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
气候变暖引起的植物物候变化影响了陆地生态系统功能和碳循环。目前研究着重关注温带和热带森林物候变化趋势、驱动因素,关于干旱半干旱地区草地物候变化及其对生态系统总初级生产力(gross primary productivity, GPP)影响仍知之甚少。...气候变暖引起的植物物候变化影响了陆地生态系统功能和碳循环。目前研究着重关注温带和热带森林物候变化趋势、驱动因素,关于干旱半干旱地区草地物候变化及其对生态系统总初级生产力(gross primary productivity, GPP)影响仍知之甚少。因此,开展草地植物物候与生产力之间的关系研究对预测草地生态系统响应未来气候变化和区域碳循环至关重要。基于1982—2015年气象资料和GIMMS NDVI3g数据,分析了中国温带草原植被返青期(start of the growing season, SGS)和枯黄期(end of the growing season, EGS)变化及其对气候的响应,并借助一阶差分法量化物候对GPP动态变化的贡献。结果表明:(1)季前1—2个月的夜间温度增温会显著提前SGS,而当月至季前2个月的白天温度对SGS有着微弱的促进作用;季前3个月的累积降水对SGS提前作用最为强烈,累积太阳辐射在各个时期对SGS影响相对较弱。(2)不同季前时间尺度昼夜温度对草地EGS均表现出相反的作用,短期累积降水对EGS起到显著延迟的区域范围最大,太阳辐射随着季前时间的增加对草地枯黄期的延迟作用逐渐转变为提前作用。(3)EGS对草地GPP年际变化趋势的相对贡献率强于返青期。研究结果有助于深化陆地生态系统与气候变化、碳循环之间相互作用的认识,为草地适应未来气候变化和生态建设提供科学依据。展开更多
植被总初级生产力（Gross Primary Productivity,GPP）决定进入陆地生态系统的初始物质和能量,是陆地碳循环与大气碳库的重要联系纽带.利用陆面过程模式CLM4-CN（Community Land Model version 4 with Carbon- Nitrogen interactions）...植被总初级生产力（Gross Primary Productivity,GPP）决定进入陆地生态系统的初始物质和能量,是陆地碳循环与大气碳库的重要联系纽带.利用陆面过程模式CLM4-CN（Community Land Model version 4 with Carbon- Nitrogen interactions）模拟和分析中国区域1982～2004年GPP（CLM4_GPP）时空变化特征,并通过与基于观测数据升尺度所得到的MTE_GPP（Model Tree Ensemble,MTE）进行比较,评估CLM4在中国区域GPP的模拟能力,同时探讨了不同土地覆盖资料对GPP的影响.结果表明：（1）CLM4-CN能够较好地刻画中国区域GPP空间分布格局,表现为由东南向西北递减,但在量值上大部分区域尤其是30°N以南地区存在高估,CLM4-CN模拟的GPP多年平均值为13.7 PgC a^-1,而MTE_GPP仅为6.9 PgC a^-1;（2）CLM4-CN可以合理模拟GPP的季节变化（与MTE_GPP相关系数大于0.9）,在量值上对温带阔叶落叶林、寒带阔叶落叶林、寒带阔叶落叶灌木、C3极地草地、C3非极地草地和农作物模拟较好（均方根偏差RMSD 〈 100 gC m^-2 month^-1）;（3）不同植物功能型CLM4_GPP表现出的年际变率均大于MTE_GPP,仅热带针叶常绿林、寒带阔叶落叶林和C3极地草地的CLM4_GPP与MTE_GPP变化趋势一致;（4）降水是研究时段内控制整个中国区域GPP的主要气候因子,但不同地区存在较大差异;（5）两种不同土地覆盖资料GPP模拟结果的显著差异表明,精确的土地覆盖是准确模拟GPP的重要基础.展开更多
植被总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)是陆地生态系统碳循环的关键环节,对维持全球碳平衡至关重要。基于Google Earth Engine平台,利用NASA LP DAAC发布的MOD17A2H产品,研究分析了塔里木河生态输水期间陆地生态系统生长季...植被总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)是陆地生态系统碳循环的关键环节,对维持全球碳平衡至关重要。基于Google Earth Engine平台,利用NASA LP DAAC发布的MOD17A2H产品,研究分析了塔里木河生态输水期间陆地生态系统生长季的GPP变化。结果表明:(1)生态输水后,塔里木河生态环境整体得到改善。输水前期,塔里木河生长季GPP平均为3675.51 g C·m^(-2)·季^(-1),输水中期,生长季GPP增加到4024.09 g C·m^(-2)·季^(-1),输水后期,该值跃升为4896.61 g C·m^(-2)·季^(-1)。2000—2020年塔里木河生长季GPP表现出明显的增加趋势,增长幅度约为每个生长季增加90.25 g C·m^(-2)。2010年后,上、中、下游日GPP增加幅度亦更明显,分别为每10 a增加2.54 g C·m^(-2)、2.17 g C·m^(-2)和1.74 g C·m^(-2)。(2)塔里木河陆地生态系统生长季(5—10月)的日GPP变化在不同区域存在明显差异。上游区日GPP变化总体上表现出先增加后减小的单峰趋势,下游区则以双峰变化趋势为主。(3)塔里木河生态输水工程有益于生长季GPP的变化,其中对6、8月的GPP变化影响更显著。展开更多
为理解中国植被GPP的变化规律,基于改进后的EC-LUE模型,分析了中国1982—2016年植被GPP的空间格局、变化特征及驱动因子。结果表明:(1)中国植被GPP年变化范围介于0~3051.08 g C/(m^(2)·a),总体呈现出南高北低的空间分布特征。高值...为理解中国植被GPP的变化规律,基于改进后的EC-LUE模型,分析了中国1982—2016年植被GPP的空间格局、变化特征及驱动因子。结果表明:(1)中国植被GPP年变化范围介于0~3051.08 g C/(m^(2)·a),总体呈现出南高北低的空间分布特征。高值区主要分布在华南、东南沿海地区,低值区分布在青藏高原、新疆、内蒙古西部等地区;(2)近35 a中国植被GPP整体呈增加趋势,增加速率为2.43 g C/(m^(2)·a)(p<0.05),特别是黄土高原地区植被GPP增加趋势明显,但在东北及东南沿海的部分地区呈显著减少的趋势;(3)中国植被GPP变化与气温和降水呈正相关关系,气温和降水强驱动的面积占比8.1%,气温为主要驱动因子的面积占比25.3%,降水为主要驱动因子的面积占比15.1%,气温和降水弱驱动面积占比8.9%。虽然近年来中国植被固碳能力呈变好趋势,但在未来气候变化存在不确定性的背景下,生态保护工作任重道远。展开更多
文摘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。
文摘气候变暖引起的植物物候变化影响了陆地生态系统功能和碳循环。目前研究着重关注温带和热带森林物候变化趋势、驱动因素,关于干旱半干旱地区草地物候变化及其对生态系统总初级生产力(gross primary productivity, GPP)影响仍知之甚少。因此,开展草地植物物候与生产力之间的关系研究对预测草地生态系统响应未来气候变化和区域碳循环至关重要。基于1982—2015年气象资料和GIMMS NDVI3g数据,分析了中国温带草原植被返青期(start of the growing season, SGS)和枯黄期(end of the growing season, EGS)变化及其对气候的响应,并借助一阶差分法量化物候对GPP动态变化的贡献。结果表明:(1)季前1—2个月的夜间温度增温会显著提前SGS,而当月至季前2个月的白天温度对SGS有着微弱的促进作用;季前3个月的累积降水对SGS提前作用最为强烈,累积太阳辐射在各个时期对SGS影响相对较弱。(2)不同季前时间尺度昼夜温度对草地EGS均表现出相反的作用,短期累积降水对EGS起到显著延迟的区域范围最大,太阳辐射随着季前时间的增加对草地枯黄期的延迟作用逐渐转变为提前作用。(3)EGS对草地GPP年际变化趋势的相对贡献率强于返青期。研究结果有助于深化陆地生态系统与气候变化、碳循环之间相互作用的认识,为草地适应未来气候变化和生态建设提供科学依据。
文摘植被总初级生产力（Gross Primary Productivity,GPP）决定进入陆地生态系统的初始物质和能量,是陆地碳循环与大气碳库的重要联系纽带.利用陆面过程模式CLM4-CN（Community Land Model version 4 with Carbon- Nitrogen interactions）模拟和分析中国区域1982～2004年GPP（CLM4_GPP）时空变化特征,并通过与基于观测数据升尺度所得到的MTE_GPP（Model Tree Ensemble,MTE）进行比较,评估CLM4在中国区域GPP的模拟能力,同时探讨了不同土地覆盖资料对GPP的影响.结果表明：（1）CLM4-CN能够较好地刻画中国区域GPP空间分布格局,表现为由东南向西北递减,但在量值上大部分区域尤其是30°N以南地区存在高估,CLM4-CN模拟的GPP多年平均值为13.7 PgC a^-1,而MTE_GPP仅为6.9 PgC a^-1;（2）CLM4-CN可以合理模拟GPP的季节变化（与MTE_GPP相关系数大于0.9）,在量值上对温带阔叶落叶林、寒带阔叶落叶林、寒带阔叶落叶灌木、C3极地草地、C3非极地草地和农作物模拟较好（均方根偏差RMSD 〈 100 gC m^-2 month^-1）;（3）不同植物功能型CLM4_GPP表现出的年际变率均大于MTE_GPP,仅热带针叶常绿林、寒带阔叶落叶林和C3极地草地的CLM4_GPP与MTE_GPP变化趋势一致;（4）降水是研究时段内控制整个中国区域GPP的主要气候因子,但不同地区存在较大差异;（5）两种不同土地覆盖资料GPP模拟结果的显著差异表明,精确的土地覆盖是准确模拟GPP的重要基础.
文摘植被总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)是陆地生态系统碳循环的关键环节,对维持全球碳平衡至关重要。基于Google Earth Engine平台,利用NASA LP DAAC发布的MOD17A2H产品,研究分析了塔里木河生态输水期间陆地生态系统生长季的GPP变化。结果表明:(1)生态输水后,塔里木河生态环境整体得到改善。输水前期,塔里木河生长季GPP平均为3675.51 g C·m^(-2)·季^(-1),输水中期,生长季GPP增加到4024.09 g C·m^(-2)·季^(-1),输水后期,该值跃升为4896.61 g C·m^(-2)·季^(-1)。2000—2020年塔里木河生长季GPP表现出明显的增加趋势,增长幅度约为每个生长季增加90.25 g C·m^(-2)。2010年后,上、中、下游日GPP增加幅度亦更明显,分别为每10 a增加2.54 g C·m^(-2)、2.17 g C·m^(-2)和1.74 g C·m^(-2)。(2)塔里木河陆地生态系统生长季(5—10月)的日GPP变化在不同区域存在明显差异。上游区日GPP变化总体上表现出先增加后减小的单峰趋势,下游区则以双峰变化趋势为主。(3)塔里木河生态输水工程有益于生长季GPP的变化,其中对6、8月的GPP变化影响更显著。
文摘为理解中国植被GPP的变化规律,基于改进后的EC-LUE模型,分析了中国1982—2016年植被GPP的空间格局、变化特征及驱动因子。结果表明:(1)中国植被GPP年变化范围介于0~3051.08 g C/(m^(2)·a),总体呈现出南高北低的空间分布特征。高值区主要分布在华南、东南沿海地区,低值区分布在青藏高原、新疆、内蒙古西部等地区;(2)近35 a中国植被GPP整体呈增加趋势,增加速率为2.43 g C/(m^(2)·a)(p<0.05),特别是黄土高原地区植被GPP增加趋势明显,但在东北及东南沿海的部分地区呈显著减少的趋势;(3)中国植被GPP变化与气温和降水呈正相关关系,气温和降水强驱动的面积占比8.1%,气温为主要驱动因子的面积占比25.3%,降水为主要驱动因子的面积占比15.1%,气温和降水弱驱动面积占比8.9%。虽然近年来中国植被固碳能力呈变好趋势,但在未来气候变化存在不确定性的背景下,生态保护工作任重道远。
