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2000—2015年中国东北森林生产力和碳素利用率的时空变异
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作者 陈智 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1625-1632,共8页
中国东北森林生态系统是重要的碳汇功能区,也是对环境变化响应的敏感区,分析其植被生产力和碳素利用效率的变化特征及其对气候变化的响应对于区域碳收支的准确评估和预测具有重要意义.本研究利用MODIS的长期监测数据,结合植被类型分布数... 中国东北森林生态系统是重要的碳汇功能区,也是对环境变化响应的敏感区,分析其植被生产力和碳素利用效率的变化特征及其对气候变化的响应对于区域碳收支的准确评估和预测具有重要意义.本研究利用MODIS的长期监测数据,结合植被类型分布数据,对中国东北森林生态系统2000—2015年生产力(净初级生产力NPP、总初级生产力GPP)和碳素利用率(NPP/GPP)时空变化特征进行分析.结果表明:研究期间,东北森林生态系统平均NPP和GPP分别为346.4和773 g C·m-2·a-1,平均NPP/GPP为0.45.不同森林类型的NPP和GPP依次为针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林,NPP/GPP在不同森林类型间无显著差异.NPP和GPP呈现出东南高、西北低的空间分布特点.2000—2015年间,东北森林生态系统NPP、GPP和NPP/GPP呈波动增加趋势,固碳能力逐步增强.NPP、GPP和NPP/GPP的变化趋势和变化速率表现出空间差异性,在大兴安岭南部地区显著增加,在大兴安岭北部地区显著下降,其余区域呈微弱增加趋势.与气候因子的相关性分析表明,年降水量的增加是驱动东北森林生态系统NPP、GPP和NPP/GPP波动增加的主要因素. 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 初级生产力(GPP) 碳素利用率(NPP/GPP) 东北森林
西北植被净初级生产力时空变化及其驱动因素 预览
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作者 同琳静 刘洋洋 +2 位作者 王倩 杨悦 李建龙 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期367-374,共8页
利用CASA模型模拟了西北植被净初级生产力(NPP)值,并结合地统计学理论,利用趋势分析及相关性分析研究了西北地区2000—2013年植被NPP时空变化特征,并结合气象数据探究了其对气候变化的响应。结果表明:(1)西北地区植被NPP在研究年限内呈... 利用CASA模型模拟了西北植被净初级生产力(NPP)值,并结合地统计学理论,利用趋势分析及相关性分析研究了西北地区2000—2013年植被NPP时空变化特征,并结合气象数据探究了其对气候变化的响应。结果表明:(1)西北地区植被NPP在研究年限内呈现波动增加趋势,线性增加趋势达到极显著水平(p<0.01)。(2)植被NPP分布具有明显的空间异质性,整体呈现由东向西递减的趋势,除新疆外,其余省份也总体上表现为南高北低的分布格局。植被NPP呈现增加趋势的面积占总面积的85.97%,主要集中在陕西北部、宁夏南部、甘肃东部、青海的东部及南部和新疆西部部分地区,呈现减少趋势主要集中在新疆西部;不同植被类型NPP的均值呈现明显的差异,具体表现为:草地[262.16 g C/(m~2·a)]>灌丛[66.51 g C/(m~2·a)]>农田[45.90 g C/(m~2·a)]>森林[14.36 g C/(m~2·a)]。2000—2013年草地、农田及灌丛的NPP均呈现极显著增加趋势(p<0.01),而森林NPP的增加趋势不显著(p>0.05)。(3)总体上,西北地区植被NPP与气温、降水呈正相关,其对降水响应较为敏感,降水是限制西北地区植被NPP增加的主要因素。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) CASA模型 时空动态 气候变化
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新疆博尔塔拉-精河流域植被净初级生产力变化及其与主要气候因子的关系 预览
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作者 赵鹏 于瑞德 +2 位作者 陈桃 郭艳飞 吴燕良 《植物资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期79-84,共6页
为揭示新疆博尔塔拉-精河流域植被净初级生产力(NPP)的变化特征及其对气候变化的响应,基于MOD17A3遥感数据对2000年至2015年该地区植被NPP值的时空变化进行了分析,并对植被NPP值与主要气候因子(年均温和年均降水量)的相关性进行了分析... 为揭示新疆博尔塔拉-精河流域植被净初级生产力(NPP)的变化特征及其对气候变化的响应,基于MOD17A3遥感数据对2000年至2015年该地区植被NPP值的时空变化进行了分析,并对植被NPP值与主要气候因子(年均温和年均降水量)的相关性进行了分析。结果表明:在2000年至2015年,林地、耕地、灌木地和草地4种地表覆盖类型植被NPP值的平均值分别为321.1、254.1、190.3和131.7 g·m^-2,整个研究区植被NPP值的平均值为0.0~393.7 g·m^-2,其空间分布呈现中间高、四周低的特征;57.22%区域的植被NPP值增加,19.90%区域的植被NPP值减少,22.88%区域的植被NPP值保持不变。相关性分析结果表明:53.45%区域的植被NPP值与年均温呈负相关,23.67%区域的植被NPP值与年均温呈正相关;41.65%区域的植被NPP值与年均降水量呈正相关,35.47%区域的植被NPP值与年均降水量呈负相关。值得注意的是,9.95%区域的植被NPP值与年均降水量呈显著正相关,且这些区域均为博尔塔拉河上游和中游两侧山地的草地。研究结果显示:在2000年至2015年,新疆博尔塔拉-精河流域的植被NPP值总体呈上升趋势;年均温和年均降水量对该区域植被生长有一定影响,并且年均降水量对博尔塔拉河上游和中游两侧山地的草地植被NPP值的影响最显著。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 博尔塔拉-精河流域 时空变化 年均温 年均降水量 相关性分析
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京津冀地区植被净初级生产力时空分布及其与地形因子的关系 预览
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作者 朱利欣 袁金国 《科技通报》 2019年第6期197-203,共7页
基于2000-2014年中分辨率成像光谱仪MODIS的MOD17A3数据,分析了京津冀地区植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的时空分布,探讨高程和坡度因子对植被NPP的影响。结果表明,京津冀地区2000-2014年年均NPP主要集中在200~300 gC... 基于2000-2014年中分辨率成像光谱仪MODIS的MOD17A3数据,分析了京津冀地区植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的时空分布,探讨高程和坡度因子对植被NPP的影响。结果表明,京津冀地区2000-2014年年均NPP主要集中在200~300 gC/(m^2·a)。2000-2014年植被NPP波动变化,并呈增长趋向。15年间植被NPP均值2004年最高,高达356 gC/(m^2·a),其次是2008年,为313 gC/(m^2·a),最低是2001年,为223 gC/(m^2·a)。京津冀北部地区年均NPP与经向地带分异规律一致,由东向西递减;京津冀西部地区年均NPP与纬向地带分异规律一致,由南至北递减。京津冀中部地区太行山东部存在一个高值区。高程和坡度是植被NPP变化重要因子,并且随着高程和坡度升高,植被NPP降低。 展开更多
关键词 京津冀地区 净初级生产力(NPP) 时空分布 地形因子
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2000-2014年张家口市植被净初级生产力的时空格局及其与气候的关系 预览
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作者 谢婷 纪显德 +3 位作者 徐晓娜 岳峻杰 徐翔 张化永 《安徽农业科学》 CAS 2019年第5期68-73,共6页
植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)是反映植被活动的关键变量之一,研究其空间格局及其对气候因子的响应,对于理解陆地生态系统的碳循环有着重要作用。利用MOD17A3和气象数据,采用线性趋势分析等方法,分析2000—2014年张... 植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)是反映植被活动的关键变量之一,研究其空间格局及其对气候因子的响应,对于理解陆地生态系统的碳循环有着重要作用。利用MOD17A3和气象数据,采用线性趋势分析等方法,分析2000—2014年张家口市植被NPP的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明:张家口市NPP的空间分布具有明显差异,空间上呈现东南高、西北低的趋势,且具有较明显的经向“条带”分布特征,2000—2014年张家口市植被NPP平均值为230.5g/(m^2·a)。2000—2014年,张家口市NPP总体呈增长趋势,年NPP最大值出现在2004年,最小值出现在2001年。降水是植被NPP变化的主要影响因素,张家口市植被NPP总体上与年降水的相关性更高,呈正相关关系。该研究为冬奥会进行前张家口市的生态修复工作提供了科学依据。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) MOD17A3 时空格局 张家口市 气候因子
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地球系统模式中植被净初级生产力百年尺度时空变化及其与气候的关系 预览
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作者 高冬冬 丹利 +4 位作者 范广洲 彭静 杨秀静 杨富强 李悦悦 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期663-677,共15页
利用6个地球系统模式模拟的植被净初级生产力(NPP)对1901~2005年NPP时空变化进行了研究,并结合气候因子分析了NPP的变化与气温和降水的关系。结果表明:(1)近百年来全球NPP呈现上升趋势,模式集合平均的趋势系数为0.88,通过了99.9%的信度... 利用6个地球系统模式模拟的植被净初级生产力(NPP)对1901~2005年NPP时空变化进行了研究,并结合气候因子分析了NPP的变化与气温和降水的关系。结果表明:(1)近百年来全球NPP呈现上升趋势,模式集合平均的趋势系数为0.88,通过了99.9%的信度检验;北半球的趋势比南半球明显。(3)近百年来800g(C)m^-2a^-1以上的NPP高值区主要分布在南美洲赤道地区、非洲赤道地区、中南半岛和印度尼西亚一带的热带雨林区;低值区主要分布在北半球高纬度地区、非洲北部地区、亚洲大陆干旱半干旱区以及青藏高原西北部地区。(3)全球NPP与气温百年演变在大部分地区主要为正相关关系,仅在赤道附近的南美洲、非洲以及印度地区为负相关关系,主要由于这些地区辐射是NPP的限制因子。全球NPP与降水的百年变化在大部分地区也主要是正相关关系,在非洲北部到西亚中亚的干旱半干旱地区为负相关关系。(4)6个地球系统模式在全球21个区域的大部分地区的NPP和气温降水的变化关系较为一致,西非地区不同模式变化不一致,NPP模拟的不确定性较大,其次是地中海地区。(5)东亚地区NPP与气候的百年演变同步并且相关性高,反映了强烈的植被大气相互作用过程。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 气温 降水 地球系统模式 百年尺度
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南大洋净初级生产力的时空变化及影响因素分析 预览
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作者 吴悦媛 侯书贵 +3 位作者 吴霜叶 庞洪喜 刘科 于金海 《极地研究》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期322-333,共12页
南大洋作为全球大洋中重要的碳汇区,分析其净初级生产力(NPP)的分布及变化趋势对气候变化研究具有重要的意义。利用2003—2016年的南大洋NPP数据分析其空间分布情况、季节变化特征及近期变化,并结合海表面温度(SST)和海冰覆盖率(SIC)数... 南大洋作为全球大洋中重要的碳汇区,分析其净初级生产力(NPP)的分布及变化趋势对气候变化研究具有重要的意义。利用2003—2016年的南大洋NPP数据分析其空间分布情况、季节变化特征及近期变化,并结合海表面温度(SST)和海冰覆盖率(SIC)数据分析两者对NPP的影响。结果表明:①南大洋不同海域年均NPP的范围为64.0—2.26×10^5 mg C·m^–2·a^–1,印度洋扇区、大西洋扇区和太平洋扇区的NPP分别为0.568Gt C·a^–1、0.431 Gt C·a^–1和0.262 Gt C·a^–1;②南大洋NPP在南极大陆近岸海域及威德尔海海域较低,在低纬度岛屿附近和南极大陆部分冰架前缘海域较高;③由于太阳辐射的季节变化,南大洋NPP具有明显的季节变化规律,1月份最高(293.27 Tg C),6月份达到最低值(0.004 Tg C);④2003—2016年大西洋扇区及太平洋扇区的NPP总量变化不具有统计学上的显著性,只在印度洋扇区具有显著的上升趋势;⑤不同扇区NPP的变化趋势主要与SST和SIC的变化有关。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 南大洋 时空分布 变化趋势 影响因素
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1981-2015年神农架林区森林生态系统净初级生产力估算 预览
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作者 李敏 姚顽强 +4 位作者 任小丽 张黎 徐文婷 顾峰雪 何洪林 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期749-757,共9页
湖北省神农架林区是全国唯一以林区命名的行政单位,拥有全球中纬度地区唯一一块保存完好的原始森林,量化其森林生态系统NPP(net primary productivity,净初级生产力)对县域生态系统评估工作十分重要.基于CEVSA2(carbon exchange between... 湖北省神农架林区是全国唯一以林区命名的行政单位,拥有全球中纬度地区唯一一块保存完好的原始森林,量化其森林生态系统NPP(net primary productivity,净初级生产力)对县域生态系统评估工作十分重要.基于CEVSA2(carbon exchange between vegetation,soil and atmosphere 2)模型模拟1981-2015年神农架林区森林生态系统NPP,并利用中国生态系统研究网络神农架站观测数据和野外调查数据进行验证,进而分析其NPP时空变化特征及其主要环境影响因子.结果表明:①1981-2015年神农架林区森林生态系统年均NPP为628. 27 g/m^2(以C计),空间分布表现为中部较低、东部以及周边较高,具有明显的空间异质性.②1981-2015年神农架林区年均NPP的增长速率为2. 58 g/(m^2·a)(R^2=0. 65,P<0. 001);运用Mann-Kendall突变检验法发现,1998年前后是NPP增长速率变化的突变点,虽然1998年前后两个时段NPP均呈上升趋势,但1999-2015年NPP增长率较1981-1998年下降了7. 01%;从空间上来看,林区中部和北部NPP增长率〔4~6 g/(m^2·a)〕相对较高,南部和东部部分地区NPP呈下降趋势,其变化速率在-3~0 g/(m^2·a)之间.③神农架林区NPP年际变化与年均温、总辐射年际变化均呈正相关,与年降水量年际变化呈负相关,其中年均温年际变化对NPP年际变化的解释率最高,为43%(P<0. 01);在空间尺度上,林区森林生态系统约67. 83%区域的NPP年际变化由年均温年际变化控制,主要分布在林区中部和东南部,可见年均温是该地区森林生态系统NPP的主要影响因素. 展开更多
关键词 神农架林区 森林生态系统 净初级生产力(NPP) CEVSA2模型 气候因子
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黄土高原草地净初级生产力时空动态及其影响因素
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作者 刘洋洋 王倩 +4 位作者 杨悦 刚成诚 章钊颖 同琳静 李建龙 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2309-2319,共11页
利用光能利用效率模型(Carnegie-Ames-Stanford approach,CASA)模拟2000-2015年黄土高原草地净初级生产力(NPP),分析黄土高原草地NPP的时空动态、NPP变化稳定性和持续性特征,从植被类型、地形因素、气候变化和人类活动4个方面探讨黄土... 利用光能利用效率模型(Carnegie-Ames-Stanford approach,CASA)模拟2000-2015年黄土高原草地净初级生产力(NPP),分析黄土高原草地NPP的时空动态、NPP变化稳定性和持续性特征,从植被类型、地形因素、气候变化和人类活动4个方面探讨黄土高原草地NPP的影响因素.结果表明:黄土高原草地NPP的平均值为202.93 g C·m^-2·a^-1,其年际变化特征呈现显著增加的趋势,平均年增加速率为2.43 g C·m^-2·a^-1;分布具有明显的空间异质性,大体呈南高北低的状态.黄土高原草地NPP呈增加趋势的区域占总草地面积的91.2%,主要分布在陕西省的大部分地区、甘肃陇东及陇中地区和青海等地.草地NPP变化较为稳定的区域主要集中在鄂尔多斯的南部地区、陕北地区和甘肃等地.大部分地区草地NPP未来的变化趋势与过去一致,且陕西省的大部分地区以及甘肃省的陇中及陇东地区的草地NPP将呈现持续显著增加的趋势.坡面草地的平均NPP值最高,为703.37 g C·m^-2·a^-1;而高山亚高山草地NPP平均值最低,为57.28 g C·m^-2·a^-1.高海拔地区的草地NPP较高,而平原及丘陵地带草地NPP相对较低.研究期间黄土高原降水量的增加对草地NPP的增加具有明显的促进作用;人类活动诸如过度放牧状况的改善以及退耕还草等政策的实施对黄土高原草地NPP的增加也具有重要作用. 展开更多
关键词 CASA模型 净初级生产力(NPP) 时空动态 HURST指数 人类活动 黄土高原
中国西北地区植被NPP多时间尺度变化及其对气候变化的响应 预览
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作者 贾俊鹤 刘会玉 林振山 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第14期5058-5069,共12页
净初级生产力(NPP)是评估植被生长的重要参数,也是评价区域生态环境质量的重要指标。以"一带一路"枢纽地区西北六省为研究区,基于多年连续的GIMMS NDVI资料和气象数据,利用CASA模型,估算了西北六省34年NPP值,利用MK和EEMD方法... 净初级生产力(NPP)是评估植被生长的重要参数,也是评价区域生态环境质量的重要指标。以"一带一路"枢纽地区西北六省为研究区,基于多年连续的GIMMS NDVI资料和气象数据,利用CASA模型,估算了西北六省34年NPP值,利用MK和EEMD方法,揭示了NPP变化的非线性特征,并探究不同时间尺度植被NPP变化对气候变化的响应。研究结果发现:(1)1982-2015年生长季植被NPP总体呈增加趋势,线性增长率为0.718 gCm-2 a-1;大多数研究区植被NPP短时间内将保持现有变化趋势,尤其是青藏高原、塔里木盆地边缘和内蒙古南部一带。(2)1982-2015年植被NPP以3年周期变化和长期增加趋势为主。其中陕西的南部,甘肃、新疆、宁夏和青海的北部以及内蒙古中部和北部以3年周期变化为主导,而陕西的北部,甘肃、新疆、宁夏的南部以及内蒙古东部以长期变化为主。不同植被类型NPP变化差异明显:针叶林、阔叶林以及混交林以3年周期波动为主,而灌木、草地和农田以3年周期波动和长期增长趋势为主。(3)NPP与气温和降水之间的相关性随着时间尺度的增大逐渐显著。在3年时间尺度上,大多数研究区NPP与气温和降水的相关性很小(P>0.05)。6年时间尺度上,NPP与降水量呈正相关的区域向南略有扩散,其中青海南部高寒草甸NPP与降水的相关性由负相关转为正相关。在长期趋势上,NPP与气温和降水量具有非常显著的相关关系,且呈正相关的区域大于负相关的区域。本研究发现多时间尺度能够更好的分析NPP时空特征以及不同时间尺度NPP对气候变化的响应,有助于揭示全球气候变化背景下植被NPP对气候变化的非线性响应机制,评价气候变化的生态坏境风险,为西北六省区域可持续发展和生态环境保护提供理论依据。 展开更多
关键词 “一带一路” 净初级生产力(NPP) 多时间尺度 CASA模型 气候变化
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中国西北部干旱区NPP驱动力分析——以新疆伊犁河谷和天山山脉部分区域为例 预览
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作者 姬盼盼 高敏华 杨晓东 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2995-3006,共12页
NPP作为全球生态系统稳定与生态安全评估的重要参数之一,它的分布变化能间接反映区域生态平衡和自然环境演变。以新疆伊犁河谷和天山山脉部分区域为研究区,为探寻该区域NPP驱动因子及其驱动特点,对NPP、气候气象、土壤、植物和海拔数据... NPP作为全球生态系统稳定与生态安全评估的重要参数之一,它的分布变化能间接反映区域生态平衡和自然环境演变。以新疆伊犁河谷和天山山脉部分区域为研究区,为探寻该区域NPP驱动因子及其驱动特点,对NPP、气候气象、土壤、植物和海拔数据做再处理与数理统计分析,研究发现:(1)该中纬度干旱区NPP的主导因素为水分与海拔。(2)相关性分析得出,年平均气温、年平均降水量、干燥度、湿润指数、高程和坡度与NPP有显著相关性(P<0.01)。(3)不同环境温度下,各环境因子对NPP的驱动能力有差异,年均气温在0℃以下区域NPP最强驱动因子为海拔(P<0.01),而高于0℃区域则为水分因子(P<0.01)。(4)不同植被类型与土壤类型间NPP主要驱动因子及贡献率存在较大差异。(5)NPP极值随海拔的升高先增大后减小,海拔高度对NPP环境因子驱动能力起决定性作用。揭示了海拔因素对我国中纬度干旱区NPP的重要影响,揭示了各环境条件下气候与地形因子对NPP的影响特点,为干旱区NPP驱动力研究提供相关理论依据。 展开更多
关键词 干旱区 净初级生产力(NPP) 海拔 因子贡献率 驱动
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基于NPP的石羊河流域环境治理工程成效评价
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作者 李传华 赵军 +1 位作者 师银芳 魏伟 《干旱区研究》 CSCD 北大核心 2018年第5期1208-1216,共9页
人类活动是净第一性生产力(NPP)变化的重要影响因子,计算人类活动对NPP的影响可以定量评估其对生态环境的影响,对评价环境治理工程成效也具有重要意义。本文以石羊河流域为研究区,通过变异系数法计算治理前后的NPP人为影响值,比较2个... 人类活动是净第一性生产力(NPP)变化的重要影响因子,计算人类活动对NPP的影响可以定量评估其对生态环境的影响,对评价环境治理工程成效也具有重要意义。本文以石羊河流域为研究区,通过变异系数法计算治理前后的NPP人为影响值,比较2个时段NPP人为影响值的空间格局、变化及趋势,并以行政区为单元评价生态环境治理的成效。研究表明:(1)人类活动对植被NPP的影响覆盖了大部分区域,2000—2006年人为影响值为-588.31-653.57 g·m^(-2)·a^(-1),2007—2010年为-644.30-673.63 g·m^(-2)·a^(-1)。2个时段人为作用对全流域植被NPP的正负影响均十分剧烈,整体都表现为正影响,净影响值从0.37 Tg·a^(-1)减少到0.33 Tg·a^(-1)。(2)治理后流域60.13%的区域NPP人为影响发生改变,主要表现为正向影响减弱(占36.54%)和负向影响减弱(占12.09%),人类活动在直接作用区域有所放缓;但人为影响的方向变化较少,仅占5.60%。这说明虽然治理局部取得了一定成效,但要从根本上治理将是一个长期的过程。(3)各行政区治理成效各异,民勤与凉州区成效最为显著,其他依次为古浪、天祝、永昌、肃南、金川等县市。 展开更多
关键词 变异系数法 净初级生产力(NPP) 人为影响 治理成效 环境评价 石羊河流域
黑龙江省气象因子插值优化及与落叶松NPP相关性分析
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作者 赵颖慧 吕泓辰 +2 位作者 甄贞 李凤日 魏庆彬 《南京林业大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第3期1-9,共9页
【目的】通过比较不同插值方法模拟黑龙江省气象因子,利用最佳插值结果,探寻落叶松样地气象因子与森林植被净初级生产力(NPP)的关系,为黑龙江省落叶松林的生产经营和管理提供科学参考。【方法】以黑龙江省2010年生长季(5-9月)气... 【目的】通过比较不同插值方法模拟黑龙江省气象因子,利用最佳插值结果,探寻落叶松样地气象因子与森林植被净初级生产力(NPP)的关系,为黑龙江省落叶松林的生产经营和管理提供科学参考。【方法】以黑龙江省2010年生长季(5-9月)气象因子(日平均气温、日降水量)及1521块落叶松林固定样地数据为数据源,分别使用反距离加权(IDW)、普通克里金(OK)、多元线性回归(MLR)和混合插值法(包括回归反距离加权(RIDW)和回归克里金(RK))5种插值方法对生长季月均气温和月均降水量进行插值及比较,以最佳插值方法得到黑龙江省2010年生长季月均气温和月均降水量空间分布。根据东北地区树种生物量异速模型估算落叶松样地单位面积森林地上生物量(AGB)和净初级生产力,并与样地气象因子进行相关性分析。【结果】5种插值方法中RK的生长季月均气温和月均降水量均方根误差(RMSE)分别为0.420和10.110,均优于其他插值方法。生长季月均气温由南至北降低的同时落叶松NPP随之降低,月均降水量自西向东增大,落叶松NPP随之升高。生长季月均气温、月均降水与NPP的Pearson相关系数分别为0.221和0.241,二者P值都小于0.01,呈极显著相关。【结论】考虑地形因子和多元回归模型结果残差的RK方法可以更好地模拟黑龙江省生长季月均气温和月均降水量。生长季落叶松NPP在经、纬度方向上分布趋势与气温、降水量相同,且落叶松NPP与生长季月均气温和月均降水量均有一定相关性,其中与降水量相关性更为明显。 展开更多
关键词 混合插值法 生长季 气温 降水量 落叶松 净初级生产力(NPP) 黑龙江省
CMIP5模式对未来升温情景下全球陆地生态系统净初级生产力变化的预估 预览
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作者 朱再春 刘永稳 +1 位作者 刘祯 朴世龙 《气候变化研究进展》 CSCD 北大核心 2018年第1期31-39,共9页
针对《巴黎协定》提出的温控目标,利用耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)模式在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下的模拟结果,初步分析了全球升温情景下陆地生态系统净初级生产力(NPP)相对于参考时段(1986—2005年)的变化,重点分析了1.... 针对《巴黎协定》提出的温控目标,利用耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)模式在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下的模拟结果,初步分析了全球升温情景下陆地生态系统净初级生产力(NPP)相对于参考时段(1986—2005年)的变化,重点分析了1.5℃和2℃升温时NPP相对于参考时段的变化量,并探讨了大气CO2浓度、气温、降水和辐射的变化及其对NPP变化的影响。CMIP5基于各典型浓度路径模拟的全球陆地生态系统NPP均呈增加趋势,且NPP增加量与升温幅度成正比。在相同的升温幅度下,基于各典型浓度路径模拟的各环境因子和NPP的变化量较为一致。陆地生态系统NPP总量增加主要由大气CO2浓度上升驱动,其他环境因子的影响相对较弱。中国东南部、非洲中部、美国东南部和亚马孙雨林西部地区NPP增加最明显。NPP变化量的空间格局主要由大气CO2浓度增加和升温控制,降水和辐射的影响相对较小。具体而言,大气CO2浓度上升对中低纬度的NPP变化贡献最大,对北方高纬度地区NPP变化贡献较小。温度上升有利于促进北方高纬度地区和青藏高原地区NPP,但对中低纬度地区的NPP有较强的抑制作用。鉴于既有典型浓度路径和地球系统模型的限制,本文对未来升温情景下陆地生态系统NPP的预估仍存在较大的不确定性,需要在未来的研究中进一步改进。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 全球变暖 CMIP5 典型浓度路径 大气CO2浓度
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2016年喀拉海和巴伦支海浮游植物水华的时空变化 预览
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作者 李海丽 柯长青 朱庆辉 《高技术通讯》 北大核心 2018年第4期361-371,共11页
利用美国雪冰中心(NSIDC)海冰密集度、NASA Ocean Color叶绿素a(Chl-a)和光合有效辐射(PAR)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)海水表面温度(SST)以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的光照时长等数据,分析了2016年喀拉海和巴... 利用美国雪冰中心(NSIDC)海冰密集度、NASA Ocean Color叶绿素a(Chl-a)和光合有效辐射(PAR)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)海水表面温度(SST)以及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的光照时长等数据,分析了2016年喀拉海和巴伦支海开阔水域面积月变化特征,以及Chl-a浓度和净初级生产力(NPP)的时空变化。计算得出了浮游植物水华发生的时间与长度,探讨了水华与开阔水域面积、Chl-a浓度、SST、光照时长以及PAR的关系。结果表明,2016年喀拉海和巴伦支海始终存在开阔水域,其变化趋势与北极整体变化趋势一致。Chl-a浓度与NPP变化相似,均在5月、7月和10月达到极大值。2016年浮游植物水华发生了10次,共计持续185天。浮游植物水华受多种因素共同影响,与开阔水域面积、Chl-a浓度、SST、PAR以及光照时长均为正相关关系。Chl-a与NPP几乎是同步关系,SST和开阔水域面积变化滞后NPP,而PAR和光照时长变化先行NPP。 展开更多
关键词 喀拉海和巴伦支海 开阔水域 浮游植物水华 叶绿素a(Chl-a) 净初级生产力(NPP)
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基于MODIS遥感数据的鄱阳湖流域生态系统生产力变化研究 预览 被引量:1
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作者 田振兴 昝梅 汪进欣 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1933-1942,共10页
生态系统生产力包括总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)和净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP),是生态系统能量与物质循环的基础,是碳循环研究的重要组成部分,掌握气候变化背景下生态系统生产力的时空变化,对陆地碳... 生态系统生产力包括总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)和净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP),是生态系统能量与物质循环的基础,是碳循环研究的重要组成部分,掌握气候变化背景下生态系统生产力的时空变化,对陆地碳循环具有重要意义。基于MODIS遥感产品(GPP、NPP和地表覆被)和地面气象观测数据(逐日降水、气温、辐射),采用线性拟合方法和偏相关系数法分析了2000—2014年鄱阳湖流域GPP和NPP的时空分布、变化特征及其与气象因子(降水量、气温、辐射)的相关关系。结果表明,(1)2000—2014年鄱阳湖流域GPP的平均年总量为221.4 Tg·a^-1(以C计,下同),GPP年总量最高值为2014年的238.7 Tg·a^-1;NPP的平均年总量为97.6 Tg·a^-1,NPP年总量最高值为2004年的112.3 Tg·a^-1。(2)15年来,流域内GPP略有上升趋势,其中10%的地区增长速度超过了10 g^-m^-2^·a^-1;NPP略呈下降趋势,其中20%的地区下降速度超过了5 g^-m^-2·a^-1。(3)年降水量、年均温和年均辐射量均呈增加趋势,增加速率分别为4.2 mm·a^-1、0.014℃·a^-1和0.003 9 MJ^-m^-2·a^-1。(4)GPP、NPP与年降水量、年均温和辐射均呈正相关关系,其中,GPP和NPP与降水量和温度的相关性较强,而与辐射的相关性较弱。研究结果可为开展气候变化背景下鄱阳湖流域典型生态系统生产力影响评估提供理论支撑,也对该流域的生态环境保护具有一定的科学意义和应用价值。 展开更多
关键词 初级生产力(GPP) 净初级生产力(NPP) 气候变化 鄱阳湖流域 MODIS
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基于GIS和CASA的滇南山区植被NPP时空分异及其影响因素——以云南省元阳县为例 被引量:5
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作者 陈峰 李红波 刘亚静 《生态学杂志》 CSCD 北大核心 2018年第7期2148-2158,共11页
为了探明云南省元阳县植被净初级生产力(NPP)的变化特征及其驱动机制,本研究基于光能利用率模型(CASA)和MODIS传感器获得的NDVI数据,模拟了元阳县2005—2015年植被NPP的时空分布,并分析了NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性。... 为了探明云南省元阳县植被净初级生产力(NPP)的变化特征及其驱动机制,本研究基于光能利用率模型(CASA)和MODIS传感器获得的NDVI数据,模拟了元阳县2005—2015年植被NPP的时空分布,并分析了NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性。结果表明:2005—2015年元阳县NPP空间分布差异明显,基本特点是南高北低、西高东低,沿东北向西南逐渐递增,年均值约380.57 g C·m^-2·a^-1,不同土地覆盖类型的植被NPP也分异明显;元阳县NPP月际及年际变化特征显著,年内太阳辐射的分布不均较之于降水的分布不均对NPP的影响更大,年际间NPP总体呈现小幅波动增长趋势,波动幅度为0~37 g C·m^-2·a^-1,年净初级生产量整体小幅增加,年增速为29600 kg C·a^-1,随着退耕还林和退耕还草工程的实施,导致NPP在200~300 g C·m^-2·a^-1的耕地区域面积呈减小趋势,在300~400 g C·m^-2·a^-1的林地、草地区域面积呈增加趋势;元阳县不同区域的NPP变化趋势可分为显著增加(P〈0.01)、轻度增加(P〈0.05)、无明显变化(P≥0.05),其中29.5%的区域显著增加,16.3%的区域轻度增加,不同植被分区的NPP增加趋势不尽相同,各植被区NPP显著增加的面积比例依次为58.1%(林地)、19.2%(草地)、17.4%(耕地)、11.4%(建筑用地)、8%(园地);通过NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性分析,发现县域NPP的变化受自然和人为因素共同影响。各气候因子中,温度和太阳辐射与NPP的相关性高于降水,NPP的大范围显著增长是热量及能量耦合作用的结果;受元阳县林区植被特性及退耕还林还草等人为活动的综合影响,林地植被NPP季节波动性幅度最高,是元阳县NPP变化显著的主要土地覆盖类型。本研究可为该区域合理的土地利用、资源管理及生态环境建设提供参考。 展开更多
关键词 CASA模型 净初级生产力(NPP) 时空分异 影响因素 元阳县
2000-2015年拉萨河流域NPP时空变化及驱动因子 预览
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作者 韩王亚 张超 +1 位作者 曾源 刘国华 《生态学报》 CSCD 北大核心 2018年第24期8787-8798,共12页
拉萨河流域是西藏政治、经济和文化核心区,具有青藏高原典型的高寒湿地及西藏主要的耕作区,受人类活动及气候变化的影响,流域生态安全及生态健康面临威胁和破坏。植被净初级生产力(NPP)作为衡量生态系统健康的重要指标,能够反映生态系... 拉萨河流域是西藏政治、经济和文化核心区,具有青藏高原典型的高寒湿地及西藏主要的耕作区,受人类活动及气候变化的影响,流域生态安全及生态健康面临威胁和破坏。植被净初级生产力(NPP)作为衡量生态系统健康的重要指标,能够反映生态系统的可持续发展。利用2000-2015年MODIS—NDVI数据,基于光能利用率模型估算了拉萨河流域的NPP,分析了NPP的时空格局、动态变化特征及NPP与气候因子的相关性,探讨了影响NPP变化的驱动因子并明确了驱动分区。结果表明:近16年拉萨河流域NPP年均值为165.614gC m^-2a^-1,总体分布具有明显的空间异质性,与该地区植被类型的分布规律相似,不同植被类型的NPP存在差异。NPP变化在总体上呈下降趋势,平均年变化趋势斜率为-1.804gC m^-2a^-1。NPP与气温和降水的相关性具有明显的地域性差异,草本湿地与气温呈显著负相关,灌丛与降水呈显著正相关。NPP变化受气候因子驱动的区域占比20.81%,非气候因子占比79.19%。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) 时空变化 驱动因子 拉萨河
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河北省2005-2014年植被NPP时空演变及其与气候因子的关系 预览
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作者 李肖 袁金国 孟丹 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2018年第6期109-114,120共7页
在GIS软件的支持下,利用2005—2014年MOD17A3H与MCD12Q1数据集,结合河北省2005—2012年的142个气象站点资料,利用一元线性回归法分析了河北省10年间NPP的时空演变特征,利用相关系数法分析了NPP与气候因子的相关关系。结果表明:河... 在GIS软件的支持下,利用2005—2014年MOD17A3H与MCD12Q1数据集,结合河北省2005—2012年的142个气象站点资料,利用一元线性回归法分析了河北省10年间NPP的时空演变特征,利用相关系数法分析了NPP与气候因子的相关关系。结果表明:河北省年NPP主要集中在200~400g/(m2·a),其中NPP高值区分布在燕山北部区域和太行山东侧一带。2005—2014年河北省年NPP均值与最大值均在波动中微弱上升,年NPP均值在2012年最大为337.63g/(m2·a)。2005—2014年NPP增长率大于10%的地区分布在冀西北区域和东南边界,其面积占比为43.03%。河北省5种植被覆盖类型按NPP年均值从大到小排列依次为:阔叶林、灌丛、草地、针叶林、农用地。河北省NPP与气温主要呈负相关,与降水主要呈正相关。 展开更多
关键词 净初级生产力(NPP) MOD17A3H 河北省 时空演变 气候因子
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太行山区植被NPP时空变化特征及其驱动力分析 预览 被引量:10
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作者 李晓荣 高会 +1 位作者 韩立朴 刘金铜 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期498-508,共11页
本文基于2000—2014年MODISNPP数据,结合同期土地利用变化、气温、降水和DEM数据,运用趋势分析法、相关系数法及分区统计法等方法,研究了太行山区2000—2014年植被NPP时空变化特征,分析了气温、降水等气候因素和人为因素对植被NPP变化... 本文基于2000—2014年MODISNPP数据,结合同期土地利用变化、气温、降水和DEM数据,运用趋势分析法、相关系数法及分区统计法等方法,研究了太行山区2000—2014年植被NPP时空变化特征,分析了气温、降水等气候因素和人为因素对植被NPP变化的影响,为太行山区植被资源管理及生态环境调控提供参考。研究结果表明:(1)太行山区植被NPP多年平均值为284.0g(C)·m?2·a?1,耕地、林地和草地的NPP均值分别为302.5g(C)·m?2·a?1、258.1g(C)·m?2·a?1、286.5g(C)·m?2·a?1。(2)2000—2014年太行山区植被NPP整体呈上升趋势,但大部分植被NPP变化未达到显著水平;16.17%的植被NPP显著或极显著升高,主要分布在太行山区西侧;0.88%的植被NPP显著或极显著降低,零散分布在研究区内。(3)不同植被类型NPP变化速率为草地>耕地>林地。(4)基于区域平均计算,太行山区植被NPP与降水显著正相关(P<0.05),与气温负相关(P>0.05)。基于像元计算,植被NPP与降水显著或极显著正相关区面积比例为23.82%,主要分布在太行山区北段,几乎没有显著负相关区;植被NPP与气温显著或极显著负相关区面积比例为8.42%,主要分布在太行山区西侧,显著或极显著正相关区面积比例为0.81%,主要分布在太行山区最北端。(5)研究期内气候因子对植被NPP的升高整体上表现为促进作用,而人为因素主要表现为抑制作用。太行山区生态环境保护仍应以减少人为干扰为主。 展开更多
关键词 太行山区 净初级生产力(NPP) 土地利用类型 植被变化 MODIS 驱动
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