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2001-2020年内蒙古净生态系统生产力格局多时间尺度分析
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作者 翟涌光 王晓妮 +5 位作者 郝蕾 戚文超 王雅崧 耿佳玉 兰穹穹 王志国 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期167-179,共13页
掌握净生态系统生产力(NEP)时空格局对提高干旱/半干旱地区生态系统功能有重要意义。已有的NEP时空格局研究大多以年尺度开展分析,而NEP在多时间尺度上的特征差异尚不明晰。基于多源遥感、气象和地面实测数据,采用CASA模型、土壤呼吸地... 掌握净生态系统生产力(NEP)时空格局对提高干旱/半干旱地区生态系统功能有重要意义。已有的NEP时空格局研究大多以年尺度开展分析,而NEP在多时间尺度上的特征差异尚不明晰。基于多源遥感、气象和地面实测数据,采用CASA模型、土壤呼吸地质统计模型(GSMSR)和土壤呼吸-土壤异养呼吸(Rs-Rh)关系模型耦合模拟内蒙古2001-2020年NEP,分析其年、季、月多时间尺度时空特征,并探讨8种不同植被NEP的多时间尺度特征差异。结果表明,1)内蒙古年尺度NEP的空间分布格局稳定,从东北向西南递减,这一格局与春夏秋3季及植被生长期的3-10月一致,而冬季植被进入休眠期使得空间差异显著减小。2)内蒙古多时间尺度NEP年际变化趋势有所不同:年尺度上,内蒙古总NEP呈波动上升趋势,年际变化率为C 3.75 Tg·a^(-1);季尺度上,夏季增长趋势最大,占全年增长的41.6%,春秋两季对NEP的增长也起到至关重要的作用,分别占比34.9%和23.3%,冬季对NEP增长贡献非常有限;月尺度上,NEP年内变化与植被生长物候周期较为接近,1月和12月年际NEP为减少趋势,其余月份年际NEP均为上升趋势,其中9月增长趋势最大,占全年增长的19.3%。3)不同植被类型NEP年际趋势存在差异,5种植被类型年NEP呈增长趋势,3种呈下降趋势;草地在季尺度年际变化中均保持增长,在夏季最高,而灌木林在季尺度年际变化中均为降低趋势,夏季降幅最大;月尺度年际变化中灌木林均为降低趋势,1月降幅最大。该研究能够为明晰区域碳循环及改善生态系统功能提供科学依据。 展开更多
关键词 生态系统生产力 多时间尺度 分布格局 CASA模型 GSMSR模型 内蒙古
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桂西南净生态系统生产力时空变化及其影响因素
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作者 彭倩蓉 田义超 +2 位作者 李春燕 梁楚 林谷梅 《生态科学》 CSCD 北大核心 2024年第2期67-77,共11页
净生态系统生产力(NEP)是估算生态系统碳源/汇的重要指标,分析NEP时空变化特征及其对气候因子之间的响应,对科学评估区域生态系统的固碳能力及应对气候变化具有重要意义。以桂西南作为研究对象,基于遥感数据、土地利用数据、气象数据、... 净生态系统生产力(NEP)是估算生态系统碳源/汇的重要指标,分析NEP时空变化特征及其对气候因子之间的响应,对科学评估区域生态系统的固碳能力及应对气候变化具有重要意义。以桂西南作为研究对象,基于遥感数据、土地利用数据、气象数据、DEM数据等数据,运用趋势分析、相关分析和残差分析等方法研究了桂西南地区NEP时空分布特征,并探讨了不同气候因子对NEP的影响。结果表明:(1)2000-2018年研究区NEP的均值变化趋势均呈增长趋势,NEP年增长率为2.0384 g·m^(-2)·a^(-1),非喀斯特地区的NEP增长速率为2.7428 g·m^(-2)·a^(-1),而喀斯特地区NEP增长速率为0.6817 g·m^(-2)·a^(-1)。(2)19年来研究区NEP总体在空间呈现西北高,东南低的分布格局。NEP呈极显著增加的区域(15.39%)大于呈极显著减少区域(8.13%),说明研究区整体上生态系统的碳汇能力呈现出增强趋势。(3)研究区NEP与气温和降水均呈现出正相关关系,但NEP与降水的相关系数(0.0904)强于与气温的相关系数(0.0455)。(4)研究区内人类活动对NEP正负影响的贡献率分别是50.24%和49.76%。 展开更多
关键词 生态系统生产力 变化趋势 时空变化 气候因子 贡献率 桂西南
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坡向对长白山区西南部蒙古栎林净初级生产力和净生态系统生产力的影响 被引量:5
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作者 华明阳 孙忠林 +2 位作者 尹智博 冯颖 赵卓 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期13-19,共7页
以长白山西南部地区(地理中心坐标:125°58′54″E、41°44′31″N)为研究区域,以蒙古栎(Quercus mongolica)天然次生林为研究对象,分别在代表研究区域主要植被特征的同一座山、同一海拔高度的阳坡和阴坡,各设置固定样地3块(20 ... 以长白山西南部地区(地理中心坐标:125°58′54″E、41°44′31″N)为研究区域,以蒙古栎(Quercus mongolica)天然次生林为研究对象,分别在代表研究区域主要植被特征的同一座山、同一海拔高度的阳坡和阴坡,各设置固定样地3块(20 m×30 m)。在两坡向样地内分别设置3个样方(10 m×10 m),阳坡3个样方蒙古栎样木分别为17、13、17株,阴坡3个样方蒙古栎样木分别为13、19、10株,在生长季晚期测量样方内蒙古栎样木胸径、树高;利用生长锥(内径5 mm)钻取样方内所有树木的微生长芯,利用Lintab6年轮分析仪还原树木历年胸径。利用异速生长方程,结合树木年代学方法,测算两坡向蒙古栎林生物量、净初级生产力(NPP);在生长季初,利用挖壕法在各样地中随机设置3个异养呼吸样方(1 m×1 m),样方内随机放置土壤环1个(环高5.0 cm,内径19.5 cm),利用LGR便携式温室气体分析仪配备土壤呼吸气室,观测土壤异养呼吸速率;结合微气象法,整合森林净初级生产力及土壤异养呼吸速率数据,综合估算净生态系统生产力(NEP)。依据试验测试数据,分析坡向环境对蒙古栎林净初级生产力和净生态系统生产力的影响。结果表明:(1)两个坡向蒙古栎林净初级生产力呈现逐年增加的趋势。径向生长在生长初期较快,随着树龄增长生长速度趋于平缓,生长旺盛期在2~10 a。(2)目前,蒙古栎林两坡向生物量,由大到小依次为树干、粗根、树枝、树叶、细根;蒙古栎林两坡向净初级生产力,由大到小依次为树叶、树干、细根、树枝、粗根,阳坡蒙古栎林净初级生产力为840.21 g·m^(-2)·a^(-1)、阴坡蒙古栎林净初级生产力801.22 g·m^(-2)·a^(-1),两坡向蒙古栎林净初级生产力没有显著差异。(3)阳坡土壤异养呼吸通量分别为172.30 g·m^(-2)、阴坡土壤异养呼吸通量212.95 g·m^(-2),阳坡显著低于阴坡(P<0.05)。(4)当前,阳坡净生态系统生产力为667.91 g·m^(-2)·a^(-1)、阴坡净生态系统生产力588.27 g·m^(-2)·a^(-1),阳坡比阴坡高13.54%。(5)近20 a,蒙古栎径向生长速率先快后慢,净初级生产力呈现逐年增长趋势,1998—2017年阳坡净初级生产力显著高于阴坡。土壤异养呼吸通量显著低于阴坡;但阳坡和阴坡的净生态系统生产力,差异不显著。(6)坡向通过影响水热因子的再分配,导致蒙古栎林净初级生产力、土壤异养呼吸通量、净生态系统生产力的高空间异质性,致使其碳封存能力评估和比较还存在很大的不确定性。 展开更多
关键词 蒙古栎林 净初级生产力 生态系统生产力 坡向 长白山区
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1982—2020年安徽省净生态系统生产力时空格局变化及其成因 被引量:2
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作者 华朗钦 张方敏 +1 位作者 翁升恒 卢燕宇 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第17期7237-7251,共15页
净生态系统生产力(NEP)是定量描述陆地生态系统与大气之间碳交换的重要指标。明确区域尺度NEP的时空格局及主导因子,有助于增强对区域碳循环变化机制的认知。基于BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模型模拟结果,评估了安徽... 净生态系统生产力(NEP)是定量描述陆地生态系统与大气之间碳交换的重要指标。明确区域尺度NEP的时空格局及主导因子,有助于增强对区域碳循环变化机制的认知。基于BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模型模拟结果,评估了安徽省1982-2020年NEP时空格局,分析了安徽省NEP对主要环境植被因子的敏感性,并借助通径分析和贡献率分析探究了影响安徽省NEP时空变化的驱动因子。结果表明:(1)1982-2020年,安徽省多年年均NEP为651.14 gC/m^(2),线性趋势变化率为1.10 gC m^(-2)a^(-1),总体呈显著增加趋势(P<0.01)。在空间上,NEP表现为"南北部较高、中部较低"的分布,显著增加(P<0.05)的区域占52.77%,主要分布在北部和南部,显著减小(P<0.05)的区域占7.11%,主要分布在西部和东南部。NEP重心有显著的北移趋势(P<0.01)。(2)NEP对大气CO_(2)浓度变化最为敏感,对降水变化最不敏感。时间上,NEP对叶面积指数(LAI)(P<0.01)、CO_(2)(P<0.01)和饱和水汽压差(VPD)(P<0.05)的敏感性变化显著增强,对总辐射的敏感性变化显著减弱(P<0.01),对气温和降水的敏感性变化不显著(P>0.05)。空间上,NEP对各因子的敏感性有地区差异性。(3)所选环境植被因子综合解释了NEP 79%的时空变化。LAI与CO_(2)是安徽省NEP时空变化的主导因子,为正贡献,气候因子为次主导因子,为负贡献。空间上,LAI为主导因子的地区主要分布在安徽省北部、中西部的大部分地区,占49.65%,CO_(2)为主导因子的地区主要分布在安徽省西北部与东南部的大部分地区,占44.54%。 展开更多
关键词 生态系统生产力(NEP) 碳汇 时空变化 归因分析 贡献率 安徽省
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中国东北地区近50年净生态系统生产力的时空动态 被引量:36
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作者 李洁 张远东 +4 位作者 顾峰雪 黄玫 郭瑞 郝卫平 夏旭 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1490-1502,共13页
东北地区处于我国最高纬度地区,是全球气候变化最敏感的区域之一,研究东北地区净生态系统生产力对气候变化的响应,对阐明北半球中高纬度陆地生态系统碳源汇格局具有重要意义。基于CEVSA(Carbon Exchange between Vegetation,Soil and At... 东北地区处于我国最高纬度地区,是全球气候变化最敏感的区域之一,研究东北地区净生态系统生产力对气候变化的响应,对阐明北半球中高纬度陆地生态系统碳源汇格局具有重要意义。基于CEVSA(Carbon Exchange between Vegetation,Soil and Atomasphere)模型,对1961—2010年东北地区净生态系统生产力NEP的时空格局及变化趋势进行分析,并探讨了气候变化与区域碳源汇的关系。结果表明:(1)1961—2010年,东北地区年NEP总量在-0.094PgC/a—0.117PgC/a之间波动,年平均0.026PgC/a,占全国NEP总量的15%—37%。过去50年东北区域NEP没有明显的线性变化趋势,20世纪80年代碳吸收量最高,20世纪90年代后碳吸收量开始下降。(2)东北地区NEP的空间分布呈现出东部高,西部和中部低,北部高,南部低的空间格局。过去50年来,碳源区向大气释放的碳量在减少,碳汇区从大气吸收的碳也在减少。(3)NEP的年际变化与温度呈负相关(r=-0.343,P<0.05),与降水呈显著正相关(r=0.859,P<0.01),东北地区NEP和年降水量的变化规律基本一致,即同期上升或达到最高值,温度和降水共同作用导致东北地区NEP的年际变化,而年降水量的变化对NEP年际变化起主要作用。在空间上,东北地区NEP与降水呈极显著正相关(P<0.01)的面积占研究区域总面积的91.5%,与温度呈显著负相关(P<0.05)的面积占31.6%,降水也是决定NEP空间分布的最主要因子。(4)升温伴随降水增加导致1961—1990年NEP呈增加趋势,而其后升温伴随降水减少则是近20年东北区域碳汇能力减弱的重要原因。 展开更多
关键词 CEVSA模型 生态系统生产力(NEP) 东北地区 气候变化
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基于遥感和地面数据的景观尺度生态系统生产力的模拟 被引量:43
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作者 张娜 于贵瑞 +1 位作者 赵士洞 于振良 《应用生态学报》 CAS CSCD 2003年第5期643-652,共10页
描述了一个反映系统碳循环和水循环的景观尺度生态系统生产力过程模型 (EPPML) .该模型以遥感图像作为数据源 ,从中获取影响植被生产力的重要变量———叶面积指数 (LAI) ;主要对景观尺度生态系统的净初级生产力 (NPP)和蒸散量的空间分... 描述了一个反映系统碳循环和水循环的景观尺度生态系统生产力过程模型 (EPPML) .该模型以遥感图像作为数据源 ,从中获取影响植被生产力的重要变量———叶面积指数 (LAI) ;主要对景观尺度生态系统的净初级生产力 (NPP)和蒸散量的空间分布格局和时间动态进行模拟 ;用地理信息系统 (GIS)手段对空间数据进行处理、分析和显示 ,从而实现将植物生理生态研究的结果从小尺度向中尺度进行拓展和转换 .本研究用EPPML对 1995年长白山自然保护区的植被生产力进行了模拟 ,结果表明 ,EPPML可以比较准确地模拟该保护区主要植被的NPP .NPP的模拟值年均为 0 .6 80kgC·m-2 ,变幅为 0 .10 5~ 1.2 4 1kgC·m-2 (82 .1% ) ,其中阔叶红松林的年NPP最高 (1.0 84kgC·m-2 ) .NPP年总量为 1.332× 10 6tC ,以阔叶红松林和云冷杉林最高 ,分别为 0 .5 4 0× 10 6tC和 0 .4 2 8× 10 6tC .NPP的季节变化呈明显的单峰型 ,7月最大 (6 .13gC·m-2 ·d-1) .NPP在夏季积累最多 (0 .4 6 5kgC·m-2 ) ,春季次之 ,冬季最少 . 展开更多
关键词 景观尺度 生态系统生产力 过程模型 遥感数据 地面数据 净初级生产力 长白山自然保护区
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气候变化对净生态系统生产力的影响 被引量:44
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作者 周涛 史培军 +1 位作者 孙睿 王绍强 《地理学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期357-365,共9页
基于生态系统碳平衡方程以及净第一性生产力(NPP) 和气候资料反演了1km分辨率的中国土壤异养呼吸系数(aij),结果表明:aij总体上是东南和东北地区高,西北地区低;和NPP相比,东南沿海和华南的大部分地区的aij值并不大,而在东北北部和东部... 基于生态系统碳平衡方程以及净第一性生产力(NPP) 和气候资料反演了1km分辨率的中国土壤异养呼吸系数(aij),结果表明:aij总体上是东南和东北地区高,西北地区低;和NPP相比,东南沿海和华南的大部分地区的aij值并不大,而在东北北部和东部有大面积的aij高值区。这表明当气候适宜时,这些地区的土壤异养呼吸将具有较大的增长潜力。在假定气温平均升高1.5 oC,降水平均增加5%的情景下,对中国净生态系统生产力(NEP) 的研究表明:生态系统与大气的碳通量都有所增加,其中NPP平均增加了6.2%,土壤异养呼吸平均增加了5.5%,不同生态系统的NEP存在很大的差异,其中最稳定最有潜力的自然生态系统的碳汇是北方落叶针叶林;对人工植被而言,最多最稳定的碳汇是一年一熟作物;而双季稻连作喜温作物和单(双) 季稻连作喜凉作物生态系统起着较稳定的碳源作用。 展开更多
关键词 气候变化 生态系统生产力 生态系统碳平衡方程 气候资料 中国
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干旱对陆地生态系统生产力的影响 被引量:38
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作者 田汉勤 徐小锋 宋霞 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期231-241,共11页
该文综述了干旱对陆地生态系统生产力的影响,分析了其影响机制,并总结了植被对干旱的响应与适应及其机理机制。干旱通过抑制光合作用来降低陆地生态系统总初级生产力,干旱还可以降低生态系统的自养呼吸和异养呼吸。同时干旱还可以通过... 该文综述了干旱对陆地生态系统生产力的影响,分析了其影响机制,并总结了植被对干旱的响应与适应及其机理机制。干旱通过抑制光合作用来降低陆地生态系统总初级生产力,干旱还可以降低生态系统的自养呼吸和异养呼吸。同时干旱还可以通过影响其它干扰形式来间接影响陆地生态系统生产力,如增加火干扰的发生频率和强度,增加植物的死亡率,增加病虫害的发生等。在生态系统水平上干旱可以降低碳固定,减弱碳汇功能,甚至把生态系统从碳汇改变成碳源。目前生态系统水平上的干旱影响研究主要通过两种方法实现,一种是模型模拟,另一种就是大型模拟实验。作为陆地生态系统生产力的实现者,在干旱胁迫条件下,植物也会采取积极的适应策略以减弱干旱对生态系统生产力的影响,其适应策略主要分以下3种:在一些周期性发生干旱的地区,植物会调整生长期以避开干旱或通过休眠来减弱干旱所造成的伤害;还有一些植物会通过调节体内的代谢过程,改变一些生理特性来抵御干旱;而长期生活在干旱条件下的植物则通过进化来改变了自身的生理生化代谢过程,形成耐旱机制。目前,植物对干旱响应的分子学机制,以及生态系统水平上对干旱的响应和适应仍然是薄弱的领域,也必然成为未来研究的重点。 展开更多
关键词 干旱 全球变化 陆地生态系统生产力 适应
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东北地区陆地生态系统生产力及其人口承载力分析 被引量:20
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作者 周广胜 袁文平 +1 位作者 周莉 郑元润 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期65-72,共8页
日益增长的人口及其生存环境问题已经成为人类社会生存与可持续发展的关键,亦是区域生态承载力的重要指标。生态系统生产力及其人口承载力研究不仅可以弄清某一区域所能承载的最大人口数量,而且能为农业生态系统的宏观调控和长远发展规... 日益增长的人口及其生存环境问题已经成为人类社会生存与可持续发展的关键,亦是区域生态承载力的重要指标。生态系统生产力及其人口承载力研究不仅可以弄清某一区域所能承载的最大人口数量,而且能为农业生态系统的宏观调控和长远发展规划提供依据。东北老工业基地地处地球环境变化速率最大的东亚季风区,以气候变暖为标志的全球变化必将影响东北地区生态承载力,进而影响该地区的人口承载力。该研究基于10km×10km分辨率的东北地区1980~2002年共23年的气象资料,结合植物生理生态特点和水热平衡关系建立的自然植被净第一性生产力模型和农业生产力模型,借助于地理信息系统软件,分析了东北地区4类生态系统类型:森林、农田、草地和湿地的生产力及其动态,指出东北地区近23年来年均气温呈显著上升趋势、年降水总体上呈减少趋势。23年来东北地区植被年均总生产力为3.52×1011kgDM.a-1,其中森林、农田、草地和湿地的年均总生产力分别为1.53×1011、4.55×1010、1.07×1011和4.63×1010kgDM.a-1,森林、农田、草地和湿地的平均生产力为5.73×103、1.84×103、5.64×103和5.55×103kgDM.hm-2.a-1。在此基础上,以第一性生产-第二性生产之间的生态适应性和能量-物质流平衡(在食物链上传递机制)为主线,通过对第一性生产力在人类直接消费与第二性生产之间以及各畜群(猪、肉牛羊、禽、奶牛和水产品(鱼))之间的分配,估算了1980~2002年东北地区在宽裕型、小康型与富裕型3种消费水平下,不输出商品粮和每年向国家提供350×108kg商品粮条件下的年均总人口承载力分别为2.61×108、2.15×108和1.77×108;和1.70×108、1.40×108和1.15×108。因此,要确保东北地区每年向国家提供350×108kg的商品粮,且在未来东北地区的生活水平要达到富裕型水平,必须控制人口数量。在此基础上,根据2020、2050、2070和2100年的气候预估资料,预测了2020、2050、2070和2100年东北地区在宽裕型、小康型和富裕型3种消费水平下的人口承载力分别为2.73×108、2.25×108和1.85×108;2.88×108、2.38×108和1.95×108;3.03×108、2.49×108和2.05×108;以及3.09×108、2.55×108和2.09×108。该研究可为东北地区及各省的生态建设与土地资源可持续利用提供参考。 展开更多
关键词 陆地生态系统生产力 农业生产力 人口承载力 东北地区 东北老工业基地
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净生态系统生产力研究进展与问题 被引量:32
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作者 常顺利 杨洪晓 葛剑平 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期517-521,共5页
针对净生态系统生产力(NEP)的研究正处于起步阶段,尤其在土壤呼吸及其对气候变化的响应方面尚有许多具体工作有待展开,土地利用/覆被变化(LUCC)对净生态系统生产力的影响越来越受到科学界的重视等现实,较为系统地总结了当今关于净生态... 针对净生态系统生产力(NEP)的研究正处于起步阶段,尤其在土壤呼吸及其对气候变化的响应方面尚有许多具体工作有待展开,土地利用/覆被变化(LUCC)对净生态系统生产力的影响越来越受到科学界的重视等现实,较为系统地总结了当今关于净生态系统生产力的最新研究进展,并对现存的主要问题进行了一些必要的讨论. 展开更多
关键词 生态系统生产力(NEP) 土壤呼吸 气候变化 土地利用/覆盖变化(LUCC)
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甘肃白龙江流域净生态系统生产力时空变化 被引量:18
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作者 巩杰 张影 钱彩云 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第15期5121-5128,共8页
净生态系统生产力(NEP)是估算区域植被碳源、碳汇的重要指标。以甘肃白龙江流域为研究区,结合MODIS与气象数据对2000—2013年的流域净生态系统生产力时空变化进行了研究,并探讨了典型地形因子对NEP的影响。结果表明:(1)2000—2013年甘... 净生态系统生产力(NEP)是估算区域植被碳源、碳汇的重要指标。以甘肃白龙江流域为研究区,结合MODIS与气象数据对2000—2013年的流域净生态系统生产力时空变化进行了研究,并探讨了典型地形因子对NEP的影响。结果表明:(1)2000—2013年甘肃白龙江流域单位面积NEP平均为226.65 g C m^(-2)a^(-1),碳汇区主要分布在白龙江上游两岸、岷江西岸、白水江南岸、大团鱼河两岸的山地林区,碳源区主要分布在武都区、迭部县北缘的高寒草甸区等。(2)从不同植被类型上看,常绿阔叶林、常绿/落叶阔叶混交林单位面积NEP最高,高寒草地单位面积NEP最小,且耕地单位面积NEP增加最明显,常绿/落叶阔叶混交林单位面积NEP降低最明显。(3)2000—2013年研究区单位面积NEP总体上呈增加的趋势,增加明显的地区分布在流域的中部和西北部,4—9月为流域碳汇季节。(4)地形因子对甘肃白龙江流域NEP有明显影响,海拔4200 m以下多为碳汇区;陡坡区的碳汇能力的增长趋势低于缓坡区;阴坡的碳汇能力高于阳坡区。 展开更多
关键词 生态系统生产力 碳汇 碳源 时空变化 甘肃白龙江流域
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2001-2010年三江源区草地净生态系统生产力估算 被引量:7
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作者 任小丽 何洪林 +4 位作者 张黎 葛蓉 冯艾琳 于贵瑞 张林波 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期51-58,共8页
三江源区位于青藏高原腹地,是我国长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地.为了准确估算该地区草地生态系统的净生态系统生产力,收集整理了2001—2010年青藏高原10个通量观测站点的观测数据,构建了三江源区草地生态系统NEP(net ecosystem p... 三江源区位于青藏高原腹地,是我国长江、黄河、澜沧江三大河流的发源地.为了准确估算该地区草地生态系统的净生态系统生产力,收集整理了2001—2010年青藏高原10个通量观测站点的观测数据,构建了三江源区草地生态系统NEP(net ecosystem production,净生态系统生产力)估算模型,并在站点尺度进行了模型参数化和精度验证;结合区域尺度气象和遥感数据,估算了三江源区草地生态系统NEP.结果表明:12001—2010年三江源区草地生态系统多年平均NEP空间分布具有明显的空间异质性,大部分地区表现为碳汇,NEP(以C计)平均值为41.8 g/(m^2·a).2三江源区草地生态系统NEP呈波动增加趋势,从2001年的20.0 g/(m^2·a)增至2010年的82.5 g/(m^2·a);除2002年表现为弱碳源外,其余年份均表现为碳汇,并以2010年碳汇能力为最强.32001—2010年三江源区草地生态系统NEP平均年增长率为5.4 g/m^2;NEP年际变化率空间分布显示,大部分地区NEP呈增加趋势,仅有东南部和中部部分区域NEP呈下降趋势.研究显示,2001—2010年三江源区草地生态系统表现为碳汇,并且由于气候的暖湿化趋势,碳汇强度总体表现为增强. 展开更多
关键词 三江源 高寒草甸 生态系统生产力(NEP) 碳汇
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近55 a新疆净生态系统生产力对气候变化的响应 被引量:10
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作者 杨静 黄秉光 +1 位作者 黄玫 古丽格娜 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2017年第5期1054-1060,共7页
新疆地处干旱和半干旱气候区,明确其生态系统的碳汇大小及其对气候变化的响应对研究中国干旱区植被碳汇及其对陆地碳平衡的贡献具有重要意义。基于最新地面气象观测数据,利用大气植被相互作用模型AVIM2(Atmosphere-Vegetation Interacti... 新疆地处干旱和半干旱气候区,明确其生态系统的碳汇大小及其对气候变化的响应对研究中国干旱区植被碳汇及其对陆地碳平衡的贡献具有重要意义。基于最新地面气象观测数据,利用大气植被相互作用模型AVIM2(Atmosphere-Vegetation Interaction Model 2),在0.05°×0.05°经纬度空间网格上估算分析了1961-2015年新疆净生态系统生产力(NEP)的时空分布特征及其对气候变化的响应。研究结果表明:近55 a新疆NEP平均值为14.4 g C·m-2,没有明显变化趋势。空间上看,约40%地区的NEP呈下降趋势,主要分布在天山两麓的城市人口聚集区;而60%地区NEP呈上升走势,其主要分布在新疆昆仑山脉、天山山区和人烟稀少的荒漠地区。新疆NEP对降水量变化更为敏感,气温的变化对NEP的影响并不显著。虽然新疆平均碳汇随着年降水量的变化而在源与汇之间波动,但是从多年平均来看,新疆仍然为碳汇区。 展开更多
关键词 生态系统生产力 AVIM2 新疆 气候变化
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近50年贵州净生态系统生产力时空分布特征 被引量:10
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作者 马建勇 谷晓平 +1 位作者 黄玫 于飞 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第9期1462-1470,共9页
利用大气植被相互作用模型AVIM2(Atmosphere-Vegetation Interaction Model 2)估算分析了时间长度为50年、空间分辨率为0.02°×0.02°的贵州净生态系统生产力(NEP),分析了其对气候变化的响应。结果表明,(1)AVIM2模型能够... 利用大气植被相互作用模型AVIM2(Atmosphere-Vegetation Interaction Model 2)估算分析了时间长度为50年、空间分辨率为0.02°×0.02°的贵州净生态系统生产力(NEP),分析了其对气候变化的响应。结果表明,(1)AVIM2模型能够模拟出贵州森林净初级生产力(NPP)的变化,模拟偏差随着树龄的增大而不断减小,其模拟效果优于综合模型。(2)1961—2010年,贵州NEP(以C计)平均值为23.9 g·m-2·a-1,碳源区面积比例仅为5%,且植被覆盖类型为南部部分常绿阔叶林。NEP总量的变动范围为-7.0~11.5 Tg·a-1,平均每年吸收碳4.87Tg,碳汇量占中国区域的3~7%。(3)贵州境内31%的区域固碳能力下降明显(P<0.05)且主要集中在植被类型为常绿针叶林及农作物的北部地区,还有7%的区域固碳能力升高明显(P<0.05)且位于南部部分常绿阔叶林地区。(4)贵州NEP与气温显著负相关(P<0.01),与降水量显著正相关(P<0.05),气温对NEP的影响大于降水。 展开更多
关键词 生态系统生产力(NEP) AVIM2 贵州 气候变化
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北方农牧交错区农业生态系统生产力对气候波动的响应--以准格尔旗为例 被引量:11
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作者 孙特生 李波 张新时 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第19期6155-6167,共13页
气候变化对区域生态系统结构和功能有重大影响。以中国北方农牧交错区的准格尔旗为例,利用气象和《统计年鉴》数据,采用数理统计方法分析准格尔旗1961—2009年降水量、平均气温的波动特征,计算出该地区1961—2009年农业生态系统NPP值和... 气候变化对区域生态系统结构和功能有重大影响。以中国北方农牧交错区的准格尔旗为例,利用气象和《统计年鉴》数据,采用数理统计方法分析准格尔旗1961—2009年降水量、平均气温的波动特征,计算出该地区1961—2009年农业生态系统NPP值和主要农作物的气候产量,论述了准格尔旗农业生态系统生产力对气候波动的响应。结果表明:(1)降水量和平均气温的年际、年内波动均显著。(2)准格尔旗农业生态系统生产力呈现阶段性地波动上升趋势。排除社会、科技等影响,气候生产力对气候波动表现出较强的敏感性,是作物气候生态适应的结果。(3)中国北方雨养旱作区,粮食气候产量受降水量年际波动(特别是7、8月)显著影响;谷子、糜黍、玉米、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与降水量年际波动呈显著正相关;谷子、糜黍的气候产量与生长季降水量年内波动呈显著负相关。集水型生态农业是北方农牧交错区生态环境友好的农业发展模式。(4)谷子、糜黍、薯类、大豆和油料等农作物的气候产量与6、7、8月平均气温年际波动呈显著负相关;生长季平均气温年内波动对谷子、糜黍、大豆和油料等农作物的气候产量有显著负面影响。因此,需要综合采取工程、生物和农业措施,将气候变化对主要农作物气候产量的不利影响降到最低。 展开更多
关键词 农业生态系统生产力 气候波动 气候产量 北方农牧交错区
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气候变化、火干扰与生态系统生产力 被引量:34
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作者 吕爱锋 田汉勤 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期242-251,共10页
综述了气候变化、火干扰与生态系统生产力之间的相互作用关系以及目前相关的研究进展。侧重介绍了气候变化与火干扰之间的相互作用关系以及火干扰对生态系统生产力的影响。气候变化通过作用于可燃物质数量、湿度和火灾天气来影响火干扰... 综述了气候变化、火干扰与生态系统生产力之间的相互作用关系以及目前相关的研究进展。侧重介绍了气候变化与火干扰之间的相互作用关系以及火干扰对生态系统生产力的影响。气候变化通过作用于可燃物质数量、湿度和火灾天气来影响火干扰的发生频率和强度,而火干扰过程释放大量温室气体和烟尘物质反过来也会对气候变化产生影响。另外,火干扰过程改变了火烧迹地的土壤生物地球化学性质、养分循环和分配以及大气组成,进而对生态系统对CO2的吸收能力产生影响。正确理解三者之间的逻辑关系,对于我们有效地利用火管理提高区域生态系统碳吸收,减少碳排放,减缓全球变化速率,都具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 气候变化 火干扰 生态系统生产力 火管理
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臭氧污染与陆地生态系统生产力 被引量:12
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作者 任巍 田汉勤 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期219-230,共12页
空气污染的严重性、普遍性和不断发展的趋势及其对陆地生态系统生产力造成的重大影响已引起科学工作者的高度重视,成为一个急需解决的重要课题。对流层臭氧(O3)在空气污染现状与未来发展趋势中占据重要角色,该文重点探讨了O3对陆地生态... 空气污染的严重性、普遍性和不断发展的趋势及其对陆地生态系统生产力造成的重大影响已引起科学工作者的高度重视,成为一个急需解决的重要课题。对流层臭氧(O3)在空气污染现状与未来发展趋势中占据重要角色,该文重点探讨了O3对陆地生态系统生产力的光合、分配、生长和产量形成等主要过程的影响及其对整个生态系统的长期效应,并评述了相关研究方法进展。主要结论包括:O3在生产力形成过程中的每个环节中都有着不同程度的负面影响,通过影响光合作用和气孔导度,减少根冠比改变碳分配量,而最终导致粮食生产和森林生物量损失率高达30%;气候变化、CO2和O3协同作用对植物影响较为复杂,有促进也有抑制;生态系统模拟已成为研究O3污染影响陆地生态系统生产力的主要方法之一,在区域评估和未来气候预测方面都具有重要作用。 展开更多
关键词 空气污染 臭氧 陆地生态系统生产力 生态系统模式
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环境因子对森林净生态系统生产力的影响 被引量:7
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作者 吴建平 刘占锋 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期97-104,共8页
净生态系统生产力(net ecosystem production,NEP)是生态系统净的碳积累速率,可以指示生态系统碳汇/碳源的状态,当NEP为正值时指征生态系统为碳汇,反之则为碳源。在全球环境变化背景下,NEP已作为生态系统碳循环的核心概念被深入研究。... 净生态系统生产力(net ecosystem production,NEP)是生态系统净的碳积累速率,可以指示生态系统碳汇/碳源的状态,当NEP为正值时指征生态系统为碳汇,反之则为碳源。在全球环境变化背景下,NEP已作为生态系统碳循环的核心概念被深入研究。本文以NEP为出发点,综述了5个主要非生物环境因子(水分、温度、氮沉降、大气CO2浓度增加和时空尺度)对森林生态系统NEP的影响。从文献分析表明NEP受生态系统本身性质和各环境影响因子及其之间相互作用的调控。本文最后指出,合理运用Meta分析、生态学联网研究、设计和开展长期观测、多尺度与多因子的科学试验在未来研究中的重要性和必要性,相关研究的开展将有利于全面理解和正确评估环境因子对净生态系统生产力的影响,对研究和预测全球变化对陆地生态系统碳循环的影响具有重要意义。 展开更多
关键词 生态系统生产力 水分 温度 氮沉降 CO2浓度 时空尺度
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京津冀地区生态系统生产力估算及时空格局分析 被引量:4
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作者 孙雷刚 王绍强 +1 位作者 徐全洪 王苗苗 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期109-117,I0003,共10页
为准确评估京津冀地区生态系统生产力状况,该研究收集整理了近30年(1983-2012年)的气象观测和遥感数据,基于BEPS生态过程机理模型估算了该地区森林、农田、草地和灌丛等不同生态系统总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP),并分析了其时... 为准确评估京津冀地区生态系统生产力状况,该研究收集整理了近30年(1983-2012年)的气象观测和遥感数据,基于BEPS生态过程机理模型估算了该地区森林、农田、草地和灌丛等不同生态系统总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP),并分析了其时空格局及变化趋势,探讨了其与气候变化的关系。结果表明:1)该地区生态系统整体表现为碳汇功能,GPP、NPP年均总量分别为234.6TgC、123.12TgC;2)近30年间生态系统生产力表现为波动增加的变化趋势,GPP、NPP年均总量分别增加0.704TgC、0.112TgC;3)不同生态系统生产力具有明显的差异,从净光合固碳能力上看,灌丛年均NPP最高(781.77gC/m^2),其次为森林(652.65gC/m^2)、农田(584.15gC/m^2)、草地(278.41gC/m^2)、湿地(103.29gC/m^2);从变化趋势上看,森林生态系统生产力增加趋势较显著(P<0.01),GPP年均增加6.41gC/m^2,NPP年均增加2.69gC/m^2,其次为草地、灌丛;4)该地区生态系统生产力与降水呈极显著的正相关(P<0.001),而与气温、日照的相关性较弱;另外,降水对GPP的影响是气温的2.11倍,对NPP的影响是气温的3.95倍,表明降水是影响该地区生态系统生产力变化的主要气候因子,其次是气温。 展开更多
关键词 京津冀地区 生态系统生产力 GPP NPP 时空格局
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提高北方农牧交错带农业生态系统生产力的对策与建议 被引量:8
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作者 董孝斌 高旺盛 《山地学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期213-217,共5页
北方农牧交错带是中、东部平原农区的重要生态屏障,在我国具有重要的地位,并由于其系统生产力水平低下,生态和经济问题比较严重而倍受关注。如何协调农牧业生产及农牧民收入稳定增长,提高农业系统生产力是该区域的核心研究问题。围绕提... 北方农牧交错带是中、东部平原农区的重要生态屏障,在我国具有重要的地位,并由于其系统生产力水平低下,生态和经济问题比较严重而倍受关注。如何协调农牧业生产及农牧民收入稳定增长,提高农业系统生产力是该区域的核心研究问题。围绕提高其系统生产力实现可持续发展的目标。 展开更多
关键词 北方农牧交错带 生态系统生产力 农业 生产力水平 农牧民收入 农牧业生产 可持续发展 生态屏障 平原农区 经济问题 东部
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