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[期刊] 自然资源学报
[作者]
王彧 黄耀 张稳 于永强 王平
利用我国若干代表性区域6种主要作物(水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、油菜)生产力的田间试验及统计数据,对中国农业植被净初级生产力模型Crop鄄C进行了验证。结果表明,该模型能利用常规的气象和土壤资料、化肥氮施用量等较好地模拟我国6种作物主产区的净初级生产力,模拟值与观测值的相关系数(R2)为0.80(n=786)。将Crop鄄C模型与GIS空间数据库耦合,估计了1980—2000年中国农业植被净初级生产力。模拟结果表明,自1980年以来,中国农业植被净初级生产力呈增加趋势,从1980年的472.9TgC增加到2000年的607.2TgC,秦岭淮河以北的华北地区和西北部分地区增加最为明显。
关键词：
作物 模型 验证 地理信息系统
[期刊] 自然资源学报
[作者]
黄耀 王 张稳 于永强 王平
以业已建成的稻麦作物净初级生产力模型为基本框架,建立了一个具有普适性的中国农业植被净初级生产力模型(CropC-)。CropC-的模拟对象为占我国农作物总播种面积2/3的水稻、小麦、玉米、棉花、油菜和大豆。该模型包括2个主要功能模块:光合作用和呼吸作用;土壤-作物系统氮素运移。前者综合考虑了环境因子和氮素的影响,后者包括了作物氮素吸收、土壤氮矿化和化肥氮释放。灵敏度分析表明,在输入参数变化±10%时,CropC-对6个主要输入参数响应的敏感性依次为温度>光合有效辐射>大气CO2浓度>土壤全氮含量>施氮量>降水。模型分析表明,气候变暖将降低作物净初级生产力。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
俞静芳 余树全 张超 李土生
自然植被和生产力的变化是表征区域生态环境质量变化的重要指标,利用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Ap-proach)模型对浙江省植被净初级生产力(NPP)进行估算,分析了净初级生产力的时空分布变化及受土地利用变化影响的特点。结果表明:①2006年浙江省净初级生产力平均为625.68 g.m-2.a-1;空间上,呈现出随着海拔的增高而增大的趋势;时间上,各土地利用类型的净初级生产力均表现出一致而明显的季相变化,不同土地利用类型之间的净初级生产力高低差异明显;②全年净初级生产力总量为6 451.24万t.a-1,林地和耕地是净初级生产力总量的主要构成部分,占净初级生产力年总...
[期刊] 资源科学
[作者]
卫亚星 王莉雯
提高净初级生产力(NPP)的估算精度,需要充分认识不同空间分辨率的遥感数据对NPP估算结果的影响差异,即NPP的空间尺度效应问题。本文借鉴了多种成熟的光能利用率NPP模型的优点,同时充分考虑了研究区生态环境的典型特点,建立了针对研究区域的基于光能利用率原理的植被净初级生产力遥感估算模型。选取了具有空间尺度代表性的4种遥感数据作为NPP遥感估算模型的输入参数,估算了4种空间分辨率的NPP模拟值,对比分析了这4种分辨率的土地覆盖类型空间格局的变化和NPP分布情况。结果表明:随着遥感数据空间分辨率的降低,NPP的模拟值呈逐渐增加的趋势,但其变化的程度差异较大。其中,分辨率由30m降低为1km时,NP...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
孙庆龄 冯险峰 刘梦晓 肖潇
论文利用碳水耦合的BEPS遥感过程模型对2010年武陵山区植被NPP进行模拟估算,并利用森林样点实测数据、各县粮食产量统计资料、MODIS NPP产品和已发表文献中各植被类型的NPP模拟值与实测值进行验证。在分析了NPP空间分布格局及其年内变化趋势的基础上,文中还重点分析了NPP与高程、坡度和坡向等主要地形因子间的关系。结果表明:1 2010年武陵山区植被NPP平均值为555.17 g C/(m2·a),年总NPP为92.96 Tg C,与MODIS NPP产品相比,论文模拟的NPP高低值分布更加合理,而且包含了更多地形信息;2月NPP随季节而变化,2010年研究区所有植被类型的NPP季节变化...
[期刊] 林业科学
[作者]
张冬有 冯仲科 李亦秋 张丽娟 董斌
以黑龙江省森林资源为研究对象,利用ETM+、DEM和气象数据等资料,以C-FIX模型为基础,估算黑龙江省2000年5—9月的森林植被NPP,并将估算结果与MODIS的NPP产品进行对比分析。结果表明:5—9月林地总NPP为69.75×1012gC,最大值出现在6月,占5—9月NPP总量的27.23%,6—8月是NPP的主要积累月份;有林地NPP占林地总量的87.44%,灌木林地占10.41%,疏林地占1.63%,其他林地占0.52%;MODIS的NPP产品与模型估算值之间的均方差根为17.12,模型模拟值误差为MODISNPP产品值的3.92%～5.85%,模型估算精度较高。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
宗玮 林文鹏 周云轩 芮建勋
湿地是具有丰富的生物多样性和较高生产力的生态系统,在全球碳循环中占有重要地位。湿地植被净初级生产力(NPP)是衡量湿地生态系统健康状况的重要指标。以上海崇明东滩湿地3种典型植被———芦苇、海三棱藨草、互花米草为研究对象,结合实地调查、实验室测定和遥感技术进行湿地植被净初级生产力估算研究。首先,设置湿地3种典型植被样方,测量植被鲜重、高度、密度、盖度和叶面积指数(LAI)等反映植被生物学特性的特征参数,按不同植被类型分别建立基于LAI的样方NPP回归模型;其次,利用一景相近时相的SPOT5影像,经过几何纠正和辐射定标后,采用面向对象分类方法对影像分类,同时,计算出能较好地反映植被特征和消除土壤背...
[期刊] 地理科学进展
[作者]
洪长桥 金晓斌 陈昌春 王慎敏 杨绪红 项晓敏
净初级生产力(NPP)是衡量碳循环、指导土地利用、评估生态安全、指示环境变化、反映粮食安全等的重要参量,其估算受模型构建机理和生态系统关键地表参数输入的影响。近年来,随着遥感数据的不断丰富和遥感处理技术的快速发展,集成遥感数据的NPP估算模型相较于仅采用气候、土壤等传统观测数据的非遥感模型,在分析时空异质性等方面的优势日益凸显。本文基于Web of Science和CNKI两大数据库,采用文献统计分析方法,系统回顾NPP研究概况及国内外集成遥感数据的NPP估算模型的近期进展;并将集成遥感数据进行NPP估算的模型分为统计模型、光能利用率模型、过程模型及耦合模型四类;重点阐述了各类遥感估算模型的机理、差异性、适宜性及局限性;最后,在分析NPP遥感估算面临困境和科学挑战的基础上,从机理与影响因素、数据基础、参数反演、时空尺度拓展、软硬件支撑等方面对未来研究进行了展望。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
洪长桥 金晓斌 陈昌春 王慎敏 杨绪红 项晓敏
净初级生产力(NPP)是衡量碳循环、指导土地利用、评估生态安全、指示环境变化、反映粮食安全等的重要参量,其估算受模型构建机理和生态系统关键地表参数输入的影响。近年来,随着遥感数据的不断丰富和遥感处理技术的快速发展,集成遥感数据的NPP估算模型相较于仅采用气候、土壤等传统观测数据的非遥感模型,在分析时空异质性等方面的优势日益凸显。本文基于Web of Science和CNKI两大数据库,采用文献统计分析方法,系统回顾NPP研究概况及国内外集成遥感数据的NPP估算模型的近期进展;并将集成遥感数据进行NPP估算
[期刊] 资源科学
[作者]
程春晓 徐宗学 王志慧 刘昌明
本文基于改进的CASA光能利用率模型,利用遥感数据、气象数据、土地覆盖类型数据作为模型输入参数,估算了中国东北三省2001-2010年的植被净初级生产力(NPP),并利用MOD17A3 NPP产品与本文估算NPP进行了精度对比分析。结果表明,东北三省10a平均的植被NPP为304.643g C/(m2·a)。不同土地覆盖类型NPP差异明显,阔叶林>混交林>针叶林>农田>灌木>草地>城镇>未利用地>水体。年NPP在2001-2005年间出现了上下波动的趋势,且不同土地覆盖类型NPP的时空变化趋势不同,森林覆盖区域具有明显的逐年下降趋势(-1.217g C/(m2·a)),未利用地则具有明显的逐年...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
汪雪 周国模 徐小军 于亚妮 李楠
碳通量监测结果是评价森林生态系统碳收支的重要数据基础。涡度相关法作为目前最可靠的通量观测技术,在精度上具有优势,但观测范围局限于通量贡献区,无法实现大区域的森林生态系统净初级生产力(net primary productivity,NPP)监测。为了研究无线传感网络在生态监测中的应用,探寻一种大尺度净初级生产力估算的方法 ,在安吉毛竹Phyllostachys edulis林通量观测塔附近部署无线传感网,采集2015年1月至9月的太阳辐射、气温和湿度等气象数据。在对光能利用率(light use effi
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
岳彩荣 唐瑶 徐天蜀 胥辉
采用2009年MODIS数据作为遥感信息源,结合香格里拉基础地理数据和云南省119个气象站点的气象数据,构建了一个NPP估算模型。利用遥感技术和地理信息系统技术,在ArcEngine二次开发技术的支持下,实现了香格里拉县2009年植被净初级生产力的估算研究。结果表明:(1)设计的NPP估算模型简单,参数少,易于理解和计算;(2)比较发现:2009年香格里拉县NPP估算结果可信。(3)分析香格里拉县2009年NPP的变化情况可得到以下结论:(a)香格里拉县2009年植被净初级生产力为413 g/m2,总体分布趋势是:建塘镇北部和格咱乡西部NPP基本在400~600 g/m2之间;香格里拉县中部、...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
郭丽娟 国庆喜
为使IBIS(integrated biosphere simulator)模型更好地体现碳循环过程的空间异质性,引入GIS技术,改进了IBIS模型的土壤水分再分配和地表太阳辐射计算模块,增加了地形分析模块。在气象、地形、植被和土壤等数据的支持下,利用改进后的模型估算了2004年张家沟集水区森林净初级生产力(NPP),分析了森林NPP空间分布格局及其随地形因素的变化。结果表明:改进后的IBIS模型适用于东北东部集水区森林NPP的模拟估算;研究区2004年森林NPP在空间上大体呈现为东北和西北2区域高,逐渐向中心沟谷地区减少;森林NPP年平均值为375 g/(m2·a),NPP年总量为541.7...
关键词：
净初级生产力 IBIS模型 集水区
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李柏延 任志远
【目的】基于２０００—２０１０年间的遥感数据、气象数据，利用净初级生产力（ＮＰＰ）估算模型模拟银川盆地ＮＰＰ，分别从逐月、逐年对其时空变化过程进行分析，并进行预测分析，阐述１１年期间银川盆地植被ＮＰＰ的时空格局与变化特征，探讨ＮＰＰ与植被健康指数（ＶＨＩ）之间的耦合关系。【方法】选取２０００—２０１０年间的ＳＰＯＴ ＶＥＧＥＴＡＴＩＯＮ数据、归一化植被指数（ＮＤＶＩ）、遥感数据、考虑了研究地区内及其周边气象站点数据等，利用ＣＡＳＡ模型，一元线性回归、奇异值分解等方法对银川盆地ＮＰＰ空间分布进行估算与分析。【结果】２０００—２０１０年，银川盆地逐月ＮＰＰ平均值呈现小幅度增长，月均增加０．５１ Ｇ．．．
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
刘惠良 刘红峰
【目的】洞庭湖生态系统价值是洞庭湖区、湖南省及长江中下游经济社会的重要保障，研究目的在于加强洞庭湖生态系统的保护和修复，科学开发和利用其服务功能，为促进区域经济社会稳健发展提供参考依据。【方法】采用净初级生产力标准来测量生态系统服务价值，运用经典柯布·道格拉斯生产函数，通过协整与误差修正模型分析了1978—2020年洞庭湖生态系统服务对洞庭湖区（湖南省）经济增长的影响，并评估出净初级生产力的边际价格。【结果】洞庭湖生态系统服务对区域经济增长具有明显正向驱动作用，得出净初级生产力每提高1%促进真实GDP增长0.026 9%；在洞庭湖生态系统服务的作用下，区域经济增长以每年2.2%的速度熨平系统运行中短期的非均衡状态并向经济增长的长期均衡状态迭进，通过协整模型的计量得出洞庭湖区生态系统服务净初级生产力平均边际价格为347.5元/10~6 kgC（以1978年价格为基准），结果显示边际价格主要受到洞庭湖区生态系统服务的弹性影响。【结论】洞庭湖生态系统服务对促进区域经济增长的平稳运行具有明显保障和调整作用。本研究中得到的洞庭湖生态系统服务价值对洞庭湖区及湖南省经济增长的测量数值是一个最低值，同样，得到的净初级生产力的边际价格也是一个最低值，在真实的国民经济社会的生产、生活中，实际值将大于本研究得出的计量值。
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