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2016-2017年小浪底栓皮栎人工林碳水通量观测数据集 被引量:2
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作者 黄辉 周宇 +3 位作者 张劲松 高翔 刘琳奇 孟平 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2023年第4期170-178,共9页
全球变化背景下,人工林在区域碳水循环中的重要作用受到越来越多的关注。栓皮栎(Quercus variabilis)是我国天然分布最广的树种之一,太行山南麓位于我国黄河重点生态区,属我国林业工程重点区域,在该区域开展栓皮栎人工林水碳通量观测研... 全球变化背景下,人工林在区域碳水循环中的重要作用受到越来越多的关注。栓皮栎(Quercus variabilis)是我国天然分布最广的树种之一,太行山南麓位于我国黄河重点生态区,属我国林业工程重点区域,在该区域开展栓皮栎人工林水碳通量观测研究对我国林业生态工程建设、人工林碳汇功能评估有重要意义。自2005年以来,河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站(简称小浪底站)采用涡度相关通量观测技术,长期开展了栓皮栎人工林碳水通量监测与研究。本数据集为参考中国陆地生态系统通量观测研究网络(China FLUX)质量控制和处理规范整理加工的2016–2017年小浪底站栓皮栎人工林通量和常规气象要素数据,包含生态系统总初级生产力、生态系统呼吸、净生态系统碳交换量、潜热和显热通量及空气温湿度、水汽压、风速、风向、辐射、大气压、降水量、土壤温湿度等气象要素,形成了半小时、日、月和年尺度数据产品。本数据集为人工林生态系统管理、区域碳收支评估提供数据支撑,有助于推动我国野外台站数据共享和数据规范化管理。 展开更多
关键词 小浪底 涡度相关技术 碳水通量 气象要素 栓皮栎人工林
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亚热带杉木径向生长对气候因子的响应 被引量:6
2
作者 林小乔 许玲玲 +5 位作者 刘沛荣 同小娟 张静茹 张劲松 李俊 孟平 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1633-1646,共14页
杉木(Cunninghamia lanceolata)是亚热带地区主要造林树种之一,其在区域碳循环和缓解气候变化中起着重要的作用。以亚热带地区6个站点(荆关、马鬃岭、分宜、将乐、东风、高峰)杉木人工林为研究对象,建立树轮标准化年表,分析树木年轮年... 杉木(Cunninghamia lanceolata)是亚热带地区主要造林树种之一,其在区域碳循环和缓解气候变化中起着重要的作用。以亚热带地区6个站点(荆关、马鬃岭、分宜、将乐、东风、高峰)杉木人工林为研究对象,建立树轮标准化年表,分析树木年轮年表与气候因子的关系,解析不同研究区杉木径向生长对气候变化的响应机制,探讨不同站点杉木对干旱事件的响应策略,为该地区杉木人工林的经营管理提供理论依据。研究结果表明,6个研究区杉木树轮宽度对气候变化的平均敏感度大于0.15,样本总体代表性大于0.85,均处于可接受水平,表明6个站点的杉木样本具有区域代表性,适用于进行气候相关分析。杉木径向生长主要与生长季的平均温度和降水量、上一年夏季的最低温度正相关,与当年夏季最高温度负相关,高峰站点的径向生长与7-10月的相对湿度显著正相关,其他地点径向生长与月相对湿度相关性较弱,分宜、东风和高峰站的径向生长与干旱指数显著正相关,其他地点的杉木树轮宽度与干旱指数相关性较弱。干旱事件对6个站点杉木生长均产生了负面影响,胸高断面积增长(Basal area increment, BAI)呈先上升后下降的趋势,在生长后期,6个研究点的BAI出现不同程度的衰退现象。第二次干旱发生后,杉木对干旱事件的应对能力更强。亚热带纬度较低的地区杉木受到干旱的影响较大,温暖而湿润环境下的杉木对干旱事件的抵抗力较小,恢复力较高。 展开更多
关键词 杉木 径向生长 气候变化 干旱事件
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1975-2020年黄土塬区关键带道路网络数据
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作者 杨思齐 金钊 黄辉 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2023年第4期127-134,共8页
在黄土高原地区,交通路网是影响地球关键带过程的一个重要人类活动影响因素,通常与暴雨叠加作用加速黄土关键带水土流失和物质迁移。董志塬是黄土高原面积最大、最连续的塬面,素有“天下黄土第一塬”之称。随着城市化进程的加快,董志塬... 在黄土高原地区,交通路网是影响地球关键带过程的一个重要人类活动影响因素,通常与暴雨叠加作用加速黄土关键带水土流失和物质迁移。董志塬是黄土高原面积最大、最连续的塬面,素有“天下黄土第一塬”之称。随着城市化进程的加快,董志塬交通道路网络快速扩张,对塬区景观生态和水土流失产生了重要影响。本数据集基于多源数据,包括历史文献、实地调查、Open Street Map(OSM)数据,利用Arc GIS软件进行目视解译、数据矢量化,并叠加高精度影像对数据进行逐一核对,最终得到了董志塬1975、2005和2020年三期路网矢量数据。本数据集从收集、处理分析到验证均控制严格,数据解译完成后再进行分幅检查,保证数据精度。本数据集的建立与共享,期望为董志塬固沟保塬工程和土地资源管理提供重要的数据支持。 展开更多
关键词 道路网络 黄土塬区 空间分布 土地利用
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基于Biome-BGC模型的刺槐人工林生产力和内在水分利用效率研究 被引量:2
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作者 张蓝霄 李雅婧 +4 位作者 胡晓创 孙守家 张劲松 蔡金峰 孟平 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2023年第3期1-10,共10页
[目的]探究刺槐人工林生产力和内在水分利用效率(iWUE)的影响因子及其对气候变化的响应。[方法]使用过程模型Biome-BGC对我国半湿润区内比较干旱的陕西省白水县和比较湿润的河南省民权县的刺槐人工林模拟净初级生产力(NPPs),并用实测净... [目的]探究刺槐人工林生产力和内在水分利用效率(iWUE)的影响因子及其对气候变化的响应。[方法]使用过程模型Biome-BGC对我国半湿润区内比较干旱的陕西省白水县和比较湿润的河南省民权县的刺槐人工林模拟净初级生产力(NPPs),并用实测净初级生产力(NPPm)数据进行验证,根据模拟结果计算生态系统内在水分利用效率(iWUEs)。分析两地刺槐人工林的生态系统与树轮iWUE变化趋势的差异。[结果]两地刺槐年际生物量均随年龄增大而首先迅速增加,具有明显的幼龄效应,随后逐步稳定并在一定范围内波动;在不包含幼龄林数据时,两地刺槐人工林NPPs与NPPm呈极显著正相关(P<0.01),树轮年际内在水分利用效率(iWUEm)则均呈波动上升趋势。白水县刺槐林的iWUEs与iWUEm呈极显著负相关(P<0.01),但民权县刺槐林的iWUEs与iWUEm呈显著正相关(P<0.05)。[结论]温度是影响iWUEm的关键因子,年降水量和大气CO_(2)浓度是影响生物量的关键因子。Biome-BGC模型能较好地模拟幼龄林以后的刺槐人工林的NPP,在半湿润区内湿润程度不同地点之间,刺槐人工林的生长关系一致,但碳水关系比较复杂。 展开更多
关键词 刺槐 Biome-BGC模型 水分利用效率 净初级生产力 气象因子
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2020-2021年北京燕山山地丘陵区典型生态系统碳水通量观测数据集 被引量:2
5
作者 杜剑卿 罗文杏 +4 位作者 安兆渤 张雷明 黄辉 郝彦宾 王艳芬 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2023年第4期32-40,共9页
自涡度相关技术被广泛应用以来,对于生态系统碳源汇功能的估算研究日趋完善。燕山区域作为北京最为重要的生态屏障与碳汇功能区,对其碳水通量的研究目前相对较少,特别是聚焦区域代表性生态系统类型如山地灌丛。本数据集为2020至2021年... 自涡度相关技术被广泛应用以来,对于生态系统碳源汇功能的估算研究日趋完善。燕山区域作为北京最为重要的生态屏障与碳汇功能区,对其碳水通量的研究目前相对较少,特别是聚焦区域代表性生态系统类型如山地灌丛。本数据集为2020至2021年北京市怀柔区燕山山地灌丛、乔灌混交林和人工针叶林三类生态系统碳水通量观测数据。数据采集和处理过程严格遵循中国通量观测研究联盟(China FLUX)生态系统碳水通量和气象数据质量控制和规范。本数据集预期可以为分析我国华北典型山地丘陵区对全球变化的响应及其机制提供支撑。 展开更多
关键词 燕山山地丘陵 涡度相关技术 水热通量 碳通量 气象数据
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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
6
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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2019-2022年天津北大港湿地遥感分类数据集
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作者 张心悦 韩杏杏 +3 位作者 王铁军 李攀 黄辉 陈楚 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2024年第3期126-139,共14页
湿地是地球上最重要的生态系统之一,具有净化水质、维持生物多样性等重要功能。由于湿地具有特殊的水文和植被特征,传统的监测方法难以对其进行测绘和管理。随着大数据和云计算的兴起,GEE(Google Earth Engine)为长时间序列的数据处理... 湿地是地球上最重要的生态系统之一,具有净化水质、维持生物多样性等重要功能。由于湿地具有特殊的水文和植被特征,传统的监测方法难以对其进行测绘和管理。随着大数据和云计算的兴起,GEE(Google Earth Engine)为长时间序列的数据处理提供了可能。本研究基于GEE平台,结合Sentinel-1雷达影像和Sentinel-2光学影像,利用随机森林分类算法对天津北大港湿地进行信息提取,探讨多源遥感数据和时间序列特征对天津北大港湿地分类的重要性,并最终得到2019–2022年天津北大港湿地遥感分类数据集。经实测数据验证,分类结果的总体精度为95.35%,符合精度要求。本数据集可为天津北大港湿地保护和管理提供科学依据。 展开更多
关键词 北大港湿地 GEE Sentinel-1 Sentinel-2 随机森林
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太行山南麓蒸发皿蒸发量的变化特征及影响因子——以济源站为例 被引量:4
8
作者 黄辉 郑昌玲 +1 位作者 张劲松 孟平 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2023年第5期90-98,共9页
蒸发皿蒸发量(PE)是估算陆地蒸发量及农业水资源管理的重要参数之一。太行山南麓是我国黄河重点生态区的重要组分,研究该区域蒸发皿蒸发量的变化特征及影响因子对我国林业生态工程建设及维护我国黄河流域生态安全具有重要意义。依托河... 蒸发皿蒸发量(PE)是估算陆地蒸发量及农业水资源管理的重要参数之一。太行山南麓是我国黄河重点生态区的重要组分,研究该区域蒸发皿蒸发量的变化特征及影响因子对我国林业生态工程建设及维护我国黄河流域生态安全具有重要意义。依托河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站、黄河小浪底森林生态系统定位研究站,以太行山南麓济源市为研究区,基于近34 a逐日气象资料,分析该地区气象要素及蒸发皿蒸发量的变化特征,通过多元回归分析蒸发皿蒸发量的影响因子。结果表明:济源市气候变化趋势整体为趋于暖湿化,升温变化率为-1.966 mm/a春夏季增温幅度高于秋冬季。该地区蒸发皿蒸发量存在明显的“蒸发悖论”现象,整体变化呈下降趋势,变化率为0.041℃/a。春季PE为增加趋势,其余季节为下降趋势,并且秋冬季PE下降趋势比夏季显著。PE在2002—2003年左右发生显著性的突变,发生突变年份前后2个时段PE均表现为在冬季略有下降,从全年尺度来看突变前后2个时段PE均表现为增加趋势,且发生突变后增加速率高于发生突变前。气温日较差减小是近34 a济源PE下降的主要原因。蒸发的能量供给(温度条件)是济源蒸发主要的限制性因素,在冬春季节水汽输送条件(饱和差、风速、日照时间等)也对蒸发有协同影响。 展开更多
关键词 蒸发皿蒸发量 变化特征 影响因子 气温日较差 太行山南麓
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华北土石山区典型人工林空气负离子变化及其影响因子分析 被引量:3
9
作者 张家兴 蒋丽娅 +4 位作者 高峻 贾长荣 李剑侠 桑玉强 张劲松 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2023年第2期61-69,共9页
[目的]探究华北土石山区典型人工林生长季与非生长空气负离子(NAI)的变化特征以及其影响因子的差异性,为揭示该地区不同季节影响NAI浓度的环境因子变化提供科学依据。[方法]利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站的空气... [目的]探究华北土石山区典型人工林生长季与非生长空气负离子(NAI)的变化特征以及其影响因子的差异性,为揭示该地区不同季节影响NAI浓度的环境因子变化提供科学依据。[方法]利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外科学观测研究站的空气负离子、PM2.5、PM10和气象数据,分析该地区生长季与非生长季栓皮栎和侧柏的NAI变化特征,在此基础上,采用随机森林模型(RF)比较了影响NAI的主要环境因子及其重要性得分。[结果]生长季栓皮栎人工林NAI浓度日内变化呈单峰曲线,非生长季则不明显。生长季和非生长季侧柏人工林NAI浓度日内变化均呈单峰变化趋势,但峰值大小差异较大;观测期栓皮栎人工林平均NAI浓度(740.32 ion·cm^(−3))>侧柏(703.74 ion·cm^(−3))(p<0.01),其中,生长季栓皮栎人工林日均NAI浓度(858.94 ion·cm^(−3))>侧柏(724.33 ion·cm^(−3))(p<0.01);非生长季侧柏人工林日均NAI浓度(683.16ion·cm^(−3))>栓皮栎(621.70 ion·cm^(−3))(p<0.01);生长季空气温度(Ta)、相对湿度(RH)、饱和水汽压亏缺(VPD)、光合有效辐射(PAR)等气象因子均高于非生长季,而颗粒物(PM2.5、PM10)表现为非生长季高于生长季,且同时期PM10浓度>PM2.5浓度,风速(WS)生长季与非生长季差异不明显;随机森林模型显示,生长季影响栓皮栎和侧柏人工林NAI浓度的主要环境因子为VPD、PAR和WS,其重要性得分分别为20.22、15.08、14.71和25.08、16.76、16.49;非生长季影响栓皮栎人工林NAI浓度的主要环境因子为PM2.5、WS和PM10,其重要性得分分别为33.36、17.58和14.28,影响侧柏人工林NAI浓度的主要环境因子为WS、PM2.5和PM10,其重要性得分分别为17.51、15.89和14.62。[结论]华北土石山区生长季栓皮栎与侧柏NAI浓度日内变化均呈单峰曲线,非生长季栓皮栎NAI浓度变化不明显,而侧柏呈单峰曲线。栓皮栎和侧柏人工林NAI浓度差异显著,其中,生长季人工林的NAI浓度栓皮栎>侧柏,非生长季人工林的NAI浓度侧柏>栓皮栎,观测期内栓皮栎NAI浓度高于侧柏NAI浓度。影响该地区典型人工林NAI浓度的环境因子季节差异明显,生长季主要的环境因子是VPD和PAR,而非生长季的主要环境因子是颗粒物和WS。 展开更多
关键词 华北土石山区 典型人工林 空气负离子 随机森林模型 环境因子
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华北土石山区荆条潜在蒸散量及作物系数分析 被引量:1
10
作者 蒋丽娅 张家兴 +3 位作者 程向芬 高峻 桑玉强 张劲松 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期50-59,共10页
[目的]研究荆条灌丛的潜在蒸散量及作物系数变化趋势,为半干旱区水资源管理及植被建设提供依据。[方法]利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外观测站2021年5—10月份的蒸渗仪数据、逐日气象数据、荆条叶面积指数(LAI)及新梢生长量数据,... [目的]研究荆条灌丛的潜在蒸散量及作物系数变化趋势,为半干旱区水资源管理及植被建设提供依据。[方法]利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外观测站2021年5—10月份的蒸渗仪数据、逐日气象数据、荆条叶面积指数(LAI)及新梢生长量数据,利用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量(ET0),分析生长状况基本一致、水分充足条件下的荆条不同生育期的潜在蒸散量、作物系数的变化趋势及其与生长指标的关系。[结果](1)在荆条生育期内,ET0值整体呈下降趋势,5、6月份较高,7月份后开始下降,ET0总值为630.86 mm,日均值为3.43 mm·d^(-1)。(2)荆条生育期内荆条灌丛的潜在蒸散量呈抛物线式变化,表现为开花期最大,总值为336.26±18.19 mm,日均值为5.51±0.30 mm·d^(-1);结果期和展叶期次之,落叶期最小,总值为41.57±3.61 mm,日均值为1.98±0.17 mm·d^(-1);整个生育期的总值为716.47±40.21 mm,日均值为3.89±0.22 mm·d^(-1)。(3)荆条灌丛LAI和新梢生长量在5、6月增长较快,之后变缓。其中LAI在8月达到最大值(2.93±0.07),之后开始下降,10月降为最小值(1.63±0.08)。新梢在5月增长量最大,为6.85±0.25 cm,10月基本停止生长。(4)荆条作物系数在生育期内呈先增后降的变化趋势,结果期最大(1.45±0.22),开花期次之(1.25±0.13),展叶期(0.98±0.05)和落叶期(0.95±0.14)最小,整个生育期平均为1.28±0.16。作物系数与叶面积指数呈极显著正相关(p<0.01),决定系数R2为0.736,与新梢生长量相关性不显著(p>0.05)。 展开更多
关键词 华北土石山区 参考作物蒸散量 荆条 潜在蒸散量 作物系数 叶面积指数
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