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2000-2015年中国陆地生态系统蒸散时空变化及其影响因素 预览
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作者 牛忠恩 胡克梅 +7 位作者 何洪林 任小丽 张黎 葛蓉 李攀 郑涵 朱晓波 曾纳 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第13期4697-4709,共13页
准确量化区域蒸散时空格局及其影响因素对理解陆地生态系统碳水循环具有十分重要的意义。近年来中国经历了严重的空气污染及气候波动,亟须探讨蒸散的时空变化及其影响因素。基于PT-JPL(Priestly Taylor Jet Propulsion Laboratory)模型... 准确量化区域蒸散时空格局及其影响因素对理解陆地生态系统碳水循环具有十分重要的意义。近年来中国经历了严重的空气污染及气候波动,亟须探讨蒸散的时空变化及其影响因素。基于PT-JPL(Priestly Taylor Jet Propulsion Laboratory)模型,集成遥感数据和气象数据模拟了中国陆地生态系统2000 2015年蒸散,并分析其时空变化及影响因素。结果表明:1)参数优化后PT JPL模型可解释蒸散年际变化的68%,优于原始模型及MODIS蒸散产品;2)中国地区多年平均蒸散为440.16mm/a,呈东南沿海到西北内陆逐渐递减的空间格局;3)2000 2015年蒸散整体呈轻微下降趋势(slope=6.48Gt/a,P=0.17),但具有年代际差异,2000 2010年中国地区蒸散呈显著下降趋势(slope=21.05,P<0.01),占全国蒸散总量45.05%的内蒙古地区、甘新地区、黄土高原地区及青藏地区解释了61.88%的年际变化;2010 2015年呈轻微上升趋势(slope=10.48,P=0.71),各地区均无显著变化趋势;4)辐射主导了蒸散的年代际差异,分别解释了2010年前后蒸散下降及上升趋势的51.45%、85.26%。蒸散呈显著变化趋势的内蒙古地区、黄土高原地区及青藏地区主要受辐射控制,甘新地区主要受降水和温度的影响。 展开更多
关键词 蒸散 PT-JPL模型 时空格局 中国陆地生态系统
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基于CMIP5模型结果的中国陆地生态系统未来碳利用效率变化趋势分析 预览
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作者 袁旻舒 李明旭 +4 位作者 程红岩 丁菊花 李函微 彭长辉 朱求安 《中国科学院大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期452-461,共10页
为研究气候变化条件下中国陆地生态系统未来碳利用效率(CUE)变化趋势及其响应,选取第5次耦合模式比较计划12种模型,分析在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5这3种典型排放情景下,2006-2100年中国陆地生态系统总体的CUE变化趋势及其与温度... 为研究气候变化条件下中国陆地生态系统未来碳利用效率(CUE)变化趋势及其响应,选取第5次耦合模式比较计划12种模型,分析在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5这3种典型排放情景下,2006-2100年中国陆地生态系统总体的CUE变化趋势及其与温度和降水的关系。研究发现,不同模型模拟的中国陆地生态系统总体的CUE变化范围在0.332—0.617,在此期间所有模型模拟结果的平均值保持在0.5左右,其幅度变化较小,随时间呈现略微降低的趋势,并随着辐射强迫水平的增加(从RCP2.6到RCP4.5再到RCP8.5),降低趋势有所加强。未来气候变化背景下,中国陆地生态系统总体的CUE与降水基本呈正相关关系,而与温度基本呈负相关关系。 展开更多
关键词 碳利用效率 气候变化 中国陆地生态系统
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Summary of Recent Climate Change Studies on the Carbon and Nitrogen Cycles in the Terrestrial Ecosystem and Ocean in China 预览
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作者 徐永福 黄耀 李阳春 《大气科学进展:英文版》 SCIE CAS CSCD 2012年第5期1027-1047,共21页
This article reviews recent advances over the past 4 years in the study of the carbon-nitrogen cycling and their relationship to climate change in China. The net carbon sink in the Chinese terrestrial ecosystem was 0.... This article reviews recent advances over the past 4 years in the study of the carbon-nitrogen cycling and their relationship to climate change in China. The net carbon sink in the Chinese terrestrial ecosystem was 0.19-0.26 Pg C yr-1 for the 1980s and 1990s. Both natural wetlands and the rice-paddy regions emitted 1.76 Tg and 6.62 Tg of CH 4 per year for the periods 1995-2004 and 2005-2009, respectively. China emitted~1.1 Tg N 2 O-N yr-1 to the atmosphere in 2004. Land soil contained~8.3 Pg N. The excess nitrogen stored in farmland of the Yangtze River basin reached 1.51 Tg N and 2.67 Tg N in 1980 and 1990, respectively. The outer Yangtze Estuary served as a moderate or significant sink of atmospheric CO 2 except in autumn. Phytoplankton could take up carbon at a rate of 6.4 ×10 11 kg yr-1 in the China Sea. The global ocean absorbed anthropogenic CO 2 at the rates of 1.64 and 1.73 Pg C yr-1 for two simulations in the 1990s. Land net ecosystem production in China would increase until the mid-21st century then would decrease gradually under future climate change scenarios. This research should be strengthened in the future, including collection of more observation data, measurement of the soil organic carbon (SOC) loss and sequestration, evaluation of changes in SOC in deep soil layers, and the impacts of grassland management, carbon-nitrogen coupled effects, and development and improvement of various component models and of the coupled carbon cycle-climate model. 展开更多
关键词 陆地生态系统 未来气候变化 土壤有机碳 全球海洋 中国海 氮循环 大气CO2 自然湿地
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陆地生态系统碳监测卫星远红波段叶绿素荧光反演算法设计
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作者 王思恒 黄长平 +2 位作者 张立福 高显连 付安民 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第3期476-487,共12页
太阳诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)是陆表植被在自然光照条件下进行光合作用时释放的一种光信号。SIF携带有重要的光合作用信息,通过卫星遥感的方法探测区域-全球SIF信号为大尺度植被光合作用监测打开了... 太阳诱导叶绿素荧光(Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence,SIF)是陆表植被在自然光照条件下进行光合作用时释放的一种光信号。SIF携带有重要的光合作用信息,通过卫星遥感的方法探测区域-全球SIF信号为大尺度植被光合作用监测打开了新世界的大门。我国预计于2020年前后发射的陆地生态系统碳卫星(陆碳卫星)将搭载超光谱分辨率载荷,有望成为全球范围内第一个针对陆表植被SIF进行专门观测的卫星传感器。数据驱动算法是陆碳卫星远红波段SIF反演的主算法,作为一种半经验算法,需结合传感器指标进行参数优化。依据陆碳卫星超光谱载荷的设计指标,基于仿真数据进行了端对端反演模拟,讨论了不同潜在反演窗口下SIF反演的精度(精密度与准确度),确定了不同反演窗口所需的主成分个数(nv),分析了不同反演窗口内反演精度对荧光波形函数(hF)的敏感性。结果表明:随着反演窗口的拓宽,SIF反演的精密度(鲁棒性)提升,但准确度下降,且对nv及hF的敏感性增强。综合考虑各因素,确定了735~758nm作为陆碳卫星远红波段SIF反演的主窗口,同时nv取6,hF设置为单峰高斯函数(μ=740nm,σ=30nm)。基于近地表和航空遥感数据的SIF反演结果验证了所设计算法的可行性和合理性。研究结果将为陆碳卫星升空后SIF的反演及产品发布提供重要参考。 展开更多
关键词 太阳诱导叶绿素荧光(SIF) 陆地生态系统碳监测卫星 数据驱动算法 高光谱遥感
基于SOA架构的碳通量数据在线处理系统开发与应用 被引量:1
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作者 任小丽 何洪林 +2 位作者 王晓锋 刘宝付 张黎 《科研信息化技术与应用》 2017年第5期26-35,共10页
涡度相关技术是目前CO2通量观测使用较为广泛的方法,由于环境和气象条件等问题观测数据经常有异常或缺失,因此观测数据在使用之前需要进行一系列的校正等处理工作。中国陆地生态系统通量观测研究网络(China FLUX)结合国内外相关研究,... 涡度相关技术是目前CO2通量观测使用较为广泛的方法,由于环境和气象条件等问题观测数据经常有异常或缺失,因此观测数据在使用之前需要进行一系列的校正等处理工作。中国陆地生态系统通量观测研究网络(China FLUX)结合国内外相关研究,制定了一套30 min CO2通量数据处理流程,主要步骤包括数据质量控制、缺失数据插补及分解和统计;并开发了China FLUX桌面版通量数据处理系统,解决了传统通量观测数据处理工作中存在的处理过程繁琐、方法不统一、处理不及时等问题。但该系统自身也有一些局限性,例如用户需在本地安装客户端程序,若系统更新则需相应升级,且系统运行效率依赖于用户的软硬件平台等。为了尝试解决这些问题,本文基于面向服务的体系架构(SOA,Service-Oriented Architecture)和Web Service技术,设计并开发了便于共享、即时可用的通量数据在线处理系统,实现了不依赖于操作系统和软件平台的方便、快捷的在线通量处理,用户只需一个Web浏览器即可随时随地在线处理通量数据。本研究成功地将SOA架构应用到了China FLUX通量数据处理业务上,解决了桌面版通量数据处理系统存在的问题。 展开更多
关键词 涡度相关技术 碳通量 中国陆地生态系统通量观测研究网络 面向服务的体系架构 WEB服务
中国陆地生态系统碳收支集成研究的e-Science系统构建 被引量:4
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作者 何洪林 张黎 +3 位作者 黎建辉 周园春 任小丽 于贵瑞 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期 246-254,共9页
全球/区域生态系统碳循环研究具有多台站联网观测、多源异构数据、多模型综合分析、跨领域科学家协同工作等特点。以中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)为基础平台,论述建立碳循环科研信息化环境(e-Carbon Science)的迫切... 全球/区域生态系统碳循环研究具有多台站联网观测、多源异构数据、多模型综合分析、跨领域科学家协同工作等特点。以中国陆地生态系统通量观测研究网络(ChinaFLUX)为基础平台,论述建立碳循环科研信息化环境(e-Carbon Science)的迫切性,系统阐述e-Carbon Science的目标、组成、关键技术及研究进展,构建了由"四环境(碳循环数据集成与服务环境、模型模拟环境、可视化分析环境、科研协同工作环境)、三系统(站点、区域、全国尺度陆地生态系统碳收支评估应用系统)"组成的ChinaFLUX e-Carbon Science,形成ChinaFLUX通量数据采集—传输—存储—管理—处理—可视化—共享服务的一体化系统,实现不同尺度的碳收支快速评估与模拟,支撑并促进我国陆地生态系统碳循环研究和生态信息学发展,对我国野外台站网络信息化起到引领和示范作用。 展开更多
关键词 生态系统碳收支 科研信息化环境 陆地生态系统 中国陆地生态系统通量观测研究网络 中国生态系统研究网络
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