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毛乌素沙地植被净初级生产力的时空变化规律及影响因素
1
作者
许达
宫程程
+4 位作者
张在勇
冉彬
胡月
王寒冰
陈晨
《生态环境学报》
北大核心
2025年第9期1361-1372,共12页
植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)对于评估生态系统生产力、碳汇能力、气候调节及生态健康至关重要。为探究毛乌素沙地植被NPP的时空变化特征及其驱动机制,基于MOD17A3HGF.061版本NPP数据、气象数据及黄土高原1 km人类...
植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)对于评估生态系统生产力、碳汇能力、气候调节及生态健康至关重要。为探究毛乌素沙地植被NPP的时空变化特征及其驱动机制,基于MOD17A3HGF.061版本NPP数据、气象数据及黄土高原1 km人类活动强度数据集,采用多种统计方法分析了2001-2023年毛乌素沙地植被NPP时空变化特征,研究了2001-2020年毛乌素沙地植被NPP变化的主要影响因素,并量化了不同影响因素对植被NPP贡献的大小。研究结果显示:在时间尺度上(2001-2023年),毛乌素沙地植被NPP呈现显著的增长趋势,增长率为C 0.311 Tg·a^(-1);在空间尺度上,东部地区由于人类活动频繁且降水充沛,植被NPP增长速率高,而西部受制于降水等因素,植被NPP较低。研究期内,人类活动强度持续增强,是推动植被NPP增长的关键影响因素。受人类活动的影响,草地和耕地面积不断增加,增长速率分别为233 km^(2)·a^(-1)和73.5 km^(2)·a^(-1);荒地面积不断减少,减少速率为325 km^(2)·a^(-1)。降水是影响植被NPP变化最重要的气象影响因素,其贡献率为19.8%。上述研究结果揭示了毛乌素沙地植被NPP变化的驱动机制,可为深入理解该地区碳循环过程、评估生态工程效果以及制定生态保护策略提供科学依据。
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关键词
植被净初级生产力
气候变化
人类活动
毛乌素沙地
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职称材料
基于站点尺度通量数据的黑河流域蒸散发产品评价
2
作者
武博
高冠龙
+2 位作者
鱼腾飞
韩拓
王麒翔
《高原气象》
北大核心
2025年第4期1057-1070,共14页
蒸散发是陆地生态系统能量平衡的重要组成部分,也是大气水循环的关键环节,随着全球气候变暖其变化深刻影响着“地-气”系统的互馈过程,对区域乃至全球气候、生态系统、农业生产活动等具有重要影响。但是由于实际条件限制,目前缺乏对流...
蒸散发是陆地生态系统能量平衡的重要组成部分,也是大气水循环的关键环节,随着全球气候变暖其变化深刻影响着“地-气”系统的互馈过程,对区域乃至全球气候、生态系统、农业生产活动等具有重要影响。但是由于实际条件限制,目前缺乏对流域尺度不同下垫面类型长时序遥感蒸散发产品表现和适用性的评价,在流域生态系统需水估算、水资源评价与管理使用等方面存在诸多不确定性。因此,本文利用黑河流域不同生态系统地面定位站的长时序通量监测数据,采用随机森林算法插补缺失数据构建多站点、长时序、高精度的地面实际蒸散发数据集(15个站点,113个站点年,日尺度),选择6种常用的遥感蒸散发产品(SSEBop、GLEAM、MOD16、PML_V2、GLASS和ETMonitor)并提取各生态系统类型站点所在栅格像元的蒸散发产品年值,通过R2、RMSE、MAE、Bias等指标评价了各遥感蒸散发产品在黑河流域的精度及其适用性。结果表明:(1)SSEBop产品在黑河流域的整体精度最高(R^(2)=0.63,RMSE=251.99 mm·a^(-1)),其次是ETMonitor产品(R^(2)=0.26,RMSE=275.47 mm·a^(-1)),表现最差的是GLEAM产品(R^(2)不显著),Bias最小的是GLASS产品,为-22.57 mm,最大的是GLEAM产品,为-317.49 mm。(2)6种遥感蒸散发产品在山地森林系统和农田系统的表现相对较好,在荒漠森林系统和荒漠系统的表现最差,而湿地系统的实际蒸散发普遍被低估。其中:SSEBop产品在除农田系统以外的其他生态类型站点均表现为低估,而GLASS产品在荒漠森林系统表现优异但严重高估了荒漠系统的实际蒸散发。(3)站点尺度上,湿地生态系统ET最大,约为1210 mm,荒漠生态系统ET最小,约为180 mm,从下游至上游沿海拔梯度,呈先增加后减少的趋势;本研究通过对黑河流域不同遥感蒸散发产品的精度和适用性进行评价,为干旱区复杂地形、气候和生态系统条件下流域蒸散发模型选取等相关研究工作提供了科学依据,也为流域水资源科学管理使用及生态保护工作提供了参考。
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关键词
蒸散发
遥感产品
通量数据
评价
黑河流域
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职称材料
题名
毛乌素沙地植被净初级生产力的时空变化规律及影响因素
1
作者
许达
宫程程
张在勇
冉彬
胡月
王寒冰
陈晨
机构
旱区
地下水文与
生态
效应教育部
重点
实验室
长安大学水利与
环境
学院
中国科学院西北生态环境资源研究院/干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室
中国
地质调查局烟台海岸带地质调查中心
内蒙古鄂尔多斯自然
资源
综合利用野外
科学
观测
研究
站
出处
《生态环境学报》
北大核心
2025年第9期1361-1372,共12页
基金
国家自然科学基金项目(42372287)
国家资助博士后研究人员计划项目(GZC20232955)
+4 种基金
陕西省留学人员科技活动择优资助项目(2020006)
中国博士后科学基金项目(2024M753472,2024MD763937)
中央高校基本科研业务费资助项目(300102292201)
旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室开放基金项目(2024SHEEAR002)
银肯塔拉生物多样性调查及限制因子分析研究(2023ZL01)。
文摘
植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)对于评估生态系统生产力、碳汇能力、气候调节及生态健康至关重要。为探究毛乌素沙地植被NPP的时空变化特征及其驱动机制,基于MOD17A3HGF.061版本NPP数据、气象数据及黄土高原1 km人类活动强度数据集,采用多种统计方法分析了2001-2023年毛乌素沙地植被NPP时空变化特征,研究了2001-2020年毛乌素沙地植被NPP变化的主要影响因素,并量化了不同影响因素对植被NPP贡献的大小。研究结果显示:在时间尺度上(2001-2023年),毛乌素沙地植被NPP呈现显著的增长趋势,增长率为C 0.311 Tg·a^(-1);在空间尺度上,东部地区由于人类活动频繁且降水充沛,植被NPP增长速率高,而西部受制于降水等因素,植被NPP较低。研究期内,人类活动强度持续增强,是推动植被NPP增长的关键影响因素。受人类活动的影响,草地和耕地面积不断增加,增长速率分别为233 km^(2)·a^(-1)和73.5 km^(2)·a^(-1);荒地面积不断减少,减少速率为325 km^(2)·a^(-1)。降水是影响植被NPP变化最重要的气象影响因素,其贡献率为19.8%。上述研究结果揭示了毛乌素沙地植被NPP变化的驱动机制,可为深入理解该地区碳循环过程、评估生态工程效果以及制定生态保护策略提供科学依据。
关键词
植被净初级生产力
气候变化
人类活动
毛乌素沙地
Keywords
vegetation net primary productivity
climate change
human activity
Mu Us Sandy Land
分类号
Q948 [生物学—植物学]
X173 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
基于站点尺度通量数据的黑河流域蒸散发产品评价
2
作者
武博
高冠龙
鱼腾飞
韩拓
王麒翔
机构
山西大学
环境
与
资源
学院
/山西省黄河
实验室
中国科学院西北生态环境资源研究院/干旱区生态安全与可持续发展全国重点实验室
/阿拉善荒漠
生态
水文试验
研究
站
出处
《高原气象》
北大核心
2025年第4期1057-1070,共14页
基金
中国科学院战略性先导科技专项B类课题项目(XDB0720401)
甘肃省杰出青年基金项目(24JRRA076)
+3 种基金
山西省高等学校教学改革创新项目(J20240022)
国家自然科学基金青年基金项目(42301030)
阿拉善科技计划项目(AMYY2022-13)
2023年山西省研究生科研创新项目(2023KY111)。
文摘
蒸散发是陆地生态系统能量平衡的重要组成部分,也是大气水循环的关键环节,随着全球气候变暖其变化深刻影响着“地-气”系统的互馈过程,对区域乃至全球气候、生态系统、农业生产活动等具有重要影响。但是由于实际条件限制,目前缺乏对流域尺度不同下垫面类型长时序遥感蒸散发产品表现和适用性的评价,在流域生态系统需水估算、水资源评价与管理使用等方面存在诸多不确定性。因此,本文利用黑河流域不同生态系统地面定位站的长时序通量监测数据,采用随机森林算法插补缺失数据构建多站点、长时序、高精度的地面实际蒸散发数据集(15个站点,113个站点年,日尺度),选择6种常用的遥感蒸散发产品(SSEBop、GLEAM、MOD16、PML_V2、GLASS和ETMonitor)并提取各生态系统类型站点所在栅格像元的蒸散发产品年值,通过R2、RMSE、MAE、Bias等指标评价了各遥感蒸散发产品在黑河流域的精度及其适用性。结果表明:(1)SSEBop产品在黑河流域的整体精度最高(R^(2)=0.63,RMSE=251.99 mm·a^(-1)),其次是ETMonitor产品(R^(2)=0.26,RMSE=275.47 mm·a^(-1)),表现最差的是GLEAM产品(R^(2)不显著),Bias最小的是GLASS产品,为-22.57 mm,最大的是GLEAM产品,为-317.49 mm。(2)6种遥感蒸散发产品在山地森林系统和农田系统的表现相对较好,在荒漠森林系统和荒漠系统的表现最差,而湿地系统的实际蒸散发普遍被低估。其中:SSEBop产品在除农田系统以外的其他生态类型站点均表现为低估,而GLASS产品在荒漠森林系统表现优异但严重高估了荒漠系统的实际蒸散发。(3)站点尺度上,湿地生态系统ET最大,约为1210 mm,荒漠生态系统ET最小,约为180 mm,从下游至上游沿海拔梯度,呈先增加后减少的趋势;本研究通过对黑河流域不同遥感蒸散发产品的精度和适用性进行评价,为干旱区复杂地形、气候和生态系统条件下流域蒸散发模型选取等相关研究工作提供了科学依据,也为流域水资源科学管理使用及生态保护工作提供了参考。
关键词
蒸散发
遥感产品
通量数据
评价
黑河流域
Keywords
evapotranspiration
remote sensing products
flux data
evaluation
Heihe River Basin
分类号
P426.2 [天文地球—大气科学及气象学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
毛乌素沙地植被净初级生产力的时空变化规律及影响因素
许达
宫程程
张在勇
冉彬
胡月
王寒冰
陈晨
《生态环境学报》
北大核心
2025
0
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下载PDF
职称材料
2
基于站点尺度通量数据的黑河流域蒸散发产品评价
武博
高冠龙
鱼腾飞
韩拓
王麒翔
《高原气象》
北大核心
2025
0
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