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[期刊] 自然资源学报
[作者]
黄端 闫慧敏 池泓 耿晓蒙 邵奇慧
基于MODIS数据和VPM(Vegetation Photosynthesis Model)模型估算2000—2015年江汉平原农田NPP,利用空间自相关和Sen趋势分析方法,分析16年间江汉平原农田NPP的时空变化特征及其影响因素。结果表明:(1)江汉平原农田年均NPP在2000—2005年呈上升趋势,2005—2009年呈波动性下降趋势,2009—2015年呈上升趋势;农田年NPP总量在2000—2015年整体上趋于平稳。(2)高中低产田面积占比分别为66.03%、27.04%和6.93%。2000—2015年NPP具有很强的空间聚集性且呈逐年增强趋势,并随空间距离增加聚集性减弱;江汉平原NPP主要呈高—高聚集和低—低聚集特征。(3)江汉平原农田NPP显著上升、无显著变化和显著下降区域面积分别占1.30%、69.50%和29.20%。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
孔春芳 岳永财 徐凯
植被NPP对气候变化的响应是全球变化与陆地生态系统碳循环研究的重要核心内容之一。利用CASA模型估算了2000～2015年江汉平原植被NPP,并利用线性回归与逐像元相关性分析方法定量研究了江汉平原植被NPP的时空变化特征及其与气候因素的相关性。结果表明:(1)16年来江汉平原植被NPP的年总量在25.43～29.76 TgC之间,呈波动增加趋势;(2)江汉平原NPP的空间分布格局具有明显的不均匀特征,形成一系列的高值中心和低值中心,符合"丘陵-平原-河流-城市"的衰减趋势;(3)江汉平原NPP与年降水量、年均温的相关系数分别为0.183 7和0.498 5;经显著性检验可知,江汉平原NPP的产量与年降水量相关性较弱,而与年均温则呈较强的正相关关系;(4)植被NPP与年降水量、年均温呈正相关的像元面积分别占总面积的69.19%和83.41%,主要分布在江汉平原腹部的农耕区域,说明江汉平原农耕区NPP的产量对年降水量与年均温的依赖性较强。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
翁翎燕 李伟霄 张梅 谈俊忠
定量研究区域农田生态系统净碳汇的空间结构及其时空变化特征对挖掘农田生态系统的多重功能，合理制定区域适宜的农业减排政策具有重要意义。在测算2005～2019年江苏省农田生态系统净碳汇的基础上，采用标准差椭圆、空间自相关、探索性时空数据分析等方法，对江苏省农田生态系统净碳汇的时空演变特征进行研究。结果表明：(1)江苏省农田生态系统净碳汇呈现“西北—东南”的空间分布格局，且在收缩中趋于集聚化，净碳汇重心总体上朝西北方向移动；(2)江苏省农田生态系统净碳汇在全局上存在显著的空间正相关，局部则呈现较为稳定的“北高南低”的空间集聚特征；(3)江苏省农田生态系统净碳汇局部空间格局的动态演化差异明显，局部空间结构和空间依赖方向上均表现出较强的稳定性。相比较而言，苏中地区较苏南、苏北地区具有更加动态的局部空间结构，而盐城市区、启东市及泰州市区在空间依赖方向上具有较大的波动性；(4)农田生态系统净碳汇的局部空间关联格局较为稳定，局部空间联动性较弱，空间集聚性表现出较高的路径锁定特征。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
孙小祥 张华兵 于英鹏
[目的]开展区域农田生态系统碳源/汇及其时空格局研究，对农田生态系统管理与农业可持续发展具有重要意义。[方法]采用碳排放系数法、农作物经济产量法分别估算农田生态系统碳排放量、碳吸收量，并构建生态承载效率指数、经济贡献效率指数对2007—2016年江苏沿海地区农田生态系统碳源/汇的时空变化以及公平性进行研究。[结果]（1）江苏沿海地区农田生态系统碳排放先上升后下降，并呈中间高，南北低的分布格局。化肥、农药使用是碳排放的主要因素，农膜、柴油使用对碳排放影响逐渐增加。（2）江苏沿海地区农田生态系统碳吸收总体呈上升趋势，呈中西部高，南北低的分布格局。稻谷和小麦碳吸收占比高达75%，蔬菜碳吸收年平均增长率高达6.84%，逐渐成为江苏沿海碳吸收重要来源。（3）江苏沿海地区10个县（市、区）农业发展的生态、经济效率较好，启东市、海门市、赣榆区、盐城市区、大丰区、射阳县等6个县（市、区）碳汇和农业总产值的比例低于碳排放比例，是影响江苏沿海地区农业低碳发展的关键地区。[结论]江苏沿海地区农田生态系统碳源/汇动态区域差异较大，需要针对不同区域情况制定和完善差异化减排策略。
[期刊] 资源科学
[作者]
张宪洲 刘允芬 钟华平 欧阳华
通过对西藏高原农田生态系统土壤CO2 排放状况的观测 ,讨论了高原冬小麦、青稞和对照裸地的土壤CO2 排放日变化和季节变化的特征。冬小麦、青稞和对照裸地的CO2 排放的最高点和最低点分别发生于当地时间的 1 3 :0 0～ 1 4:0 0和凌晨 5 :0 0～ 6:0 0左右 ,但在越冬期土壤CO2 排放已很微弱 ,日变化不明显。冬小麦和青稞地的土壤CO2 排放最高值出现在灌浆初期 ,可达到 40g·m- 2 ·d- 1 左右 ;收割后 ,气温和土壤温度也逐渐降低 ,土壤中的微生物和小麦根系的呼吸减弱 ,土壤CO2 排放一般为 2 0g·m- 2 ·d- 1 以下 ;至越冬期 ,土壤CO2 排...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李静 吴华武 李小雁 贺斌 裴婷婷 蒋志云 鲍志诚
水分条件是直接影响农作物产量高低的主要限制因子之一,但对青海湖流域油菜和燕麦植物水分利用方式的认识尚不清楚。论文收集油菜和燕麦整个生育期内降水、植物和土壤水氢氧稳定同位素组成,并通过直接对比法和多源混合模型定量地计算出油菜和燕麦对不同深度土壤水分利用比例。结果表明:降水中同位素组成表征出较大的波动性变化,浅层土壤水同位素组成受蒸发作用影响明显富集于深层土壤水分,且土壤水中同位素在垂直方向上呈浅层土壤水较富集于深层土壤水。油菜在生育期内根系吸水方式在浅层和深层土壤间发生明显的转换,如在蕾薹期、开花期、灌浆期
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李静 吴华武 李小雁 贺斌 裴婷婷 蒋志云 鲍志诚
水分条件是直接影响农作物产量高低的主要限制因子之一,但对青海湖流域油菜和燕麦植物水分利用方式的认识尚不清楚。论文收集油菜和燕麦整个生育期内降水、植物和土壤水氢氧稳定同位素组成,并通过直接对比法和多源混合模型定量地计算出油菜和燕麦对不同深度土壤水分利用比例。结果表明:降水中同位素组成表征出较大的波动性变化,浅层土壤水同位素组成受蒸发作用影响明显富集于深层土壤水分,且土壤水中同位素在垂直方向上呈浅层土壤水较富集于深层土壤水。油菜在生育期内根系吸水方式在浅层和深层土壤间发生明显的转换,如在蕾薹期、开花期、灌浆期及成熟期主要依赖于0~10 cm(95.1%)、0~10 cm(68%和44.8%)、30~60 cm(69.9%)及0~10 cm(38.8%)的土壤水分。而燕麦根系吸水范围却没有表征出明显的改变,在整个生育期内土壤水分利用深度在0~30 cm间变化。这将为高寒地区耕作方式调整及发展节水高效的现代农业提供理论依据。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
李新旺 门明新 王树涛 齐跃普 杜博洋 许皞
论文旨在探讨河北平原区农田生态系统稳定性的概念及内涵,构建稳定性评价指标体系并进行定量评价实证研究。首先,在总结生态系统领域有关稳定性研究相关成果的基础上,结合农田生态系统稳定性的特点,给出了农田生态系统稳定性的概念,并分析了其稳定性内涵。然后,以县域为研究单元构建了一个包括产量形成、投入产出、土壤生态等主导过程及生态环境效应4个方面22个具体指标的评价指标体系。最后,构建了区域农田生态系统稳定性评价的数学模型;并以雄县为例,运用所建模型进行评价,发现1995~2005年该区农田生态系统稳定性水平变化较大且呈阶段性发展,1995~1999年呈直线式逐年下降,2000~2005年呈波浪式发展,且...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
杭晓宁 张健 胡留杰 罗佳 马连杰 廖敦秀
利用2006—2015年重庆市农业生产统计数据,对全市农田生态系统碳排放、碳吸收和碳足迹进行估算、分析,探讨造成碳排放和碳吸收变化的影响因素。结果表明:在所有排放因子中,氮肥的排放量和占比均最高,约为50%,但有逐年下降的趋势,由2006年的51.35%下降到2015年的47.32%;水稻是重庆市第一大农作物,也是生态系统中碳吸收第一大来源,截至2015年,其全生育期碳吸收量达到4.099 5×106 t,占全市农田生态系统碳吸收量的39.16%;农田生态系统碳足迹占同时期播种面积的比例也呈现下降趋势,由2006年的19.78%下降到2015年的17.44%,即农田生产产生的碳排放需要全市约1/5的播种面积来消纳;重庆市农田生态系统处于碳盈余状态,2015年达到了2.727 2×106 hm2,重庆市农田生态系统的碳汇功能逐年提高。
[期刊] 资源科学
[作者]
郑泽梅 于贵瑞 温学发 张雷明 孙晓敏
生态系统呼吸在陆地生态系统碳循环中占有重要地位,是碳循环中仅次于生态系统总初级生产力的第二大通量组分。除温度和水分外,生物因子对生态系统呼吸也有着重要的影响。生物因子往往与温度、水分有着相似的季节变化,并且温度还对这些因子有重要的影响,这加深了探讨生物因子对生态系统呼吸影响的难度。复种农田生态系统中生物因子与气象因子季节变化的非同步性为探讨生物因素对生态系统呼吸时间变异的影响提供了有利条件。利用华北平原冬小麦-夏玉米复种农田LAI的季节动态与温度的季节动态存在非同步性这一天然试验条件,本研究通过该农田生态系统连续两年的涡度相关通量观测数据,分析了温度和生物因子对该农田生态系统呼吸季节及年际变化...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
王树涛 门明新 李新旺 陈影 李晶 许皞
生产力是农田生态系统的本质特征,为实现农田生态系统生产力持续稳定的增长,把握农田生产力的发展规律,研究农田生态系统生产力稳定性特征,分析影响农田生态系统生产力各因子的时间序列变化规律是十分必要的。论文以1974~2005年河北平原区雄县农村统计数据为依据,运用层次分析法计算农田生态系统生产力指数,采用剩余法剥离生产力波动趋势,从总体上研究农田生产力稳定性规律和时序分布特征;并进一步对影响农田生产力的6个因子波动特征进行比较分析,探索影响农田生产力稳定性的变化规律及其影响机制。结果表明,雄县农田生态系统生产力稳定性从总体上呈现分布比例均衡的趋势,在过去30年中基本处于稳定状态,作物生产供给基本平...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
张婷 蔡海生 张学玲
利用2001~2010年江西省农业投入和农作物统计数据,采用碳排放系数法计算了江西省农田生态系统碳源/汇及碳足迹,分析了江西省农田生态系统碳源/汇时空特征,并进一步分析了碳足迹变化特征及原因。结果表明:(1)2001~2010年,江西省农业投入引起的碳排放量从2001年的11.910 1×106 t,增加至2010年的5.872 8×106 t,增加了1.03倍,农业机械化对碳排放总量贡献率最大。碳排放强度呈现先增加后减少的趋势。2008年赣州市碳排放量最多,景德镇市最少;(2)2001~2010年江西省农田生态系统碳吸收量先减少,后逐年增加,到2010年又减少,整个2001~2010年间增加...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
宁静 杨楠 杜国明 孙天成 胡明均 王蕾
为区域低碳农业和生态振兴提供数据支持，助力我国“双碳”目标的实现，以黑龙江省为例探究区域农田生态系统碳动态特征，基于2000—2020年黑龙江省13个地级市的农业生产投入等数据，构建农田生态系统碳足迹模型，分析黑龙江省农田生态系统碳足迹时空变化，并利用ArcGIS分析农田生态系统碳排放的空间相关性。结果表明：黑龙江省农田生态系统碳吸收和碳排放呈现上升趋势，碳足迹呈现波动变化特征，空间上均为“西南高、东北低”的分布格局。综上，黑龙江省农田生态系统表现为碳生态赤字，发挥碳源功能，2010年起碳生态盈亏呈现增长趋势，表明碳源功能逐渐减弱。由此有针对提出加强田间管理、实现农田固碳减排的策略建议。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
叶文伟 王城城 赵从举 郑熊
[目的]厘清农田生态系统碳动态及其影响因素，可为海南发展热带特色高效农业，推进国家生态文明试验区建设提供理论依据和数据支撑。[方法]基于1999—2018年海南岛县域尺度的农田生产投入及作物产量等数据，构建农田生态系统碳足迹模型，利用ArcGIS 10.4、SPSS 21.0等平台，探讨海南岛农田生态系统碳足迹时空变化及其影响因素。[结果]研究期间海南岛农田生态系统碳排放总量呈波动增长，年均增幅1.15%，其中，土壤呼吸占碳排放量比例最高，为52.52%；碳吸收总量呈现先上升后下降的趋势，拐点发生在2013年，作物结构调整是碳吸收总量下降主要原因；海南岛农田生态系统碳足迹总量呈波动增长趋势，年均增长率为2.94%，2016年农田系统碳平衡由生态盈余转为生态赤字。从空间上看，碳排放、碳吸收和碳足迹总量都呈四周沿海地区高，中部内陆地区低的分布格局；但单位面积碳足迹呈现东南高，西北低的空间分布规律。[结论]研究期间海南岛各县市的农田系统碳足迹呈持续增长趋势，农田生态系统碳汇功能持续减弱，并在2016年由碳汇转变为碳源，调整优化农业产业结构和加强田间管理是增加农田生态系统碳汇功能的主要措施。
[期刊] 生态经济
[作者]
付伟 徐媛媛 王福利 罗明灿 陈建成
以2001—2020年中国31个省域主要农田投入、产出及耕地面积等有关统计资料为基础，对中国农田生态系统的碳吸收、碳排放和碳足迹进行核算，并分析其时序和空间格局演变特点。结果表明：（1）从时间上看，农田生态系统碳吸收总量呈波动上升态势，其中农作物碳吸收能力最强的是玉米；农田生态系统碳排放总体呈上升趋势，增长幅度为11.10%，化肥在主要碳排放途径中占比最高，达到了56.26%；农田生态系统碳足迹由2001年的16.37×10~6 hm~2下降到2020年的13.41×106 hm~2，整体呈现出碳生态盈余。（2）从空间上看，中国31个省域的农田生态系统碳足迹在总量上存在明显差异，呈现出东部和北部高、西部低的分布格局，且海南和西藏等呈大幅度增长趋势，天津和上海等呈下降趋势；受耕地面积和农作物播种面积的影响，单位面积碳足迹整体呈先增长后下降的趋势且各省域之间呈现出显著差异，其中单位面积碳足迹最大的北京和最小的广西之间相差0.35 hm~2/hm~2。
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