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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) 总初级生产力(GPP) 碳素利用率(NPP/GPP) 东北森林
基于MODIS GPP数据产品的辽宁省碳源/汇空间格局分布研究
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作者 冯艾琳 武晋雯 +5 位作者 孟莹 姜鹏 董巍 张璇 方缘 刘斌 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第4期857-864,共8页
陆地生态系统的碳汇功能是生态系统服务功能的重要方面,在减缓气候变化中起着重要作用,准确地评估陆地生态系统碳源/汇时空变化是有效预测气候变化的重要基础。基于碳源/汇形成过程中各分量间的相互关系,结合MODIS GPP数据产品和区域统... 陆地生态系统的碳汇功能是生态系统服务功能的重要方面,在减缓气候变化中起着重要作用,准确地评估陆地生态系统碳源/汇时空变化是有效预测气候变化的重要基础。基于碳源/汇形成过程中各分量间的相互关系,结合MODIS GPP数据产品和区域统计年鉴数据,对2000~2014年辽宁省陆地碳源/汇的强度及空间格局分布进行定量化评估。结果表明:①辽宁省陆地碳源/汇呈现东部高、西部低的变化趋势,东部呈现显著的碳吸收功能,碳吸收强度超过250 gC m^-2a^-1,但在辽宁中部、西部及北部地区则出现明显的碳排放。②沈阳的年均碳排放量(1.43 TgC a^-1)约占辽宁省各地市净碳排放总量(4.56 TgC a^-1)的三分之一,是全省碳排放的主体。③沈阳陆地生态系统总体表现为碳源,城区碳排放强度相对较弱,仅为26 gC m^-2a^-1,近似表现为碳中性。本文基于碳源/汇形成过程定量分析辽宁陆地碳源/汇强度及其空间分布规律,为今后其他区域碳源/汇的模拟提供理论依据和方法借鉴。 展开更多
关键词 MODIS产品 生态系统总初级生产力(GPP) 辽宁省 碳源/汇 空间格局分布
中国温带地区植被物候期时空变化特征及对总初级生产力的影响
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作者 王莹莹 袁金国 +1 位作者 张莹 吴朝阳 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第2期377-388,共12页
陆地表面物候(Land Surface Phenology,LSP)被定义为陆地表面植被的生命周期事件在区域或全球尺度上的各季节时间,对于中国温带地区的植被物候,已有研究大多仅针对某一地区的单一植被类型,对长时间、大尺度的陆表物候时空变化的研究较... 陆地表面物候(Land Surface Phenology,LSP)被定义为陆地表面植被的生命周期事件在区域或全球尺度上的各季节时间,对于中国温带地区的植被物候,已有研究大多仅针对某一地区的单一植被类型,对长时间、大尺度的陆表物候时空变化的研究较为少见,植被物候对总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)的影响也有待明确。采用2001~2014年中等分辨率成像光谱仪MODIS的MCD12Q2数据以及MOD17A3 GPP数据,利用回归分析以及相关分析的方法对中国温带地区(>30°N)植被物候期时空变化特征进行分析,并研究物候变化对GPP的影响。结果表明:我国温带地区整体植被生长季开始日期(Start of the Season,SOS)、结束日期(End of the Season,EOS)和生长季长度(Length of the Season,LOS)的14a平均值和标准差分别为第121±10d、第270±12d和153±12d;SOS提前趋势(r=-0.36,p=0.21)、EOS滞后趋势(r=0.41,p=0.15)与LOS增长趋势(r=0.51,p=0.06)均不明显;但是年均LOS与GPP相关性显著(r=0.74,p=0.002 5),且呈正相关关系。2001~2014年LOS与GPP年均值的空间分布均呈现出由西北向东南增加的趋势;研究区SOS、EOS与LOS的年际变化呈现显著变化(p<0.05)的地区分别占研究区的13%、21%、13.2%。SOS、EOS、LOS与GPP显著相关(p<0.05)的地区分别占研究区的8.31%、9.33%、8.72%,三者与GPP的相关关系均以中度相关为主(p<0.05,0.5<|r|<0.8),二者高度相关(p<0.05,|r|≥0.8)的地区很少。研究区植被物候期变化显著影响(p<0.05)植被年均GPP的地区仅有4.29%。 展开更多
关键词 物候期 总初级生产力(GPP) MODIS 时空变化 中国温带地区
O3胁迫下冬小麦总初级生产力的损耗模拟
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作者 徐静馨 郑有飞 +3 位作者 王圣 王立稳 赵秀勇 麦博儒 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4725-4732,共8页
基于涡度相关系统,并引入O3损耗半机制模型,分析了南京地区冬小麦主要生育期总初级生产力(GPP)的变化,并模拟了不同O3含量胁迫条件下冬小麦GPP的损耗.结果表明:①冬小麦GPP随其生育期变化,呈现出'中间时段高,前后期低'的分布趋... 基于涡度相关系统,并引入O3损耗半机制模型,分析了南京地区冬小麦主要生育期总初级生产力(GPP)的变化,并模拟了不同O3含量胁迫条件下冬小麦GPP的损耗.结果表明:①冬小麦GPP随其生育期变化,呈现出'中间时段高,前后期低'的分布趋势,最大值为40μmol·(m2·s)-1;②基于高、低两种O3敏感度效应,150、100和50 n L·L-1组和本研究(CK组)胁迫条件下,冬小麦GPP损耗率分别为:-72%、-36%、-6%、-10%和-13%、-6%、-1%、-2%.损耗评估结果可为我国制定防御O3对作物伤害对策提供科学依据. 展开更多
关键词 臭氧(O3) 总初级生产力(GPP) 冬小麦 损耗 涡度相关
2000-2013年中国植被碳利用效率(CUE)时空变化及其与气象因素的关系 预览
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作者 刘洋洋 王倩 +4 位作者 杨悦 同琳静 李建龙 章钊颖 王振乾 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期278-286,2共10页
植被碳利用效率(CUE)是评估陆地碳循环的重要指标,探讨其动态特征对气候变化的响应对于陆地生态系统碳循环研究具有重要的指示意义。基于MOD17数据计算中国植被CUE,辅以地统计学理论,利用趋势分析、变异系数及相关性分析等方法,研究了2... 植被碳利用效率(CUE)是评估陆地碳循环的重要指标,探讨其动态特征对气候变化的响应对于陆地生态系统碳循环研究具有重要的指示意义。基于MOD17数据计算中国植被CUE,辅以地统计学理论,利用趋势分析、变异系数及相关性分析等方法,研究了2000—2013年中国植被CUE的时空变化特征,并结合气象要素数据剖析植被CUE对气候变化的响应。结果表明:全国植被年CUE在研究年限内总体上表现为轻微的增长趋势,具体表现为在2000—2007年以0.000 6的变化率呈现波动下降的趋势,而2007—2013年植被CUE呈现显著上升的变化趋势,该变化特征可归因于2007年气温及降水格局的改变;植被CUE空间分布具有明显的空间异质性,大体呈现西部高东部低的状态。CUE增加较明显的区域主要分布在内蒙古呼伦贝尔地区,青藏高原大部分地区,东部沿海地区以及台湾岛。而CUE呈减少趋势的区域分布范围较广,其中减少趋势较为明显的地区主要包括东北平原及华北华中的大部分地区,另江南地区及新疆部分地区也有零星分布。草地及森林区域植被CUE波动变化较小,表明该部分地区生态系统处于良性循环。不同植被类型的CUE均值表现为:草地(0.21)>农田(0.14)>森林(0.09)>灌丛(0.06)。全国大多数地区植被CUE与降水呈正相关,而与气温则呈负相关,而这种相关性会随着区域气候格局及植被类型的变化而变化。总体上,全国植被CUE的增加主要归因于降水量的增加,而气温的升高则造成植被CUE的降低。 展开更多
关键词 时空动态 碳利用效率(CUE) 气候变化 趋势分析 变异系数
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基于植被生产力的西南地区生态系统脆弱性特征
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作者 何敏 王鹤松 孙建新 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期429-438,共10页
中国西南地区是全球生物多样性保护的重要地区之一.在全球气候变化背景下,该地区生态系统呈现出脆弱性增加的趋势.本研究基于生态系统总初级生产力(GPP),根据IPCC有关脆弱性的概念,计算西南地区生态系统的脆弱性,并分析了该区脆弱等级... 中国西南地区是全球生物多样性保护的重要地区之一.在全球气候变化背景下,该地区生态系统呈现出脆弱性增加的趋势.本研究基于生态系统总初级生产力(GPP),根据IPCC有关脆弱性的概念,计算西南地区生态系统的脆弱性,并分析了该区脆弱等级的空间分布格局,以及生态系统脆弱性与降水、温度、海拔、坡度和植被类型等因子间的相关性.结果表明:西南地区生态系统脆弱性呈现由东南向西北逐渐增强的趋势,区域内多数地区为轻度、中度脆弱区(二者共占69%).脆弱等级随着区域内年平均降水量、多年平均温度的增加而减少,随着区域内海拔、坡度的增加而增加.西南喀斯特山区和西北山地农牧交错区呈现较高的脆弱性,更容易受气候变化或其他外界扰动的影响.针叶林、灌丛和草地的脆弱性相对较高,未来可能更容易受到气候变化的影响. 展开更多
关键词 生态系统脆弱性 植被类型 总初级生产力 西南地区
两叶光能利用率模拟结果与全球GPP产品的时空一致性 预览
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作者 单良 周艳莲 《陕西师范大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期103-114,共12页
利用MODIS遥感数据、站点实测气象数据和通量观测数据,基于两叶光能利用率模型(TL-LUE),模拟2000—2011年500m分辨率的中国总初级生产力(GPP_TL),分别比较GPP_TL与全球GPP产品FluxcomGPP(GPP_MPI)在站点和区域的一致性。结果表明:GPP_TL... 利用MODIS遥感数据、站点实测气象数据和通量观测数据,基于两叶光能利用率模型(TL-LUE),模拟2000—2011年500m分辨率的中国总初级生产力(GPP_TL),分别比较GPP_TL与全球GPP产品FluxcomGPP(GPP_MPI)在站点和区域的一致性。结果表明:GPP_TL和GPP_MPI均与站点实测GPP具有较好的一致性,GPP_TL相较于GPP_MPI提高了GPP模拟精度(R2提高了0.155,ERMS减小了0.650gC/(m2·d);2000—2011年全国GPP的空间分布东南沿海最高,依次向西北内陆递减;年际波动在西北内陆较大,在东北与华南地区较小;在一年的范围内,全国GPP总量呈现明显夏高冬低的规律;2000—2011年全国GPP_TL与GPP_MPI的月总量呈显著正相关(R2=0.990,ERMS=0.097PgC/month);GPP_TL与GPP_MPI在73.0%的植被区域年均值差值在±400gC/(m2·a)以内,在94.4%的植被区域月均值(全年)呈显著正相关(R2=0.692)。 展开更多
关键词 总初级生产力 两叶光能利用率模型 一致性分析
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基于遥感指数的中国南亚热带常绿林光合作用季节动态变化研究
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作者 孙雷刚 王绍强 +5 位作者 Rober A.MICKLER 陈敬华 于泉洲 钱钊晖 周国逸 孟泽 《资源与生态学报:英文版》 CSCD 2019年第2期112-126,共15页
准确监测中国南亚热带常绿林生态系统光合作用动态变化对全球陆地生态系统碳吸收估计及其对气候变化的响应至关重要。涡动协方差技术一直被认为是评估生态系统碳通量最直接的方法,虽然具有较高的时间分辨率,但在空间上有其自身的局限性... 准确监测中国南亚热带常绿林生态系统光合作用动态变化对全球陆地生态系统碳吸收估计及其对气候变化的响应至关重要。涡动协方差技术一直被认为是评估生态系统碳通量最直接的方法,虽然具有较高的时间分辨率,但在空间上有其自身的局限性。近10年,光谱观测和卫星遥感技术在植被生产力监测方面的应用大大提高了对碳通量的时空评估能力。本研究基于长时间序列光谱观测数据,提取叶绿素荧光指数(FRI)和光化学植被指数(PRI),进而评价两个生理遥感指数跟踪亚热带常绿林光合作用季节动态变化的能力。结果表明,传统NDVI指数受光照条件影响较大(R^2=0.88,p<0.001),并呈现出饱和现象,而FRI和PRI指数则能较好地跟踪植物光和功能季节性变化,且在季节尺度上两者受光照条件的影响相对较弱(FRI指数R^2=0.13;PRI指数R^2=0.51);相比PRI指数与光能利用效率(LUE)在午间具有较强的相关性,FRI指数与GPP的相关性则在早上优于午间时段;而这两种相关关系均在植被衰退季优于植被生长季。另外,通过考虑光合有效辐射因子,基于FRI指数监测GPP的能力得到显著提高,R^2从0.22提高到0.69,呈显著正相关关系(p<0.001);同时,在植被衰退季也呈现出更强的相关性(R^2=0.79,p<0.001)。研究成果表明,FRI和PRI两个生理遥感指数能够准确地监测亚热带常绿林光合作用季节动态变化,建议把其引入碳循环模型中以改进区域碳收支估计。 展开更多
关键词 荧光指数 光化学植被指数 光合作用 总初级生产力 光能利用率 亚热带常绿林
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 总初级生产力(GPP) 净初级生产力(NPP) 气候变化 鄱阳湖流域 MODIS
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Links between Western Pacific Subtropical High and vegetation growth in China
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作者 Mei Huang Man Hao +4 位作者 Shaoqiang Wang Li Dan Fengxue Gu Zhaosheng Wang He Gong 《地理学报:英文版》 SCIE CSCD 2018年第1期3-14,共12页
有由于季风系统的复杂性在中国预言植被回答到东方亚洲季风(电动会计记帐机) 可变性的简单方法的缺乏。在这研究,我们发现了变化西方的和平的副热带的高度(WPSH ) 是 EAM 的主要部件之一,在中国在植被生长上有深刻影响。当 WPSH 更被... 有由于季风系统的复杂性在中国预言植被回答到东方亚洲季风(电动会计记帐机) 可变性的简单方法的缺乏。在这研究,我们发现了变化西方的和平的副热带的高度(WPSH ) 是 EAM 的主要部件之一,在中国在植被生长上有深刻影响。当 WPSH 更被定位到它的气候一般水准的西方时,东方、西北的部分分别地由 0.3%-2.2% ,和 0.2%-2.2% 经历增加的每年一般水准的规范的差别植被索引(NDVI ) 和粗野主要生产率(GPP ) 。相反,当 WPSH 更被定位到它的气候的东方时,平均,上述区域分别地在 0.4% ~ 1.6% ,和 1.3% ~ 4.5% 经历减少的每年一般水准的 NDVI 和 GPP。WPSH 用作一个主要发行量索引预言植被的反应到季风。 展开更多
关键词 植被生长 副热带 西方 中国 连接 亚洲季风 季风系统 主要部件
基于叶面积指数估算植被总初级生产力 预览 被引量:2
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作者 徐博轩 陈报章 +2 位作者 许光 陈婧 车明亮 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3546-3555,共10页
长时间序列的陆地碳通量数据在全球生态环境变化研究中具有重要意义。采用MODIS GPP(Gross Primary Productivity)算法,基于GIMMS LAI3g,MODIS15和Improved-MODIS15三种叶面积指数(LAI),估算了全球2000至2010年的植被总初级生产力(... 长时间序列的陆地碳通量数据在全球生态环境变化研究中具有重要意义。采用MODIS GPP(Gross Primary Productivity)算法,基于GIMMS LAI3g,MODIS15和Improved-MODIS15三种叶面积指数(LAI),估算了全球2000至2010年的植被总初级生产力(GPP)。该估算的GPP数值经过全球20个通量站点的验证,并结合MODIS17分析了它们在时空变化上的异同。结果表明:(1)4种GPP精度如下:GPP_(MOD17)〉GPP_(impro_MOD15)〉GPP_(LAI3g)〉GPP_(MOD15)。(2)4种GPP整体上具有一致的季节波动,冬季和夏季整体好于春季和秋季。GPP_(LAI3g)的4个季节精度较相近,而GPP_(MOD17)除了春秋季外其它季节都较好。(3)GPP_(LAI3g)在中等GPP值分布区的估值相对较高,其全球总GPP大体为(117±1.5)Pg C/a,GPP_(MOD17)和GPP_(impro_MOD15)相近且都低于该值。(4)GPP_(LAI3g)和GPP_(impro_MOD15)在大约63.29%的陆面上呈显著(P〈0.05)的正相关关系,它们和GPP_(MOD17)在LAI不确定性小的地区呈显著的正相关关系。GPP_(LAI3g)和GPP_(MOD15)正相关分布面积占比为40.61%。 展开更多
关键词 总初级生产力(GPP) MODIS GPP模型 GIMMS LAI3g MODIS15 Improved-MODIS15
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干旱对江西省森林生产力的影响特征 被引量:4
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作者 柳艺博 王怀清 居为民 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期67-77,共11页
利用MODIS遥感数据等驱动生态过程模型,模拟分析了2000-2011年江西省森林总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)的时空变化特征及其对气象干旱的响应。结果表明,2000-2011年江西省受旱程度较之前的30 a有... 利用MODIS遥感数据等驱动生态过程模型,模拟分析了2000-2011年江西省森林总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和净生态系统生产力(NEP)的时空变化特征及其对气象干旱的响应。结果表明,2000-2011年江西省受旱程度较之前的30 a有所加剧,2003,2004,2007,2009和2011等年份的干旱较为严重,其中,2003,2007和2011年遭受中度干旱以上地区分别占全省总面积的56.5%,73.3%和87.2%。2000-2011年间全省森林的平均年GPP的年际波动明显,略有下降;平均年NPP和NEP呈明显下降趋势(p=0.02,p=0.06)。森林生产力变化受干旱严重程度、干旱发生和持续时间等共同影响,轻度干旱不会导致森林生产力下降(2004年)、春旱(2011年)和夏旱(2003年)以及多季节干旱(2007年春旱和秋旱)则导致森林生产力降低。干旱对江西省森林生产力影响的时间效应较短,大部分地区的干旱会影响当月的NPP和NEP,仅在江西省东部和南部地区,干旱对森林NPP的滞后影响会达到3个月。 展开更多
关键词 干旱 森林生产力 生态过程模型 总初级生产力 净初级生产力 净生态系统生产力 标准化降水指数 江西省
Sensitivity of Near Real-time MODIS Gross Primary Productivity in Terrestrial Forests Based on Eddy Covariance Measurements 预览
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作者 TANG Xuguang LI Hengpeng +4 位作者 LIU Guihua LI Xinyan YAO Li XIE Jing CHANG Shouzhi 《中国地理科学:英文版》 SCIE CSCD 2015年第5期537-548,共12页
As an important product of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS), MOD17A2 provides dramatic improvements in our ability to accurately and continuously monitor global terrestrial primary production, whic... As an important product of Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS), MOD17A2 provides dramatic improvements in our ability to accurately and continuously monitor global terrestrial primary production, which is also significant in effort to advance scientific research and eco-environmental management. Over the past decades, forests have moderated climate change by sequestrating about one-quarter of the carbon emitted by human activities through fossil fuels burning and land use/land cover change. Thus, the carbon uptake by forests reduces the rate at which carbon accumulates in the atmosphere. However, the sensitivity of near real-time MODIS gross primary productivity(GPP) product is directly constrained by uncertainties in the modeling process, especially in complicated forest ecosystems. Although there have been plenty of studies to verify MODIS GPP with ground-based measurements using the eddy covariance(EC) technique, few have comprehensively validated the performance of MODIS estimates(Collection 5) across diverse forest types. Therefore, the present study examined the degree of correspondence between MODIS-derived GPP and EC-measured GPP at seasonal and interannual time scales for the main forest ecosystems, including evergreen broadleaf forest(EBF), evergreen needleleaf forest(ENF), deciduous broadleaf forest(DBF), and mixed forest(MF) relying on 16 flux towers with a total of 68 site-year datasets. Overall, site-specific evaluation of multi-year mean annual GPP estimates indicates that the current MOD17A2 product works highly effectively for MF and DBF, moderately effectively for ENF, and ineffectively for EBF. Except for tropical forest, MODIS estimates could capture the broad trends of GPP at 8-day time scale for all other sites surveyed. On the annual time scale, the best performance was observed in MF, followed by ENF, DBF, and EBF. Trend analyses also revealed the poor performance of MODIS GPP product in EBF and DBF. Thus, improvements in the sensitivity of MOD17A2 to forest productivity r 展开更多
关键词 森林生态系统 总初级生产力 MODIS 测量灵敏度 全球陆地 协方差 涡度 实时
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科尔沁草甸生态系统水分利用效率及影响因素 预览 被引量:16
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作者 李辉东 关德新 +5 位作者 袁凤辉 王安志 金昌杰 吴家兵 李峥 井艳丽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期478-488,共11页
生态系统水分利用效率(WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标。利用科尔沁温带草甸草地碳水通量观测数据,对该生态系统总初级生产力水分利用效率(WUE GPP)的日季变化规律及对环境和生理因子的响应进行分析。结果表明:(1)WUE GP... 生态系统水分利用效率(WUE)是衡量碳水循环耦合程度的重要指标。利用科尔沁温带草甸草地碳水通量观测数据,对该生态系统总初级生产力水分利用效率(WUE GPP)的日季变化规律及对环境和生理因子的响应进行分析。结果表明:(1)WUE GPP日变化呈下降一稳定一上升的变化趋势,最大值出现在t3出后1—2h,阴天条件下WUE GPP高于晴天,生长中期WUEcP,高于生长初期和末期;(2)总初级生产力、总蒸散和WUE GPP季节变化均呈夏季高、春秋低的形式,生长季平均值分别为0.57mgm^-2s^-1、0,08gm^-2s^-1和5.97mg/g,最大值分别为1.49mgm^-2s-1、0.16gm^-2s^1和13.62mg/g;(3)总初级生产力与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系;总蒸散与气温呈二次曲线关系,与饱和差、叶面积指数和冠层导度相关性均不显著;(4)WUE GPP与饱和差、气温和叶面积指数均呈二次曲线关系,与冠层导度呈对数曲线关系,饱和差、冠层导度和叶面积指数分别为2.0kPa、0.0015m/s和4.2是控制WUE GPP增加的阈值;(5)净生态系统生产力水分利用效率(WUE。)和净初级生产力水分利用效率(WUE。)季节变化规律与WUE GPP一致,均值分别为3.47和5.47mg/g。 展开更多
关键词 水分利用效率 总初级生产力 蒸散发 影响因子
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基于作物模型模拟年际生物量变化的冬小麦干旱监测研究 预览 被引量:5
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作者 刘骁月 王鹏新 +1 位作者 张树誉 王维 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2013年第1期212-218,共7页
选择关中平原地区冬小麦为研究对象,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定的基础上,根据距平的方法分析了模型模拟的冬小麦生物量的年际变化情况。结果表明:生物量距平为正值时,未发生旱情或旱情不明显;... 选择关中平原地区冬小麦为研究对象,在对农业技术转移决策支持系统(DSSAT)中的CERES-Wheat模型进行标定的基础上,根据距平的方法分析了模型模拟的冬小麦生物量的年际变化情况。结果表明:生物量距平为正值时,未发生旱情或旱情不明显;生物量距平为负值时,发生了干旱。据此建立了基于生物量距平的干旱监测模型。通过气象网站的降水量资料对该研究区域2000—2009年每年4月下旬的单点干旱监测结果进行验证,结果表明生物量距平与最近2旬至5旬的累计降水量距平的相关性较高,证实了应用该模型进行干旱监测的可行性和近实时性。将该模型与2000—2009年MODIS每8天的GPP产品相结合,得到了干旱的区域分布结果,结果表明:关中平原在2000、2003年和2007年4月下旬时发生干旱,在其余研究年份4月下旬时未出现旱情。 展开更多
关键词 干旱监测 生物量 作物模型 总初级生产力
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基于遥感和过程模型的亚洲东部陆地生态系统初级生产力分布特征 被引量:9
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作者 张方敏 居为民 +3 位作者 陈镜明 王绍强 于贵瑞 韩士杰 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期 307-318,共12页
利用美国环境预测中心的再分析气象资料和由GIMMS NDVI资料生成的叶面积指数对BEPS生态模型进行驱动,模拟分析了2000—2005年亚洲东部地区总初级生产力(GPP)和总净初级生产力(NPP)的时空变化特征.在进行区域模拟计算前,使用15个站... 利用美国环境预测中心的再分析气象资料和由GIMMS NDVI资料生成的叶面积指数对BEPS生态模型进行驱动,模拟分析了2000—2005年亚洲东部地区总初级生产力(GPP)和总净初级生产力(NPP)的时空变化特征.在进行区域模拟计算前,使用15个站点不同生态系统的GPP观测数据及1300个样点的NPP观测数据对模型进行验证.结果表明:BEPS模型能较好地模拟不同生态系统的GPP和NPP变化,模拟的GPP与观测数据之间的R2为0.86~0.99,均方根误差(RMSE)为0.2~1.2g C·m-2·d-1;BEPS模拟值能够解释78%的年NPP变化,其RMSE为118g C·m-2·a-1.2000—2005年,亚洲东部地区GPP和NPP总量平均值分别为21.7和10.5Pg C·a-1.NPP和GPP具有相似的时空变化特征.研究期间,NPP总量的变化范围为10.2~10.7Pg C·a-1,变异系数为2.2%.NPP由东南向西北显著减少,高值区(〉1000g C·m-2·a-1)出现在东南亚海岛国家,我国的西北干旱沙漠地区为低值区(〈30g C·m-2·a-1),其空间格局主要由气候因子决定.不同国家的人均NPP差异很大,其中,蒙古最高,达70217kg C·a-1,远高于中国的人均NPP(1921kg C·a-1),印度的人均NPP最小,为757kg C·a-1. 展开更多
关键词 净初级生产力 总初级生产力 BEPS模型 亚洲东部 碳循环
华北平原冬小麦总初级生产力的遥感监测 预览 被引量:12
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作者 赵晶晶 刘良云 +4 位作者 徐自为 焦全军 彭代亮 胡勇 刘绍民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期346-351,419共7页
该文以华北平原冬小麦为研究区,验证MODIS-GPP产品数据在下垫面复杂的农田生态系统的适用性,及农田生态系统的碳源/汇功能。首先采用MODIS-NDVI产品数据,根据冬小麦物候特征,解译出冬小麦种植面积;然后与经过验证并校正后的MODIS-GPP... 该文以华北平原冬小麦为研究区,验证MODIS-GPP产品数据在下垫面复杂的农田生态系统的适用性,及农田生态系统的碳源/汇功能。首先采用MODIS-NDVI产品数据,根据冬小麦物候特征,解译出冬小麦种植面积;然后与经过验证并校正后的MODIS-GPP产品数据估算华北平原冬小麦2010年生长季内的GPP总量;最后,由涡度相关实测数据估算出冬小麦的生态系统呼吸量(RE)和净生态系统生产力(NEP)。结果显示:MODIS-NDVI解译出的冬小麦面积结果与TM解译结果的用户精度高达90.6%,总体精度达87.2%;MODIS-GPP产品数据与涡度相关数据估算结果的复相关系数高达0.9227;2010年华北平原冬小麦生长季GPP约为6.24×108kgC,约占该区所有植被GPP的21.3%;华北平原冬小麦固碳能力较强,净生态系统生产力(NEP)占GPP的58.7%。研究表明,MODIS-GPP产品数据满足华北平原冬小麦GPP统计精度需求,冬小麦生态系统对陆地生态系统起到了重要的碳汇功能。 展开更多
关键词 农作物 遥感 监测 MODIS 涡度相关 冬小麦 GPP
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生物生产力的“4P”概念、估算及其相互关系 预览 被引量:95
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作者 方精云 柯金虎 +1 位作者 唐志尧 陈安平 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期 414-419,共6页
生物生产力是指从个体、群体到生态系统、区域乃至生物圈等不同生命层次的物质生产能力,它决定着系统的物质循环和能量流动,也是指示系统健康状况的重要指标.表示生物生产力的概念有总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)、净生态系统... 生物生产力是指从个体、群体到生态系统、区域乃至生物圈等不同生命层次的物质生产能力,它决定着系统的物质循环和能量流动,也是指示系统健康状况的重要指标.表示生物生产力的概念有总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)、净生态系统生产力 (NEP)和净生物群区生产力 (NBP),本文简称"4P”.主要探讨"4P”概念的内涵和估算以及全球变化对它们的影响;通过生态系统的碳循环,建立"4P”之间的相互联系,并对若干衍生概念进行定义.尽管生态系统的最终产物(NBP或现存量)占光合总产量的很少一部分,但它是决定物质再生产的资本,维持和决定生态系统的物质再生产. 展开更多
关键词 总初级生产力 净初级生产力 净态生态系统生产力 净生物群区生产力 全球变化 碳循环
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日光诱导叶绿素荧光估算中国典型生态系统总初级生产力的能力 被引量:1
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作者 刘青瑞 居为民 +10 位作者 张永光 张雷明 王绍强 周艳莲 赵风华 闫俊华 韩士杰 郝彦宾 陈世苹 李英年 项文化 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期363-373,共11页
陆地生态系统总初级生产力(GPP,Gross Primary Productivity)是陆地生态系统碳循环的重要分量,提高其估算精度具有重要的科学意义。由于受多种因子的影响,GPP的时空变异明显,其估算结果存在较大的不确定性。日光诱导叶绿素荧光(SIF,S... 陆地生态系统总初级生产力(GPP,Gross Primary Productivity)是陆地生态系统碳循环的重要分量,提高其估算精度具有重要的科学意义。由于受多种因子的影响,GPP的时空变异明显,其估算结果存在较大的不确定性。日光诱导叶绿素荧光(SIF,Sun-Induced Chlorophyll Fluorescence)与GPP密切相关,近年来被应用于估算区域和全球GPP,但其在中国生态系统的适用性尚不清楚。以中国8个典型植被生态系统为研究对象,驱动两叶光能利用率模型(TL-LUE,TwoLeaf Light Use Efficiency Model)模拟以站点为中心0.5°×0.5°区域内的月GPP,验证SIF估算GPP的能力。结果表明,SIF具有监测中国典型植被生态系统GPP的能力,月SIF与TL-LUE模拟的月GPP之间显著相关,其中5个生态系统中两者的R^2高于0.8,最高达到0.91,GPP与SIF变化的斜率随生态系统类型变化。模拟的GPP与SIF遥感数据的季节变化特征相同,两者之间的一致性在生长季节好于非生长季节;SIF能更好地监测农田GPP的季节变化。 展开更多
关键词 陆地生态系统总初级生产力 日光诱导叶绿素荧光(SIF) 两叶光能利用率模型(TL-LUE)
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