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[期刊] 自然资源学报
[作者]
胡波 孙睿 陈永俊 冯丽超 孙亮
植被净生态系统生产力(NEP)和净第一性生产力(NPP)作为表征植被活动的关键变量,在全球变化研究及区域生态环境评价中起着很重要的作用。Biome-BGC是一个模拟生态系统植被和土壤中的能量、水、碳、氮的流动和存储的生物地球化学循环模型。论文利用2004年时间序列MODIS LAI遥感产品和气象数据,对黄淮海地区的NEP和NPP进行了模拟估算,由于Biome-BGC模型没有农作物生理生态参数,农作物模拟通过修改草地生理生态参数,并在增加施肥、灌溉和收割代码基础上实现。结果表明,2004年黄淮海地区NEP、NPP呈现南部大于北部的空间分布特征;不同植被类型平均NEP和NPP大小顺序分别为:混交林...
[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] 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] 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] 林业科学研究
[作者]
张蓝霄 李雅婧 胡晓创 孙守家 张劲松 蔡金峰 孟平
[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(NPP_s),并用实测净初级生产力(NPP_m)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(iWUE_s)。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NPP_s与NPP_m呈极显著正相关(P<0.01),树轮年际内在水分利用效率(iWUE_m)则均呈波动上升趋势。白水县刺槐林的iWUE_s与iWUE_m呈极显著负相关(P<0.01),但民权县刺槐林的iWUE_s与iWUE_m呈显著正相关(P<0.05)。[结论]温度是影响iWUE_m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。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
刘建栋 傅抱璞 金之庆 卢其尧 林振山
应用ＡＲＩＤＣＲＯＰ模型对黄淮海地区冬小麦气候生产力进行了数值模拟研究，给出了该地区冬小麦气候生产力Ｙｑ分布图，继而研究了水分保持最适状况时的光温生产力Ｙｗ分布状况，在此基础上给出了水分增产力Ｑ（Ｑ＝（Ｙｗ－Ｙｑ）／Ｙｑ）分布图。研究表明，黄淮海地区冬小麦气候生产力变幅在３７５０～９７５０ｋｇ／ｈｍ２之间，总的趋势北低南高，黑龙港地区出现了一个３７５０ｋｇ／ｈｍ２的低值区。水分是黄淮海北部地区冬小麦气候生产力的一个重要限制因子，当水分完全适宜时，南部淮河流域冬小麦气候生产力仅可提高５％～１０％，而黄淮海北部地区气候生产力则可提高７５％～１００％。用黄淮海地区冬小麦高产记录与生产力模拟值进行了对...
[期刊] 资源科学
[作者]
刘卫国 潘晓玲 高炜 师庆东 吕光辉 郭凯
利用阜康绿洲地区2003年8月野外实测53个样方的生物量干重数据和同期的陆地卫星MODIS的1通道,2通道250m遥感图像数据,分析了植被指数NDVI与绿洲植被生物量的相关关系,进而建立该遥感植被指数与绿洲生物量的一元线性和非线性回归模型,并对不同回归模型进行分析比较。研究表明:植被指数NDVI与绿洲生态系统植被生物量之间存在较好的相关性;所建遥感植被指数与绿洲植被生物量的回归模型中,三次方程得到的非线性回归模型(Y=-5593·3NDVI3+7509·7NDVI2-1268·9NDVI+191),是最适合用于监测阜康绿洲生态系统植被生物量的监测;利用该模型进行反演同年4月~9月研究区的生物量...
关键词：
生态系统 遥感 植被指数 生物量
[期刊] 自然资源学报
[作者]
姜立鹏 覃志豪 谢雯 王瑞杰 徐斌 卢琦
草地生态系统是我国陆地上面积最大的生态系统,不仅生产大量的产品,而且提供巨大的生态服务功能。利用遥感技术估算草地生态系统服务价值,具有廉价、动态、快速、范围广等优点,并可解决传统方法所不能解决的空间异质性问题。论文考虑有机物质生产、维持CO2和O2平衡、营养物质循环、对环境污染的净化作用、土壤侵蚀控制和涵养水源等主要服务功能,提出了一个基于净初级生产力(NPP)和植被覆盖率的草地生态系统服务价值估算方法,并介绍了从MODIS数据反演NPP和植被覆盖率的方法。对2003年我国草地生态系统服务价值的估算结果表明,我国草地生态系统总服务价值达17050.25×108元,平均48.44×104元/km...
[期刊] 华北农学报
[作者]
曲曼丽 王恩利 孟兆华 王青立 李红梅
黄淮海地区光、热、水资源较丰富,气候-土壤资源的生产潜力较大。本文在对作物各层次生产力计算方法研究的基础上,对该地区冬小麦、夏玉米、夏大豆、棉花等作物各层次生产力进行了计算。初步认为,在一定的农业技术水平条件下,近期(2000年以后)粮棉生产力比1989年可增加1/3,远期(30～50年以后)可增加1倍或稍多。
关键词：
黄淮海地区 粮棉作物 生产力
[期刊] 水产学报
[作者]
官文江 何贤强 潘德炉 龚芳
通过对多年的东海、黄海南部实测海洋初级生产力与环境数据的分析,采用非线性最小二乘法,得到海洋初级生产力的遥感估算模型。利用从2000年1月-12月的SeaWiFS数据反演得到的叶绿素a浓度、透明度、辐照度数据,以及同期的NOAA数据反演得到的海表水温数据,通过该模型,提取出我国海区的海洋初级生产力的时空分布信息。结果表明,在东海、黄海和渤海初级生产力季节变化明显,在东海,最大初级生产力的月份为5月,最小月份为2月。而在黄海和渤海,最大初级生产力的月份为8月,最小月份为2月。在大洋区,初级生产力的季节变化相对较小。与相关的文献资料比较该模型能较好地反映渤、黄、东海的海洋初级生产力的时空分布信息及...
关键词：
海洋水色遥感 海洋初级生产力 模型
[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] 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。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
莫兴国 林忠辉 刘苏峡
黄淮海地区是我国重要的粮食生产基地,分析该区域粮食产量的时空变化特征及其变化机制,对我国粮食安全的评估有重要的现实意义。论文以AVH RR NDVI数据和逐日气象要素驱动土壤-植被-大气系统物质传输和作物生长的耦合模型,模拟分析1981—2000年黄淮海地区冬小麦产量的时空分布及其驱动机制。分析发现,从1981—1997年生物产量基本呈增加趋势,之后有所下降。但由于作物经济系数不断增加,整个时段冬小麦经济产量增加趋势明显,单位面积产量提高了一倍。化肥施用量的增加和优良品种的推广是增产的主要原因,而气候波动导致区域年际产量变化幅度为8.5%。黄淮海地区冬小麦产量的空间分布及其演变呈现显著的地域特...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
牛忠恩 闫慧敏 黄玫 胡云锋 陈静清
大范围、高精度的农田生产力遥感监测依赖于高时空分辨率的遥感数据，单纯依靠由单一类型传感器数据获取的高时相或者高空间分辨率的遥感数据都不能满足清晰掌握田块尺度上作物生长动态的需求。全球免费提供的空间分辨率２５０～１ ０００ ｍ的ｍＯＤＩＳ数据和空间分辨率３０ ｍ的ＬａｎＤＳａｔ数据是植被动态监测普遍应用的数据源，针对应用ｍＯＤＩＳ数据估算的农田生产力空间分辨率较低而ＬａｎＤＳａｔ卫星重访周期长的局限性，研究基于空间分辨率３０ ｍ的ＬａｎＤＳａｔ ８ ＯＬＩ数据与空间分辨率５００ ｍ的ｍＯＤＩＳ数据，应用时空数据融合技术，融合ＯＬＩ数据的高清晰空间表达能力与时间间隔８ Ｄ的ｍＯＤＩＳ数据的植被生长．．．
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