青藏高原自然植被总生物量的估算与净初级生产量的潜在分布

以８００多块样地资料及森林和草地资源调查数据为基础，按县级为单位估算了青海和西藏两省区的自然植被总生物量，分别为２．５８６×１０８ｔ和１．２８２×１０９ｔ。建立的ＱＺＮＰＰ模型显示，随着温度的增加，生物生产量呈Ｓ型曲面递增，且其递增速率随降水量增加而加快；当年均温度０℃～１０℃和年降水量４００ｍｍ～１０００ｍｍ时，生物生产量增长最快；当年均温度＞１１℃和年降水量＞１１００ｍｍ时，生物生产量趋向于２０ｔ／ｈｍ２·ａ；在年均温度＜０℃时，相对降水量的增加，生物生产量呈缓慢的递减趋势，说明这时温度是影响生物生产量的主导因子。两省区１１５个县的生物量现实分布图显示，生物量最高值出现在西藏墨脱，其次是西藏的察隅、波密、林芝和米林，青藏高原中部及西北部的广阔地区最低。青藏高原自然植被净初级生产量最小值为０，最大值为２０ｔ／ｈｍ２·ａ，全区平均为６．０３ｔ／ｈｍ２·ａ。

不同放牧率对内蒙古克氏针茅草原地下生物量及地上净初级生产量的影响

通过不同放牧率试验探讨放牧对内蒙古克氏针茅草原地下生物量和地上净初级生产量的影响,结果表明:0～30cm地下生物量随着放牧率的增加而降低,不同放牧率对地下生物量的影响主要发生在0～10cm土壤层;随着放牧率的增大,地上净初级生产量呈先增加后减少的变化趋势,中度放牧率使净初级生产量和家畜采食量均达到最佳水平,即1.75只羊/hm2是适宜的放牧率。

安塞人工沙棘林地上部生物量和净初级生产量

采用收获法测定安塞沙棘人工林不同林龄林分的地上部生物量 ,分析沙棘人工林发育过程中地上部生物量和净初级生产量的变化趋势 ,建立沙棘单株地上部各器官分量的回归模型。结果表明 :沙棘人工林 4～ 5a即可郁闭 ,郁闭度为 0 .8～ 0 .9。 1～ 8龄内 ,地上部生物量随林龄增加而增加 ,8～ 11龄增加缓慢 ,11～ 13龄趋于稳定 ,13龄的沙棘人工林地上部生物量为 115 1g m2 ,地上部生物量的器官分配为 :主茎 410g m2 (占 35 .6 % ) ,枝 478g m2 (占41.5 % ) ,叶 2 15g m2 (占 18.8% ) ,果 2 0g m2 (占 0 .0 2 % ) ,枯枝 2 8g m2 (占 0 .0 2 % )。 8龄沙棘人工林的净初级生产量为 6 0 0g (m2 ·a) ,此林龄后需采取林中间种油松 (PinustabulaeformisCarr.)、杨树 (Populussp .)

西双版纳热带次生林净初级生产量的初步研究

采用径级标准木和维量分析方法研究了西双版纳热带次生林 4块不同年龄林分的净初级生产量 ,结果表明 :林分净初级生产量随林龄而增长 ,5年生林分为 115 4 .3g·m-2 ·a-1,其分配为 :净生长量占 93.82 % ,花果量占1.2 0 % ,叶被采食量 4 .97% ;10年生林分为 1348.5g·m-2 ·a-1,净生长量占 92 .83% ,花果量占 3.2 5 % ,叶被采食量3.92 % ;14年生林分为 2 2 12 .1g·m-2 ·a-1,净生长量占 91.72 % ,花果占 3.0 5 % ,叶被采食量 5 .2 3% ;2 2年生林分为2 6 6 0 .1g·m-2 ·a-1,净生长量占 92 .0 9% ,花果占 3.95 % ,叶被采食量 3.96 %。林分净初级生产量的器官分配以茎所占的比例最大 ,占 1/ 3以上 ;其次为根 ,占 1/ 5左右 ;枝和叶为 1/ 5～ 1/ 7;花果所占的比例除 5年生林分相当少外 ,其余 3个林分约占 1/ 33。林分净初级生产量的层次分配以乔木层所占的比例最大 ,占 2 / 3以上 ,其次为灌木层 ;草本层和层间植物所占的比例相当少。林分的叶面积指数随林龄而增大 。

1981—2000年内蒙古中部地区植被净初级生产量变化研究

基于AVHRR GLOPEM NPP数据集及相应时段的气候数据集,通过对逐个像元信息的提取与分析,研究了1981—2000年内蒙古中部地区植被净初级生产量退化的状况及其与气候变化的相关性。结果显示:1)该区植被净初级生产量的空间分布大致由东向西呈减少的趋势,年际变化比较明显,尤其是在1990—2000年,减少率达10.32 gC/m2.a;2)1981—2000年,植被净初级生产量年际变化的区域差异比较明显;3)植被净初级生产量年际变化与气候因子年际变化的相关性存在比较明显的区域差异;4)不同植被类型对气候变化表现出不同的响应特征,该区降水量年际变化对植被的影响要高于气温年际变化对其的影响。本研究有助于了解内蒙古中部地区植被净初级生产量退化的状况以及影响其退化的气候因素,可为退化植被的生态修复提供有意义的参考。

不同放牧强度对环湖地区高寒草原地上净初级生产量与再生量的影响

通过放牧实验探讨放牧强度对环湖地区高寒草原地上净初级生产量与再生量的影响。结果表明:①不同放牧强度下牧草的总净初级生产量在2.29只/hm2的放牧强度下出现最大值232.01g/m2,各放牧小区的净初级生产量均小于对照区,不存在超补偿性生长,极重放牧与对照的差异显著(P(0.05);②牧草生长季节地上净初级生产量随放牧强度的增加呈先增后减的趋势,而且极重放牧(4.01只/hm2)条件下地上净初级生产量最大值的形成日期提前出现;③适宜的放牧强度有利于增加牧草的再生量,在放牧强度为2.29只/hm2时牧草再生量达到最大。

气候变化对中国北方季风区生态系统总初级生产量的影响评价

利用中国北方季风区121个地表气象观测站2000—2013年逐日气温和降水资料及MODIS遥感8天平均总初级生产量数据(MOD17A2),分别建立了14年内8天累积平均、最低、最高气温和降雨量与累积总初级生产量的线性气候相关模型。基于模型所得区间的阈值和参数,计算区域模式RSM本底时期10年(1996—2005年)及未来10年(2041—2050年)两种排放情景RCP4.5和RCP8.5下,森林、草地和农田生态系统总初级生产量累积开始日期、累积时期、累积结束日期及累积速率变化,分析平均、最高、最低气温和降水量变化对总初级生产量累积的影响,并综合评价气候变化对生态系统总初级生产量累积的影响。结果表明:平均气温和最低气温对总初级生产量的模拟精度高于最高气温和降雨量;总初级生产量累积开始和结束日期对4类气候因子的变化均较敏感,而累积时期和累积速率仅对平均气温和最高气温的变化较敏感;未来气候变化将延长累积时期,增加累积速率,并提高总初级生产量。

环境指示因子——净初级生产量的人类占有:对可持续发展的影响

人类对净初级生产量(NPP)的占有显著地改变了生态系统中的能量流动。净初级生产量占有量定义为假定未受干扰的植被的净初级生产量与生态循环中现有生物量总量之差。在奥地利的99个行政区对净初级生产量占有量进行了研究(1990年)。根据土地利用、林业、产量和气候等方面的数据进行了计算。研究发现,实际植被地上部分净初级生产量的总量比潜在的天然植被地上净初级生产量总量要少7%。而且,潜在生产量的34%被收获,导致生态上可利用的地上净初级生产量总共减少41%。由于其显著的生态效应(如对生物多样性的影响),故研究人类对净初级生产量的占有对于可持续发展战略、环境压力指示因子以及增加生物量利用的环境效应等方面都具有潜在的意义。

肉兔对净初级生产量的利用规律及效益分析

对6窝39只比利时兔测定结果,在一般饲养条件下饲养110—130天,每只兔体重达2.07±0.11公斤。每只兔从断奶至130天共消耗净初级生产量为24.24公斤(其中青饲料22.24公斤、精料2公斤)。其同化量、组织生长效率、生态生长效率和同化效率分别为9.23公斤、16.58%、6.31%、38.08%。商品兔平均每只净收入6.11元。

肉兔对净初级生产量的利用规律及效益分析

作者于1989年4月至1990年4月,自建兔舍,亲自饲养,相继对6窝39只比利时兔进行了详细测定。其结果是:在一般饲养条件下,每只兔饲养110—130天,体重达2.07±0.11kg,即可出栏。每只兔从断奶至130天共消耗净初级生产量为24.24kg(青饲料22.24,精料2)。其同化量、组织生长效率、生态生长效率和同化效率分别为9.23kg、16.58％、6.31％、38.08％。本试验基础母兔年平均产仔4.2窝,出售商品肉兔28.4只、年净收入173.52元,商品兔平均净收入 6.11元/只,加上粪尿及其它产品的收入,效益就更为可观。

牦牛放牧率对江河源区混播禾草地上初级生产量及种间竞争力的影响

在江河源区2龄混播禾草草地(垂穗披碱草+星星草)上牦牛放牧试验结果表明: 随着放牧率的增加,在生长期内不同功能群地上净初级生产量和总地上初级生产量均出现了单峰曲线变化,即“S”型变化趋势; 总的地上净初级生产量和垂穗披碱草地上净初级生产量对放牧率的变化很敏感, 且随着放牧率的增加, 峰值出现日期提前; 其它禾草和星星草的峰值对放牧率的变化不很敏感;莎草类和杂草类对放牧率的变化比较敏感。随放牧率的增加, 地上现存量和总地上初级生产量的峰值下降, 且达到峰值的时间提前。在整个放牧期(植物生长期),重度放牧的RYT值均小于1,表明重度放牧使垂穗披碱草和星星草一直处于拮抗状态,其它各处理组在生长中后期也处于拮抗状态; 不同放牧率(包括对照)下垂穗披碱草的竞争力强于星星草, 垂穗披碱草因其高度和发达而较深的根系成为竞争的优胜者。

滇石栎萌生灌丛生物量及净初级生产量的研究

本文利用维量分析法对昆明地区的滇石栎萌生灌丛的生物量及净初级生产量进行了研究.探讨了滇石栎灌丛生物量回归模型的通用性及如何提高回归模型的估测精度.该萌生灌丛在其萌生生长的早期.地下部分的生物量大于地上部分,一定时间后地上部分的生物量将超过地下部分,昆明地区6～7年生的滇石栎萌生灌丛地上部分的生物量为14t/hm^2,年净初级生产量为3.17t/hm^2.

高寒草甸植被生产量年际变化及水分利用率状况

分析了海北地区高寒草甸植被2001-2011年11a耗水量、生物现存量、净初级生产量、水分利用率及其相关性,结果表明:植物生长期5-9月耗水量416.30mm,植被地上净初级生产量(AN-PP)、地下净初级生产量(BNPP)以及总的净初级生产量(NPP=ANPP+BNPP)分别为393.07g·m-2、945.26g·m-2、1 338.33g·m-2,BNPP与ANPP之比为2.404.8月底植被现存生物量达3 422.92g·m-2,其中地上和地下现存量分别为411.07g·m-2、3 011.85g·m-2,BNPP与ANPP之比高达7.327,说明植被现存量巨大,归还土壤碳能力强.NPP与5-9月植被耗水量相关性很差,但与5-9月平均气温具有显著的正相关关系,表明高寒草甸地区水分条件可满足植物生长的基本需求,而同期温度是影响NPP提高的重要因素.11a来BNPP、ANPP和NPP平均水分利用率分别为0.958g·m-2·mm-1、2.326g·m-2·mm-1和3.284g·m-2·mm-1,表明高寒草甸植被净初级生产具有较高的水分利用率.

主施化肥的精养鱼池中叶绿素a及初级生产力的研究

对主施化肥的５种不同处理的精养鱼池中主要饲养期间的叶绿素ａ及初级生产量每月进行测定。结果表明：浮游植物现存量为１４８７３—２４２２６μｇｃｈｌａ／Ｌ，平均为１８７５０μｇｃｈｌａ／Ｌ，初级生产量为１４７９—２０００ｇＯ２／ｍ２·ｄ，平均为１７８１ｇＯ２／ｍ２·ｄ，鲢鳙鱼产力为３１０５ｋｇ／ｈａ·ｄ。初级生产量与叶绿素ａ呈极显著正相关。施肥后叶绿素ａ的增长量与施肥时叶绿素ａ的起始量有关。叶绿素ａ往往在施肥后２—３天（２５℃以上时）或３—４天（２０℃以下时）达到峰值，尔后逐渐下降，并于施肥后第４—６天或６—８天回复到施肥前水平，因此，施肥周期以４—６天或６—８天为宜。本文还对主施化肥鱼池的鲢鳙鱼产力。

人工林生产力年龄效应及衰退机理研究进展

同龄林林分郁闭后,地上部净初级生产量随着林龄增加而降低的现象近几十年引起了林业工作者的兴趣和注意并成为研究热点。多数研究试图通过光合生理、林分营养、生物量分配和林分结构等随林龄的变化规律来解释林分生产力衰退机理。研究认为,林分郁闭后水分传输阻力的增加减少了树木的光合能力;林地养分的减少使得根系生物量分配增加,导致林分叶面积减少,树木光合能力下降;对资源的竞争使得树木优势度发生变化,资源利用率降低。光合能力、林分叶面积和资源利用率的降低以及根系生物量分配的增加是林分生产力衰退的关键,而林分呼吸和林木衰老的作用不大。今后深入研究树体水分运输及其补偿机制、逆境下根系的生长过程及适应机制,并跟踪研究林分生长规律,更有助于揭示人工林生产力衰退的实质。

放牧压力对人工靴生产能力的影响

放牧压力作为放牧系统的一种外界干扰力对草地初级生产过程能产生强烈影响.人工草地在30、60和120头牛/公顷/天的放牧压力和连续刈割下。草地群落中种群竞争、牧草叶片生长和叶面积指数、牧草生物量增长速率、草地累积产量、放牧采食量和采食率均有显著差异.当草地净初级生产量在10000—12000公斤干物质/公顷/年时,用60头牛/公顷/天的放牧压力利用草地饲草的效果最佳.

季风常绿阔叶林短刺栲群落的净第一性生产量研究

本文采用维量分析以估测滇西南季风常绿阔叶林短刺栲群落的净第一性生产量.结果表明,12年生幼龄林具有较高的净生产量,比42年生中龄林高253.1g/m^2·a.幼龄林的净第一性生产量为2259.5g/m^2·a,其中树占31.47％,枝占20.85％,叶占20.42％,根占25.91％,草食动物的叶采食量占1.35％.中龄林的净第一性生产量为2006.4g/m^2·a,其中树干占36.01％,林占21.63％,叶占19.03％,根占21.53％,叶被采食量占1.80％.

不同水氮管理模式下黑土稻田碳固定与碳减排效应分析

为探寻不同水氮管理模式对黑土稻田碳固定与碳减排效应的影响,进行了田间试验研究。设置常规淹灌(F)与控制灌溉(C)两种灌溉模式,选用110 kg/hm^(2)(N)、99 kg/hm^(2)(N1,减氮10%)、88 kg/hm^(2)(N2,减氮20%)3种施氮量,测定了6种水氮管理模式下的水稻土壤呼吸CO_(2)排放强度和CH4排放强度,水稻收获后各器官干物质量、碳含量及固碳量,并计算了净土壤碳收支情况。结果表明,不同水氮管理模式下,各处理土壤呼吸CO_(2)排放量呈现单峰值变化,并在分蘖期达到峰值;各处理甲烷排放量呈现双峰值变化且在分蘖期与穗肥施入后达到峰值。相同灌溉方式下,随着施氮量的减少,土壤呼吸CO_(2)排放强度与甲烷排放强度也显著减少(P<0.05)。相同施氮量下,控制灌溉相比常规淹灌有效地降低了甲烷排放强度,但提高了土壤呼吸CO_(2)排放强度。不同水氮管理模式下,水稻收获后总固碳量为319.37~489.00 g/m^(2),水稻收获后各器官固碳量由小到大依次为叶、根、茎、穗,分别为植株总固碳量的5.16%~6.72%、5.71%~10.78%、28.62%~36.66%、49.53%~58.70%。控制灌溉相较常规淹灌有效提高了植株固碳能力。在不同水氮管理模式下,水稻的净初级生产力(NPP)与总初级生产力(GPP)均在减氮量10%处理达到最高,相同灌溉方式下,随着施氮量的增大均呈现先增大后减小的变化趋势;相同施氮量下,控制灌溉下NPP、GPP均高于常规淹灌。控制灌溉相比常规淹灌具有更高的生产潜力。除CN处理净土壤碳收支数值呈负值外其余处理均为正值,即除CN处理外其余处理均为土壤净碳增益效果,相同施氮量常规淹灌下土壤净碳增益高于控制灌溉,但差异不显著(P>0.05);随着施氮量的减少相同灌溉制度下各处理土壤碳收支呈先增大后减小的变化趋势。综合考虑,CN1处理可以在保证较高生产能力下提高土壤固碳能力,减少土壤碳损失与稻田温室气体排放。

基于高频溶氧的浮游植物初级生产力季节变化及驱动因子--以神农南坡香溪河库湾为例

2017年7月至2018年6月,利用高频溶氧仪直接获取水体溶解氧数值的方法估算了香溪河浮游植物初级生产力的状况,探讨了香溪河浮游植物初级生产力季节变化及其驱动因子。结果表明:一年四季当中初级生产力(GPP、NPP、R)数值大小趋势均一致,都为夏季最高,春季次之,随之是秋季,最后冬季最低,GPP、NPP、R在四季之间均存在显著差异(Mann-Whitney U检验,P<0.001)。GPP变化范围为0.04-24.28 mg O2L^(-1) d^(-1);NPP变化范围为-3.78-4.92 mg O2L^(-1) d^(-1);R变化范围为0.01-16.87 mg O2L^(-1) d^(-1)。广义线性模型结果表明:叶绿素a(Chl a)、总氮(TN)与总初级生产量(GPP)存在正相关关系,而可溶性硅(DSi)与总初级生产量(GPP)则是负相关关系;叶绿素a(Chl a)、水温(WT)与呼吸消耗量(R)存在正相关关系,而可溶性硅(DSi)与呼吸消耗量(R)则是负相关关系;没有发现与净初级生产量(NPP)显著相关的变量。

遥感物候学研究进展

植物物候现象是环境条件季节和年际变化最直观、最敏感的生物指示器,其发生时间可以反映陆地生态系统对气候变化的快速响应。近年来,遥感物候观测因其具有多时相、覆盖范围广、空间连续、时间序列较长等特点,已成为揭示植被动态对全球气候变化响应与反馈的重要手段。文章在介绍植物物候遥感监测的数据集及其预处理方法的基础上,从植物物候生长季节的划分、植物物候与气候变化、植物物候与净初级生产量、植物物候与土地覆盖、植物物候与农作物估产等方面系统阐述了近5年来国内外遥感物候学研究的重要进展,并针对目前研究中存在的问题,提出近期遥感物候研究的主要方向:(1)发展一种更具普适性的物候生长季节划分方法;(2)通过开展植物群落的物候观测和选择合适的尺度转换方法,统一地面与遥感的空间信息;(3)定量分析植物物候变化对人类活动的响应机制;(4)选择适宜的数学方法和模型,实现各种不同分辨率遥感数据的融合;(5)通过动态模拟,预测植物物候对未来气候变化的响应。