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[期刊] 林业科学
[作者]
刘建锋 肖文发 郭明春 吴焕萍 江泽平
利用光能利用效率模型(3-PGS)估算2003—2007年中国陆地植被NPP,并分析不同气候类型和植被类型的时空分布特征。结果表明:2003—2007年中国陆地植被NPP年均总量为2.98PgC,NPP年均值约为315.99gC·m-2a-1;中国陆地植被NPP的主要分布特点为沿水热梯度从东向西、从南向北递减,以海南中南部的热带林最高,而高原气候区最低;全国植被NPP季节变化明显,不同气候区植被NPP均在7或8月达到峰值,12月或1月降至全年最低。
关键词：
3-PGS模型 NPP 植被 格局 中国
[期刊] 资源科学
[作者]
陈斌 王绍强 刘荣高 宋婷
本研究利用基于光能利用率理论的区域尺度遥感参数模型(C-Fix模型)估算了2003年中国陆地生态系统NPP,并对其空间格局进行了分析。模型输入数据包括叶面积指数数据(LAI)、中国地面气象站的逐日气温数据、逐日降水数据和太阳总辐射数据、数字高程模型(DEM)等,模型输出数据的空间分辨率均为1km2,时间步长为1天。模拟结果表明:2003年中国陆地总NPP和平均NPP分别为4.37 Pg C和640.32 g C/(m2.年),NPP的主要分布趋势是:从东南沿海向西北逐渐减小;其中海南岛南部、云南西南部和南部、青藏高原东南部的热带雨林和季雨林地区年NPP最大,在1 800g~2 500g C/(...
关键词：
净初级生产力 C-Fix模型 遥感 中国
[期刊] 资源科学
[作者]
于贵瑞
科学的水资源管理必须准确地估算陆地生态系统的植被蒸发散量及其水分平衡。因此 ,植被蒸发散量的估算模型开发一直是陆地生态系统的生态学过程和水资源管理研究的重要领域。该文在依据植被冠层结构特征对自然陆地生态系统的植被类型进行分类的基础上 ,综合地评述了不同植被冠层类型、不同区域尺度的植被蒸发散模型的研究进展。依据自然陆地生态系统植被冠层的垂直结构和群落的覆被程度 ,我们将其划分为单层封闭型冠层 (OLCC)、单层疏松型冠层 (OLS CC)、多层封闭型冠层 (MLCC)及多层疏松型冠层 (MLS CC) 4种类型。进而 ,我们给出了适用于估算这 4种类型植被冠层蒸发散的单涌源模型(SSMs)、双涌...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李婧 韩海荣 康峰峰 胡保安 景泓元
【目的】探究晋北地区气候和植被类型等因子对植被净初级生产力（NPP）的影响，对于明晰干旱半干旱地区植被对气候变化的响应，以及保障生态脆弱地区植被恢复和可持续发展具有重要参考价值。【方法】基于改进的CASA模型模拟了晋北地区2000-2020年植被NPP，量化了其时空分布格局、变化趋势和空间变异性，并分析了研究期间气候因素与植被NPP的相关关系。【结果】2000-2020年研究区植被NPP年均值（以C计）介于225.28～484.09 g/m~2之间，平均值为349.76 g/m~2，年均增速为8.75 g/m~2。植被NPP年均值呈现出东高西低、南高北低的格局，NPP年均值主要集中在200～400 g/m~2，占研究区总面积的65.15%，各植被类型NPP年均值的大小为：林地（691.79 g/m~2）>灌丛（492.97 g/m~2）>耕地（378.39 g/m~2）>草地（343.85 g/m~2）>未利用地（277.45 g/m~2）>建设用地（223.96 g/m~2）。研究区植被NPP各变异程度面积比例大小顺序：稳定性一般（46.4%）>稳定（30.9%）>稳定性较差（17.9%）>非常稳定（4.8%），稳定性在空间尺度上呈现出由东南向西北逐渐递减的趋势。研究期间植被NPP与降水呈显著正相关关系，与温度相关性不显著，与太阳辐射整体呈正相关关系。【结论】研究期间晋北地区植被NPP呈现出波动上升的趋势，空间分布异质性明显，整体波动性较大。在降水、气温和太阳辐射3个气象因子中，降水和太阳辐射均会影响植被NPP变化，其中降水对晋北地区植被NPP年均值的影响最为显著。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
夏朝宗,熊利亚,庄大方,刘喜云
遥感在陆地植被生产力研究中的应用,推动了遥感驱动的陆地生态系统模拟和NPP估算尺度的扩展。NPP遥感模型中,冠层吸收光合有效辐射和辐射利用率是描述植物光合过程的两个关键参数,本文根据太阳辐射在地-气系统中的传输过程和植物光合作用机理,建立基于MODIS数据的参数反演模型,重点研究地表光合有效辐射吸收总量(APARSFC)、冠层光合有效辐射吸收比(RPAR)、辐射利用率(RUE)等的定量提取,并选择东北温带落叶林为研究对象,利用2003年6月MODIS数据,探讨各自在NPP研究中的应用。研究表明:6月东北温带落叶林地表PAR净通量月均值为8.1MJm-2day-1;RPAR大于0.5,部分地区达到饱和;辐射利用率在0.45~1.09gCMJ-1之间,落叶阔叶林和落叶针叶林均值分别为0.71和0.69gCMJ-1;净光合产物月累积均值达0.53MgChm-2,其中,落叶针叶林为0.56MgChm-2,落叶阔叶林达0.51MgChm-2,表现出明显的地带性规律,与过程机理模型模拟结果进行比较分析,二者差异很小,体现出良好的一致性。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
王绍强,周成虎,罗承文
陆地生态系统在全球碳循环动力学中的作用受到越来越多的注意。目前中国森林覆盖率为１３９２％ ， 到本世纪末全国森林覆盖率将达到１５％ ， 对全球碳平衡具有重要作用。但是，由于我国碳循环的基础研究比较落后，致使我国陆地生态系统的碳储量和净第一性生产力 （ＮＰＰ） 碳量还没有被准确确定， 而且陆地生态系统的碳通量估计存在较大差异。本文采用已经发表的样方实测数据， 建立中国自然植被的碳密度数据库， 并运用ＧＩＳ技术， 与中国植被空间分布数据相匹配， 探讨中国自然植被碳量的空间分布特征
关键词：
自然植被 空间分布 碳密度 碳储量
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
彭焕华 李朝奎 唐志光 梁继
海拔高度变化对区域温度、降水都起着至关重要的作用，从而会对植被物候特征产生影响。以丹江口库区为研究区，分析库区植被物候随海拔变化特征，该工作的开展对进一步认识库区植物物候空间特征，进而监测库区土地覆盖变化具有重要实践意义。研究采用Ｓａｖｉｔｚｋｙ－Ｇｏｌａｙ滤波算法重建库区２００１～２０１２年ＭｏＤｉＳ １６天最大合成Ｅｖｉ时序影像数据，对重建后的时间序列影像采用动态阈值法提取库区陆地植被关键物候特征信息，并对库区陆地植被物候特征随海拔梯度变化特征进行分析。研究结果表明，丹江口库区陆地植被生长季为４月上旬至１０月上旬，南部山区林地生长季最长，而库区中部、东部耕地生长季较短。植被物候特征随海拔梯．．．
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李玉山
论文从土壤水文学科视角来研究和分析黄土高原森林水文作用的两个重大问题， 即对总径流量和对地下水转化的影响。联系黄土高原与水循环有关的生态属性， 系统阐述了林地土壤下伏干层的发现、 分布、 水文性质及其生物学成因。重点分析了干层因其巨大水分亏缺量阻隔重力水下渗， 阻止降水垂直入渗补给地下水的作用。指出森林因其显著拦蓄径流作用， 蓄积水分又难以转化为地下水， 因而具有减少林地出境总径流量的作用。
关键词：
黄土高原 森林 水循环 干层
[期刊] 地理科学进展
[作者]
高艳妮 于贵瑞 张黎 刘敏 黄玫 王秋凤
净初级生产力(NPP)作为生态系统物质与能量循环的基础,是区域和全球尺度碳循环和碳收支研究的重要组成部分。研究区域和全球尺度的净初级生产力主要依靠模型手段实现,过程和遥感模型是目前广泛使用的两种模型形式。本文搜集并整理了基于过程模型和遥感模型对我国陆地生态系统净初级生产力的模拟结果,分析了中国陆地生态系统净初级生产力的时间变化及对未来气候变化的响应特征,旨在对其进行综合评价。结果表明,中国陆地生态系统NPP平均为(2.828±0.827)PgC.a-1。1982-1998年的年际变化特征上,NPP平均每年增加0.027 PgC,年增长率为1.07%,总体上呈现在波动中逐年上升的趋势。不同植被类型的单位面积NPP总体表现为常绿阔叶林显著高于其他植被类型,但不同研究结果间变化范围很大;落叶针叶林、常绿针叶林和落叶阔叶林相差较小;农作物低于阔叶林,但高于针叶林;草地和荒漠均位于低值区,但前者显著高于后者。不同植被类型的NPP总量总体表现为农作物和草地位居前两位,两者之和高达各植被类型NPP总量之和的58.34%;除灌丛和常绿针叶林外,其余植被类型均不足总量的10%。在未来气候情景下,中国陆地生态系统NPP总体上可能表现为先增加后减小的趋势。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
陈波
陆地植被的年净第一性生产力是植物每年通过光合作用所固定的碳总量。在全球CO2浓度持续变化的过程中 ,作为一个对外界综合环境因素敏感的指标 ,陆地植被净第一生产力的变化及与环境因子之间相互作用的机制是关注的焦点。简要介绍了植被净第一生产力研究方法的状况 ,着重对当前 2种主要生产力模型 (GLO PEM模型和NASA CASM模型 )的测定原理、方法、测定结果及优缺点进行了评述 ,同时对国内相关领域的研究状况也进行了介绍。表 2参 1 8
[期刊] 草业科学
[作者]
周平 武威 王瑞 刘涛 孙成明
在比较几种常用草地净初级生产力(net primary productivity,NPP)估算模型基本构成的基础上,分析了模型估算结果的差异。首先在空间分布上,几种模型的结果总体一致,均呈现从西北向东南逐渐增加的趋势,但在具体数值上有较大差异,5种气候生产力模型的模拟结果比其他3种模型的模拟结果要高;其次是模拟结果的统计差异,不同模型在模拟的均值和标准差等方面也存在一定差异,其中,Miami模型及朱志辉模型的标准差最大,综合估算模型最小,但总体均较为合理;最后是净初级生产力的模拟总量,以Chikugo模型最高,水热模型最低,所有模型估算的平均NPP值在1.31~1.42Pg C。研究结果可为全国草地NPP的估算提供参考。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
展小云 于贵瑞 郑泽梅 王秋凤
土壤呼吸是陆地生态系统通过根系呼吸和微生物呼吸向大气中释放CO2的过程。研究土壤呼吸的时空格局,将有助于构建区域尺度土壤呼吸定量评价模型,也可提高预测未来气候变化情境下的典型生态系统、区域以及全球尺度碳平衡状况的能力。本文整合了中国区域土壤呼吸的主要研究成果,分析了温度敏感性(Q10)和土壤呼吸(Rs)的统计特征和区域差异,定量评价了中国区域Rs的时空格局及其在中国和全球碳平衡中的作用。通过以上分析本文得出以下主要结论:①不同生态系统类型的土壤呼吸的Q10表现为森林>农田>草地,气候越寒冷,土壤呼吸Q10越大,并且中国区域的Q10值相对于其他国家偏低;②Rs具有明显的季节变异,不同生态系统类型的Rs表现为森林>农田>草地,并且,中国区域Rs低于全球Rs;③月尺度上Rs随着经纬度发生明显的季节变异,随着经度的增加,Rs的季节变幅也逐渐增加;④1995-2004年中国区域Rs的年总量的平均值为3.84 PgC,占全球土壤CO2排放的比例4.78%。
[期刊] 资源科学
[作者]
潘竟虎 李晓雪 冯兆东
本文构建了V-I-AP模型,以兰州市Landsat TM影像为数据源,利用线性光谱混合模型进行亚像元分解,以获取不透水面比例及植被覆盖度的空间分布。在此基础上采用景观格局指数对研究区植被覆盖景观的空间格局及其分异进行测度,为利用中等分辨率遥感数据定量评价河谷型城市生态环境提供更精确的方法。研究结果表明:与常规景观分类相比,基于亚像元分解的不透水表面与植被覆盖提取方法具有更高的精度,并可以表征地表覆盖的生物物理组分构成特点;1999年—2006年,兰州市中心城区不透水面盖度和面积增加明显,而植被盖度则急剧降低,植被破碎程度减缓,植被分布聚集度增加。
[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] 自然资源学报
[作者]
冯险峰 刘高焕 陈述彭 周文佐
陆地生态系统净第一性生产力的模拟已从统计模型发展到过程模型时代。过程模型从机理上对植物的生物物理过程以及影响因子进行分析和模拟,理论框架完整,结构严谨。论文从植物器官、个体、冠层、景观以及区域等不同尺度对过程模型进行分析。近年来,由于遥感和GIS技术的支持,使得遥感过程模型融合了遥感及时、准确、宏观、多尺度的优势而成为当前生产力模型的主攻方向。遥感过程模型可实现生态系统NPP的及时模拟和动态监测,便捷、准确地反映NPP的时空变化格局。而在NPP建模过程中,尺度转换是所面临的一个重要问题。不同尺度模型间扩展时,需要采取相应的数学手段进行尺度转换,同时遥感和GIS技术提供了尺度转换的有力工具。综观...
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