地退化对三江源地区高寒草甸生态系统碳通量的影响,利用涡度相关技术,于2006年12月1日~2007年11月30日对三江源地区的退化高寒草甸生态系统的碳通量及生物和环境因子进行观测.结果发现:草地退化对高寒草甸生态系统的碳通量产生了深刻影响,与未退化的高寒草甸生态系统相比,退化高寒草甸生态系统全年总初级生产力(GPP)下降了36.6%,全年生态系统呼吸(Reco)下降了7.9%,全年净生态系统CO2交换(NEE)也由退化前的负值(碳吸收)转变为正值(碳排放),二者相差132.5gC/(m2.a),生态系统由原来的碳汇转变为目前的碳源.这些变化与高寒草甸退化后,生态系统植物地上生物量锐减、植物生长期缩短(NEE〈0的天数)、植物多样性下降、土壤含水量降低等因素密切相关. 展开更多
关键词 涡度相关 总初级生产力(gpp) 净生态系统CO2交换(NEE) 退化高寒草甸 三江源地区
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干旱对江西省森林生产力的影响特征 被引量:10
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作者 柳艺博 王怀清 居为民 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期67-77,共11页
利用MODIS遥感数据等驱动生态过程模型,模拟分析了2000-2011年江西省森林总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)的时空变化特征及其对气象干旱的响应。结果表明,2000-2011年江西省受旱程度较之前的30 a有所加剧,... 利用MODIS遥感数据等驱动生态过程模型,模拟分析了2000-2011年江西省森林总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)的时空变化特征及其对气象干旱的响应。结果表明,2000-2011年江西省受旱程度较之前的30 a有所加剧,2003,2004,2007,2009和2011等年份的干旱较为严重,其中,2003,2007和2011年遭受中度干旱以上地区分别占全省总面积的56.5%,73.3%和87.2%。2000-2011年间全省森林的平均年GPP的年际波动明显,略有下降;平均年NPP和NEP呈明显下降趋势(p=0.02,p=0.06)。森林生产力变化受干旱严重程度、干旱发生和持续时间等共同影响,轻度干旱不会导致森林生产力下降(2004年)、春旱(2011年)和夏旱(2003年)以及多季节干旱(2007年春旱和秋旱)则导致森林生产力降低。干旱对江西省森林生产力影响的时间效应较短,大部分地区的干旱会影响当月的NPP和NEP,仅在江西省东部和南部地区,干旱对森林NPP的滞后影响会达到3个月。 展开更多
关键词 干旱 森林生产力 生态过程模型 总初级生产力 净初级生产力 净生态系统生产力 标准化降水指数 江西省
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我国北方地区植被总初级生产力的空间分布与季节变化 被引量:18
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作者 王鹤松 贾根锁 +2 位作者 冯锦明 赵天保 马柱国 《大气科学》 CSCD 北大核心 2010年第5期882-890,共9页
本研究通过集成TerraMODIS卫星影像数据与地面通量台站的观测数据,改进了基于遥感的VPM光能利用率模型,模拟了我国北方地区2008年陆地生态系统总初级生产力(GPP)的空间分布与季节变化。研究表明:(1)我国北方地区植被GPP在空间分布上表... 本研究通过集成TerraMODIS卫星影像数据与地面通量台站的观测数据,改进了基于遥感的VPM光能利用率模型,模拟了我国北方地区2008年陆地生态系统总初级生产力(GPP)的空间分布与季节变化。研究表明:(1)我国北方地区植被GPP在空间分布上表现为东高西低的特征,年均值为518.36g/m2(C重量,下同)。(2)我国北方地区主要植被类型的GPP有较强的季节动态,大体上都表现出单峰变化趋势。GPP值按照由大到小顺序依次为:夏绿阔叶林(DBF)>针阔混交林(MF)>农田(Crop)>落叶针叶林(DNF)>常绿针叶林(ENF)>草地(Grass)>稀疏灌丛(Oshrub)>裸地或稀疏植被(BSV)。(3)整个区域的GPP季相变化表现为:夏季最高,达到32.80g.m-2.(8d)-1,为全年最大值;春季GPP为5.67g.m-2.(8d)-1,与秋季的5.08g.m-2.(8d)-1较为接近,冬季GPP最弱,仅为0.07g.m-2.(8d)-1。与通量台站实测值及前人研究结果的比较表明,本文所模拟的GPP与观测值之间的相对误差绝对值多小于15%,表明模拟结果具有较好的可靠性。这说明通过集成遥感观测数据与台站观测数据的方法来模拟GPP,可以较准确地模拟区域尺度的GPP空间分布与时间变化,这为深入研究陆气相互作用提供了重要研究手段。 展开更多
关键词 中等分辨率成像光谱仪 光能利用效率模型 植被总初级生产力 遥感 中国北方
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长江流域陆地植被总初级生产力时空变化特征及其气候驱动因子 被引量:23
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作者 叶许春 杨晓霞 +2 位作者 刘福红 吴娟 刘佳 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第17期6949-6959,共11页
长江流域是我国重要的工农业生产区和生态安全屏障。深入开展长江流域陆地植被总初级生产力(GPP)时空变化特征和驱动因子研究,对了解变化环境下区域植被生长状况和生物固碳能力、掌握生态环境质量具有重要意义。基于MODIS GPP遥感数据... 长江流域是我国重要的工农业生产区和生态安全屏障。深入开展长江流域陆地植被总初级生产力(GPP)时空变化特征和驱动因子研究,对了解变化环境下区域植被生长状况和生物固碳能力、掌握生态环境质量具有重要意义。基于MODIS GPP遥感数据产品、土地利用和气象观测数据,采用趋势分析和偏相关分析法,系统研究了2000—2015年间长江流域陆地植被GPP时空变化特征,探讨了不同二级水资源区内气候因子对GPP变化影响的空间差异,揭示了不同土地利用类型GPP变化特征以及气候因子作用。结果表明:1)长江流域陆地植被覆盖区GPP在0.3—2765 gC m^(-2) a^(-1)之间,均值约990.46 gC m^(-2) a^(-1),多年平均GPP总量为1.735 P gC;2)近年来,长江流域GPP呈不显著上升趋势,趋势率为2.39 gC m^(-2) a^(-1)。空间上,GPP上升区和下降区分别占总流域面积的68%和32%。各二级水资源区内,除了洞庭湖流域和太湖流域GPP呈下降趋势外,其他区GPP均呈上升趋势;3)不同土地利用类型GPP均值在198.50—1276.90 gC m^(-2) a^(-1)之间。各土地利用类型中除水田GPP呈微弱下降外,其他均呈上升趋势,尤其是高、中、低覆盖度草地GPP上升趋势较为显著;4)不同气候因子对植被GPP变化的影响程度在不同二级水资源区、不同土地利用类型间均存在一定差异,但就长江流域整体而言,GPP年际变化受温度影响显著,其次是蒸发,而降水等其他气候因子的影响不大。 展开更多
关键词 植被总初级生产力 时空变化 趋势分析 偏相关分析 长江流域
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基于MODIS遥感数据的鄱阳湖流域生态系统生产力变化研究 被引量:10
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作者 田振兴 昝梅 汪进欣 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1933-1942,共10页
生态系统生产力包括总初级生产力(GrossPrimaryProductivity,GPP)和净初级生产力(NetPrimaryProductivity,NPP),是生态系统能量与物质循环的基础,是碳循环研究的重要组成部分,掌握气候变化背景下生态系统生产力的时空变化,对陆地碳循环... 生态系统生产力包括总初级生产力(GrossPrimaryProductivity,GPP)和净初级生产力(NetPrimaryProductivity,NPP),是生态系统能量与物质循环的基础,是碳循环研究的重要组成部分,掌握气候变化背景下生态系统生产力的时空变化,对陆地碳循环具有重要意义。基于MODIS遥感产品(GPP、NPP和地表覆被)和地面气象观测数据(逐日降水、气温、辐射),采用线性拟合方法和偏相关系数法分析了2000—2014年鄱阳湖流域GPP和NPP的时空分布、变化特征及其与气象因子(降水量、气温、辐射)的相关关系。结果表明,(1)2000—2014年鄱阳湖流域GPP的平均年总量为221.4 Tg?a^(-1)(以C计,下同),GPP年总量最高值为2014年的238.7 Tg?a^(-1);NPP的平均年总量为97.6 Tg?a^(-1),NPP年总量最高值为2004年的112.3Tg?a^(-1)。(2)15年来,流域内GPP略有上升趋势,其中10%的地区增长速度超过了10g?m^(-2)?a^(-1);NPP略呈下降趋势,其中20%的地区下降速度超过了5g?m^(-2)?a^(-1)。(3)年降水量、年均温和年均辐射量均呈增加趋势,增加速率分别为4.2mm?a^(-1)、0.014℃?a^(-1)和0.003 9 MJ?m^(-2)?a^(-1)。(4)GPP、NPP与年降水量、年均温和辐射均呈正相关关系,其中,GPP和NPP与降水量和温度的相关性较强,而与辐射的相关性较弱。研究结果可为开展气候变化背景下鄱阳湖流域典型生态系统生产力影响评估提供理论支撑,也对该流域的生态环境保护具有一定的科学意义和应用价值。 展开更多
关键词 总初级生产力(gpp) 净初级生产力(NPP) 气候变化 鄱阳湖流域 MODIS
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基于叶面积指数估算植被总初级生产力 被引量:9
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作者 徐博轩 陈报章 +2 位作者 许光 陈婧 车明亮 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3546-3555,共10页
长时间序列的陆地碳通量数据在全球生态环境变化研究中具有重要意义。采用MODIS GPP(Gross Primary Productivity)算法,基于GIMMS LAI3g,MODIS15和Improved-MODIS15三种叶面积指数(LAI),估算了全球2000至2010年的植被总初级生产力(GPP)... 长时间序列的陆地碳通量数据在全球生态环境变化研究中具有重要意义。采用MODIS GPP(Gross Primary Productivity)算法,基于GIMMS LAI3g,MODIS15和Improved-MODIS15三种叶面积指数(LAI),估算了全球2000至2010年的植被总初级生产力(GPP)。该估算的GPP数值经过全球20个通量站点的验证,并结合MODIS17分析了它们在时空变化上的异同。结果表明:(1)4种GPP精度如下:GPP_(MOD17)>GPP_(impro_MOD15)>GPP_(LAI3g)>GPP_(MOD15)。(2)4种GPP整体上具有一致的季节波动,冬季和夏季整体好于春季和秋季。GPP_(LAI3g)的4个季节精度较相近,而GPP_(MOD17)除了春秋季外其它季节都较好。(3)GPP_(LAI3g)在中等GPP值分布区的估值相对较高,其全球总GPP大体为(117±1.5)Pg C/a,GPP_(MOD17)和GPP_(impro_MOD15)相近且都低于该值。(4)GPP_(LAI3g)和GPP_(impro_MOD15)在大约63.29%的陆面上呈显著(P<0.05)的正相关关系,它们和GPP_(MOD17)在LAI不确定性小的地区呈显著的正相关关系。GPP_(LAI3g)和GPP_(MOD15)正相关分布面积占比为40.61%。 展开更多
关键词 总初级生产力(gpp) MODIS gpp模型 GIMMS LAI3g MODIS15 Improved-MODIS15
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西南地区植被生态系统GPP时空变化及其主导气候因子识别
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作者 谢宗音 黎珍惜 《广西植物》 2025年第8期1380-1391,共12页
探究中国西南地区(以下简称西南地区)植被生态系统(农田、林地和草地)总初级生产力(GPP)时空变化及气候因子对其变化的影响,对全球气候变化背景下植被资源分类管理具有重要的意义。该研究基于2000—2022年植被GPP、气温和降水数据,以及2... 探究中国西南地区(以下简称西南地区)植被生态系统(农田、林地和草地)总初级生产力(GPP)时空变化及气候因子对其变化的影响,对全球气候变化背景下植被资源分类管理具有重要的意义。该研究基于2000—2022年植被GPP、气温和降水数据,以及2020年土地利用类型数据,基于Theil-Sen Median趋势分析和Mann-Kendall显著性检验,解析西南地区植被生态系统GPP时间变化特征和空间变迁格局,并通过通径分析揭示气温和降水对植被GPP的直接、间接和综合影响及其主导影响因子。结果表明:(1)2000—2022年西南地区各植被生态系统GPP呈显著上升趋势(P<0.05),其中农田生态系统GPP上升速率最高,草地生态系统GPP上升速率最低。(2)区域尺度上,西南地区气温对植被GPP的直接影响、间接影响和综合影响均为正向作用,而降水对植被GPP的影响均为负向作用。气温对草地生态系统GPP变化的直接影响最大,降水对农田生态系统GPP变化的直接影响最大。(3)像元尺度上,气温对西南地区和各生态系统GPP变化的影响强于降水。气温直接影响主导54.89%植被GPP变化。综上可知,西南地区植被生态系统植被GPP呈正向变化的面积占比较大,气温的直接影响主导各植被生态系统GPP的变化。在全球气候变化情境下,该研究为制定具有区域针对性的生态恢复与管理政策提供了有价值的参考依据。 展开更多
关键词 西南地区 植被生态系统 总初级生产力(gpp) 气候因子 通径分析
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基于作物模型模拟年际生物量变化的冬小麦干旱监测研究 被引量:5
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作者 刘骁月 王鹏新 +1 位作者 张树誉 王维 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2013年第1期212-218,共7页
选择关中平原地区冬小麦为研究对象,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定的基础上,根据距平的方法分析了模型模拟的冬小麦生物量的年际变化情况。结果表明:生物量距平为正值时,未发生旱情或旱情不明显;生... 选择关中平原地区冬小麦为研究对象,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定的基础上,根据距平的方法分析了模型模拟的冬小麦生物量的年际变化情况。结果表明:生物量距平为正值时,未发生旱情或旱情不明显;生物量距平为负值时,发生了干旱。据此建立了基于生物量距平的干旱监测模型。通过气象网站的降水量资料对该研究区域2000—2009年每年4月下旬的单点干旱监测结果进行验证,结果表明生物量距平与最近2旬至5旬的累计降水量距平的相关性较高,证实了应用该模型进行干旱监测的可行性和近实时性。将该模型与2000—2009年MODIS每8天的GPP产品相结合,得到了干旱的区域分布结果,结果表明:关中平原在2000、2003年和2007年4月下旬时发生干旱,在其余研究年份4月下旬时未出现旱情。 展开更多
关键词 干旱监测 生物量 作物模型 总初级生产力
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