基于生态过程模型的哈尔滨市净初级生产力模拟和分析

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作者 毛学刚 陈文曲 +1 位作者 胡屾 刘骏 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期55-60,共6页

净初级生产力(NPP)是衡量陆地生态系统碳源(汇)的重要参数,为准确模拟城市NPP及研究城市NPP空间分布特征。以哈尔滨市为研究对象,以Landsat-5 TM遥感数据、MODIS的叶面积指数(LAI)数据和气象要素等资料为基础数据,采用基于过程的北部森... 净初级生产力(NPP)是衡量陆地生态系统碳源(汇)的重要参数,为准确模拟城市NPP及研究城市NPP空间分布特征。以哈尔滨市为研究对象,以Landsat-5 TM遥感数据、MODIS的叶面积指数(LAI)数据和气象要素等资料为基础数据,采用基于过程的北部森林生态系统生产力模拟模型(BEPS),模拟获得哈尔滨市NPP空间分布特征图,并对NPP时空变化进行分析。结果表明:哈尔滨北部及西南部NPP整体比较高,哈尔滨西部及东北部NPP整体比较低,主要与研究区土地覆盖类型有关。哈尔滨市2011年NPP积累总量为2.427×1013g·a-1,NPP年平均值为511 g·m^(-2)·a^(-1)。哈尔滨市NPP积累主要在7、8月份,NPP年积累值在7月份达到最高值。通过采用通量数据及MODIS的NPP产品验证可知,BEPS模型能够较好地估算哈尔滨市植被NPP。为揭示城市NPP变化的影响因素(气候、地域等)提供技术支持,也可为城市生态建设提供参考。 展开更多

关键词 生态过程模型 净初级生产力 叶面积指数 哈尔滨市

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基于生态过程机理模型的长江流域蒸散发及其组分变化机理研究

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作者 俎千雪 马傲格 +1 位作者 孙善磊 柳艺博 《生态学报》 北大核心 2025年第11期5466-5480,共15页

作为我国中部和北部的重要水资源供给区,近年来长江流域水资源分配的不均匀性以及供给能力的不稳定性日益加剧。蒸散发(ET)是直接影响流域水资源供给能力的重要因子,因此,厘清ET及其组分土壤蒸发(E)、蒸腾(T)和冠层截留蒸发(Ei)变化的... 作为我国中部和北部的重要水资源供给区,近年来长江流域水资源分配的不均匀性以及供给能力的不稳定性日益加剧。蒸散发(ET)是直接影响流域水资源供给能力的重要因子,因此,厘清ET及其组分土壤蒸发(E)、蒸腾(T)和冠层截留蒸发(Ei)变化的相关物理机制,可以为科学管理长江流域水资源提供重要理论参考和技术支撑。研究基于遥感驱动的生态过程机理模型BEPS,模拟分析了2001—2020年长江流域年ET及其组分的时空变化特征;在此基础上,采用多因子联立求解法剥离了气候、植被叶面积指数(LAI)和植被类型转变等对ET及其组分趋势的贡献,开展了归因分析。结果表明:1)流域平均ET、T和Ei分别以1.95 mm/a、1.12 mm/a和0.96 mm/a的速率显著增加;空间上,超过35%的地区显示三者显著增加;而流域平均及一半以上地区的E呈减小趋势。2)对比各组分趋势,流域平均和64%的地区显示ET趋势由T的变化决定,而其余地区则由E和Ei的变化控制。3)就流域平均而言,ET、T和Ei的增加及E的减小均可归因于LAI的增大。4)ET、E、T和Ei趋势的主控因子存在明显空间差异,但主控因子LAI的面积占比始终最大,分别为49%、46%、48%和73%。 展开更多

关键词 生态过程机理模型(BEPS) 长江流域 蒸散发 蒸散发组分 气候变化 叶面积指数 植被类型转变

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硕士生的就业焦虑因何而来?——基于生态压力过程模型的解释视角 被引量：3

3

作者 黄维 要攀攀 钟杲桦 《学位与研究生教育》 CSSCI 北大核心 2024年第7期42-49,共8页

采用生态压力过程模型,考察了硕士生就业资本与其就业焦虑之间的关系,并从压力事件的角度进行了机制分析。通过第一手实地调查的数据发现:就业资本越低,硕士生就业焦虑水平越高;压力事件的缓解是就业资本对硕士生就业焦虑影响的重要作... 采用生态压力过程模型,考察了硕士生就业资本与其就业焦虑之间的关系,并从压力事件的角度进行了机制分析。通过第一手实地调查的数据发现:就业资本越低,硕士生就业焦虑水平越高;压力事件的缓解是就业资本对硕士生就业焦虑影响的重要作用机制;就业资本对硕士生就业焦虑的影响具有群体差异性,表现为心理资本作为重要的自致性资源,无论对于学术型硕士生还是专业学位硕士生就业焦虑均产生显著影响,而人力资本、社会资本对不同群体的硕士生就业焦虑具有不同的影响效应。 展开更多

关键词 硕士生 就业资本 就业焦虑 生态压力过程模型 研究生教育

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三江源区高寒草地生态系统服务价值及其权衡与协同分析

4

作者 王军邦 明茹 +3 位作者 欧阳熙煌 李明 张秀娟 赵新全 《国家公园(中英文)》 2025年第6期349-363,共15页

草地生态系统的多功能性包括生物多样性、水源涵养等生态功能,以及牧草生产功能。明晰这些功能间的权衡与协同关系,对实现生态保护与牧民福祉的共赢具有重要意义。以三江源地区(含国家公园内外区域)为研究对象,量化分析了1980—2020年... 草地生态系统的多功能性包括生物多样性、水源涵养等生态功能,以及牧草生产功能。明晰这些功能间的权衡与协同关系,对实现生态保护与牧民福祉的共赢具有重要意义。以三江源地区(含国家公园内外区域)为研究对象,量化分析了1980—2020年间的生产功能和生态功能价值。结果表明:(1)1980—2020年,该地区生态系统多功能价值年均达818亿元,总价值量呈增加趋势(年增12.78亿元),主要受草地供给价值变化(7.14元hm^(-2)a^(-1))驱动;考虑文化功能后,2018—2020年平均总价值量达1186亿元,其中生态功能占77%。(2)生态系统服务价值呈现显著的空间异质性:整体分布格局由东南向西北递减,其中东南部地区水源涵养(占生态功能48.17%)和土壤保持价值量较高,西部和东北部地区防风固沙价值量突出,东部地区因水热条件优越而具有较高的草地供给价值。(3)功能间关系在时空尺度上表现不一:时间维度上,草地供给服务与生态功能总体呈协同关系;空间维度上,西部以协同关系为主,东部和南部则表现为权衡关系,尤其在农牧交错带,防风固沙与水源涵养、土壤保持功能间存在显著的此消彼长关系。研究为进一步基于草地多功能性开展区域发展和生态保护管理规划提供了科学基础和依据。 展开更多

关键词 高寒草地 生态功能 生产功能 生态过程模型 国家公园

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基于BEPS模型的东北三省森林生态系统NPP模拟 被引量：11

5

作者 毛学刚 焦裕欣 张颖 《森林工程》 2017年第1期22-27,共6页

为了精确模拟森林生态系统净初级生产力(NPP)及研究东北森林生态系统NPP分布特征,本研究选取东北三省为研究区域,应用遥感和过程模型相结合的方法,采用1km的MODIS遥感数据、逐日气象数据、土壤数据等相关数据,对2012年东北三省的森林生... 为了精确模拟森林生态系统净初级生产力(NPP)及研究东北森林生态系统NPP分布特征,本研究选取东北三省为研究区域,应用遥感和过程模型相结合的方法,采用1km的MODIS遥感数据、逐日气象数据、土壤数据等相关数据,对2012年东北三省的森林生态系统NPP进行估算,并采用多种方法进行验证,分析东北三省森林生态系统NPP的空间分布格局及季节变化规律。结果表明:模拟的净生态系统生产力(NEP)与帽儿山通量站点测量的净生态系统碳交换量(NEE)的决定系数(R^2)为0.88~0.92,均方根误差(RSME)为0.3~1.4 g C/(m·m·d),说明BEPS模型能够较好地估算东北三省森林生态系统的NPP。估算的针叶林、阔叶林、针阔混交林NPP平均值都介于各个学者的模拟结果之间,估算结果比较合理。 展开更多

关键词 净初级生产力 BEPS 东北森林 生态过程模型

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植被生产力模型研究进展

6

作者 乔毅 冯霜 +5 位作者 苗林 潘思涵 霍丽霞 刘福明 国润才 张成福 《绿色科技》 2024年第14期83-89,共7页

植被生产力模型作为生态系统植被研究的重要工具在植被生产力研究等方面都发挥着至关重要的作用。基于国内外相关文献,对植被生产力模型的应用范围、实用条件进行论述,总结了不同植被生产力模型的研究进展。结果表明:植被生产力的估算... 植被生产力模型作为生态系统植被研究的重要工具在植被生产力研究等方面都发挥着至关重要的作用。基于国内外相关文献,对植被生产力模型的应用范围、实用条件进行论述,总结了不同植被生产力模型的研究进展。结果表明:植被生产力的估算模型主要包括生态系统过程模型和光能利用率模型。生态系统过程模型综合考虑了多维度环境因素,对碳氮循环和土壤呼吸的动态变化过程模拟精确。光能利用率模型主要聚焦于植被生产力与光合有效辐射吸收之间的关联研究,能够与卫星数据结合,计算大面积植被生产力。讨论每个模型的应用范围、实用条件,在不同应用场景中的优缺点。植被生产力模拟应根据不同场景,运用多种模型综合分析,避免单一模型带来的不足,为植被生产力可持续发展提供准确数据。在未来研究中进一步关注模型参数优化和不确定性分析,以提升植被生产力模型的模拟性能和实用价值。 展开更多

关键词 植被生产力 生态系统过程模型 光能利用率模型

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CO_(2)施肥效应对植物光合作用影响的研究进展

7

作者 石子华 张海维 +3 位作者 王子豪 张余 王松寒 丁艳锋 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第4期755-765,共11页

CO_(2)施肥效应显著影响全球陆地生态系统碳循环过程。近半个世纪以来,大气中CO_(2)浓度的持续上升,在导致全球变暖的同时,也显著促进植物光合作用速率(即CO_(2)施肥效应),增加陆地生态系统的碳汇能力,从而降低全球变暖的速率。本文对CO... CO_(2)施肥效应显著影响全球陆地生态系统碳循环过程。近半个世纪以来,大气中CO_(2)浓度的持续上升,在导致全球变暖的同时,也显著促进植物光合作用速率(即CO_(2)施肥效应),增加陆地生态系统的碳汇能力,从而降低全球变暖的速率。本文对CO_(2)施肥效应产生的机制进行系统介绍;综述目前用于评估全球CO_(2)施肥效应的3种主要方法——CO_(2)加富试验、生态系统过程模型和统计归因模型,评述各方法的优缺点;进一步对影响CO_(2)施肥效应的各种气候和环境因素进行分析。探讨全球CO_(2)施肥效应评估方法目前存在的问题,并从全球CO_(2)施肥效应时空变化格局研究、影响因素和植物适应等方面对今后全球CO_(2)施肥效应的研究方向进行展望。 展开更多

关键词 CO_(2)施肥效应 陆地生态系统 光合作用 CO_(2)加富试验 生态系统过程模型

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区域作物产量的模型预测研究 被引量：4

8

作者 李威 顾峰雪 《农业展望》 2020年第3期104-111,共8页

区域作物产量预测是国家粮食安全评估的重要内容,关系到国家的安全稳定与可持续发展。首先对目前应用较为广泛的作物产量预测模型进行了简单分析,对比了这些模型的优势与局限性。其中,作物生长模型因其系统性、机理性、动态性的特点而... 区域作物产量预测是国家粮食安全评估的重要内容,关系到国家的安全稳定与可持续发展。首先对目前应用较为广泛的作物产量预测模型进行了简单分析,对比了这些模型的优势与局限性。其中,作物生长模型因其系统性、机理性、动态性的特点而被广泛应用,并在其基础上发展了专家决策系统。作物生长模型不仅在单点尺度上能成功模拟作物的生长发育过程,还可以扩展到区域尺度,符合中国进行粮食产量长期预测的需求。最后,简述了几种常见的生态系统过程模型,以及在其基础上发展的农业版本,并对未来区域作物产量预测的模型方法进行了展望和总结。 展开更多

关键词 粮食安全 产量预测模型 作物生长模型 生态系统过程模型

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基于植被羰基硫通量估算陆地生态系统总初级生产力研究进展

9

作者 王鹏远 王绍强 +6 位作者 陈斌 汪磊 杨风亭 乔云峰 陈敬华 王震宇 刘崎 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第19期7841-7860,共20页

羰基硫(COS)是大气中的长周期痕量气体,其分子结构、对流层大气混合比的昼夜和季节动态类似于二氧化碳(CO_(2))。植物光合作用及其水解过程中,受扩散通路导度和酶活性影响,气孔的COS与CO_(2)吸收紧密相关,同时,植物自养呼吸并不释放COS... 羰基硫(COS)是大气中的长周期痕量气体,其分子结构、对流层大气混合比的昼夜和季节动态类似于二氧化碳(CO_(2))。植物光合作用及其水解过程中,受扩散通路导度和酶活性影响,气孔的COS与CO_(2)吸收紧密相关,同时,植物自养呼吸并不释放COS。最新研究中,采用植被COS通量直接指示生态系统总初级生产力(GPP)。综述了植被COS通量与光合作用中碳固定过程的关联机制,以及采用涡度相关观测、整合大气COS监测和生态系统过程模型等方法开展植被COS通量与GPP研究的最新进展,探讨了关键生态过程和参数,发现方法存在以下瓶颈:(1)生理过程、尺度效应和解析效应影响了COS与CO_(2)的叶片相对吸收率,(2)观测与模拟手段有待进一步耦合,(3)全球COS观测密度限制了方法验证,(4)硫循环过程影响了多区域模拟精度。方法发展的前沿领域包括:(1)开展重点地区植被COS通量观测,(2)提高COS卫星柱浓度的覆盖范围,(3)完善生态系统过程模型的COS吸收机理。展望未来研究关注的科学问题是:对于亚热带等尚待开展COS连续观测的区域,采用植被COS通量直接代理GPP的精度和不确定性。 展开更多

关键词 羰基硫 通量 涡度相关 生态系统过程模型 总初级生产力

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季节性冻融土壤水热耦合运移模拟 被引量：12

10

作者 郭志强 彭道黎 +1 位作者 徐明 邱帅 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期816-823,共8页

根据季节性冻融条件下土壤垂直一维水热运移状况,在地表能量质量平衡条件下,利用水热耦合模型对土壤温度和水分变化进行了模拟。模拟时考虑土壤冻结时冰和水对土壤体积热容、热传导及导水度的影响,并考虑了雪盖层的影响。本模型由实验... 根据季节性冻融条件下土壤垂直一维水热运移状况,在地表能量质量平衡条件下,利用水热耦合模型对土壤温度和水分变化进行了模拟。模拟时考虑土壤冻结时冰和水对土壤体积热容、热传导及导水度的影响,并考虑了雪盖层的影响。本模型由实验所在地2008年1月1日至2010年12月31日连续3 a气象数据驱动,用实测地温、水分和冻结深度数据进行验证。结果表明,在地面以下0、5、40、80、160 cm等不同深处模拟温度与实测温度均方根误差(RMSE)分别为3.65、1.59、1.75、1.35、1.64℃,冻结深度也趋一致。除去表层,其他不同深度土壤含水量模拟值与实测值平均误差在3%左右,均方根误差低于4%。此模型及参数化方案能够模拟季节性冻融条件下一定深度土壤温度、水分运移状况,可用于多年冻土区活动层水、热变化规律研究,并可与生态过程模型耦合,从而改进冻土环境下生态系统模型中土壤温度、水分和冻融深度的模拟精度。 展开更多

关键词 季节性冻融 能量平衡 耦合模型 生态过程模型

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干旱对江西省森林生产力的影响特征 被引量：10

11

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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北方地区叶面积指数变化对蒸散和产水量的影响 被引量：5

12

作者 柳艺博 胡正华 +2 位作者 李琪 张雪松 张琪 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1206-1215,共10页

越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施,我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区... 越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施,我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区LAI变化对蒸散和产水量的影响。首先评价了北方地区LAI的变化趋势;在此基础上采用"去趋势"法去除LAI变化趋势而仅保留其年际变化;而后分别基于原始和去趋势后LAI序列驱动BEPS模拟北方地区蒸散;最后基于两种情景比较分析LAI变化对蒸散和产水量的影响。结果表明,北方地区LAI发生显著变化的地区占北方地区面积的20.2%,其中LAI显著升高和显著降低地区面积分别占18.8%和5.5%。在像元尺度上,LAI升高会促进蒸散并降低产水量,LAI降低则相反。在区域尺度上,LAI升高分别对蒸散和产水量产生了显著的正负效应;LAI变化对水循环影响取决于研究区覆盖范围和研究区内LAI升高和降低的比例。考虑到LAI升高对产水量可能产生的负效应和北方地区的缺水危机,未来植树造林活动或许应该考虑更多集中于南方地区。 展开更多

关键词 叶面积指数 蒸散 产水量 生态过程模型 北方地区

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荒漠草原人工灌丛化对蒸散发及其组分的影响——以盐池县为例 被引量：14

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作者 丹杨 杜灵通 +4 位作者 王乐 马龙龙 乔成龙 吴宏玥 孟晨 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第16期5638-5648,共11页

我国西北防沙治沙工程中大量的种植中间锦鸡儿(Caragana intermedia)会导致荒漠草原发生灌丛化现象,研究人工灌丛化对荒漠草原蒸散发的影响,不仅能够揭示半干旱区人为活动对生态系统水循环的影响机理,还可以指导区域生态治理实践。以宁... 我国西北防沙治沙工程中大量的种植中间锦鸡儿(Caragana intermedia)会导致荒漠草原发生灌丛化现象,研究人工灌丛化对荒漠草原蒸散发的影响,不仅能够揭示半干旱区人为活动对生态系统水循环的影响机理,还可以指导区域生态治理实践。以宁夏盐池县荒漠草原为例,基于植被的生理生态参数和荒漠草原水热条件,采用生物地球化学模型(Biome Bio-Geochemical Cycles,Biome-BGC)和地球呼吸系统模拟模型(Breathing Earth System Simulator,BESS)结合的方法,模拟荒漠草原生态系统人工灌丛引入前后蒸散发及其组分的变化,定量研究荒漠草原人工灌丛化对区域生态水文循环中蒸散发的影响。结果表明,人工灌丛的引入使植被结构及特征发生了变化,叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)年最大值由0.20增加为0.67,改变了植被年内与年际变化特征。荒漠草原人工灌丛化后,生态系统年均蒸散发由251.74 mm增加到了281.42 mm;人工灌丛化对生长季的蒸散发增强明显,8月蒸散发峰值时,日均蒸散发由1.27 mm/d增加到1.56 mm/d。灌丛化过程使生态系统蒸腾量平均增加了1.35倍,蒸发量增加了1.06倍,改变了生态系统蒸散发的组分结构,导致蒸发比例降低、蒸腾比例增高。由此可知,荒漠草原在防沙治沙和生态治理中大量种植灌木的现象,加大了区域生态系统的蒸散发,并改变了水分耗散结构,从而对生态系统地气水汽交换有较大影响,研究结论对荒漠草原生态治理及未来的植被重建有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 荒漠草原 灌丛化 蒸散发 生态过程模型 叶面积指数

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