水分利用效率(WUE)是衡量植物光合固碳和水分消耗之间权衡关系的重要指标。研究区域植被WUE的时空变化特征对区域生态恢复、水资源的合理利用与开发等方面至关重要。本研究基于MODIS的GPP和ET数据评估2000—2019年盐池县植被WUE的时空...水分利用效率(WUE)是衡量植物光合固碳和水分消耗之间权衡关系的重要指标。研究区域植被WUE的时空变化特征对区域生态恢复、水资源的合理利用与开发等方面至关重要。本研究基于MODIS的GPP和ET数据评估2000—2019年盐池县植被WUE的时空变化特征及其主要的影响因子。结果表明:(1)2000—2019年盐池县的ET和GPP分别以7.61 mm·a^(-1)和7.23 g C·m^(-2)·a^(-1)的速率显著增加,空间上呈西北高东南低的分布特征,具有较强的空间异质性。(2)近20 a,盐池县植被WUE变化范围在0.80~1.11 g C·kg^(-1)·H_(2)O之间,多年均值为0.91 g C·kg^(-1)·H_(2)O,年际变化不显著;从空间上来看,全县WUE存在较强的异质性,高值主要分布在东北部,低值位于西南部。(3)近20 a,宁夏盐池县WUE在空间上有54.70%的区域呈上升趋势,主要分布在东北部;45.30%的区域以下降趋势为主。未来,盐池县61.48%区域的植被WUE变化趋势具有较强的同向持续性;而38.52%的区域将会发生逆转。(4)在不同研究时段,各土地利用类型的WUE均表现为:林地>耕地>草地。(5)在年际尺度上,植被WUE与GPP呈显著正相关关系,而与ET不相关;GPP的变化主要与ET、NDVI和降水呈显著正相关关系。这表明盐池县植被恢复在增强植被生产力的同时,也加剧了区域水分消耗,为盐池未来生态植被重建和水资源的合理开发提供了科学依据。展开更多
荒漠草原是陆地生态系统中最为脆弱且受人类干扰较为严重的生态类型之一,精准模拟其碳水通量及对人为干扰的响应,不仅能够揭示其复杂的生态学过程,而且还可为人为生态修复和保护提供决策依据。生态模型能够有效地模拟陆地生态系统的碳...荒漠草原是陆地生态系统中最为脆弱且受人类干扰较为严重的生态类型之一,精准模拟其碳水通量及对人为干扰的响应,不仅能够揭示其复杂的生态学过程,而且还可为人为生态修复和保护提供决策依据。生态模型能够有效地模拟陆地生态系统的碳水循环过程,但模型众多的参数及其取值的合理性限制了其普遍应用,故探索参数优化是提升生态模型应用的有效途径。利用PEST参数优化方法和涡度相关观测数据对Biome-BGC模型的生理生态参数进行优化,在评估参数优化效果的基础上模拟了1986—2018年宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)和蒸散(Evapotranspiration,ET)。结果表明:(1)参数优化可以改善Biome-BGC模型对荒漠草原区人工灌丛生态系统GPP和ET的模拟效果,参数优化后模拟的GPP和ET均更接近于观测值,其中月尺度的模拟效果更佳;(2)基于PEST的Biome-BGC模型参数优化方法具有较强的普适性,优化后的参数可推广应用于荒漠草原区人工灌丛生态系统长时间序列的GPP和ET模拟;(3)宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的GPP在1986—2018年呈缓慢上升趋势,增幅为1.47 g C m^(-2)a^(-1),但ET的年际变化率较大,且无显著变化趋势。展开更多
[目的]为未来开展森林生态系统恢复和经营管理提供参考依据。[方法]基于Web of Science和中国知网数据库,通过可视化文献分析工具CiteSpace,对2000至2021年全球已发表的有关森林生态系统植被自然更新研究的相关文献进行分析。[结果]该...[目的]为未来开展森林生态系统恢复和经营管理提供参考依据。[方法]基于Web of Science和中国知网数据库,通过可视化文献分析工具CiteSpace,对2000至2021年全球已发表的有关森林生态系统植被自然更新研究的相关文献进行分析。[结果]该领域的历年发文量呈波动上升趋势,美国、巴西、加拿大的发文量排在全球前列,在国际间保持着紧密的合作关系。国内发文量远低于国外,增长趋势缓慢且相关研究起步较晚,国际影响力较弱,与森林资源丰富的国家相比具有明显差距。国外以ZHU J J、KAREN D H、DANIEL C D等为核心作者形成的研究团队引领着该领域的发展。国内多以科研院所形成的团队内部合作为主。生态类期刊是该研究领域学术成果展示的重要平台,《Forest Ecology and Management》期刊收录的相关文献最多,国内核心期刊发文量处在第一位的是《生态学杂志》。目前国内外对森林植被自然更新影响因素的研究多分布在光照或林窗动态、种子库或种子雨、火烧、水分、人为干扰等方面。探究林隙/林窗、土壤、火、种子特性的影响机制是该领域近几十年的研究热点。[结论]气候变暖引起的夏季极端干旱以及人类对土地的不合理利用造成的植被更新障碍问题成为全球在该领域的新兴研究前沿。展开更多
在全球气候变化的背景下,陆地生态系统碳水耦合研究已引起世界各国学者和研究机构的广泛关注。基于Web of Science核心数据库,运用文献数据可视化应用软件CiteSpace对国际上有关陆地生态系统碳水耦合的研究现状进行分析,旨在探究研究热...在全球气候变化的背景下,陆地生态系统碳水耦合研究已引起世界各国学者和研究机构的广泛关注。基于Web of Science核心数据库,运用文献数据可视化应用软件CiteSpace对国际上有关陆地生态系统碳水耦合的研究现状进行分析,旨在探究研究热点及趋势,归纳研究主题演进,了解当前国际研究前沿。研究发现:(1)1999—2018年,关于陆地生态系统碳水耦合的研究论文数量呈现快速增加的趋势,后10年的增加速度快于前10年;形成了以Black TA、Yu GR、Chen JQ为主的核心作者群;中国科学院、中国科学院大学、美国林业局、加州大学伯克利分校、俄勒冈州立大学等发文数量居前的研究机构。(2)从共被引期刊和研究领域可以看出,陆地生态系统碳水耦合研究涉及环境科学与生态学、生态学、环境科学、气象与大气科学、林学、农学及水资源等领域,体现出综合性和交叉性特点。(3)在全球气候变化背景下,目前陆地生态系统碳水耦合关系的研究主要以通量观测站为依托,结合模型模拟、稳定同位素技术、涡度相关技术等研究手段,将单个通量站点联合扩展到多点联网格局,并结合GIS、遥感和模型等方法在面上进行观测与模拟,从而构建更大尺度的碳水资源评价模型。拓展和推移研究的空间尺度,预测时间尺度上的变异规律是近年来新兴的研究热点。展开更多
文摘水分利用效率(WUE)是衡量植物光合固碳和水分消耗之间权衡关系的重要指标。研究区域植被WUE的时空变化特征对区域生态恢复、水资源的合理利用与开发等方面至关重要。本研究基于MODIS的GPP和ET数据评估2000—2019年盐池县植被WUE的时空变化特征及其主要的影响因子。结果表明:(1)2000—2019年盐池县的ET和GPP分别以7.61 mm·a^(-1)和7.23 g C·m^(-2)·a^(-1)的速率显著增加,空间上呈西北高东南低的分布特征,具有较强的空间异质性。(2)近20 a,盐池县植被WUE变化范围在0.80~1.11 g C·kg^(-1)·H_(2)O之间,多年均值为0.91 g C·kg^(-1)·H_(2)O,年际变化不显著;从空间上来看,全县WUE存在较强的异质性,高值主要分布在东北部,低值位于西南部。(3)近20 a,宁夏盐池县WUE在空间上有54.70%的区域呈上升趋势,主要分布在东北部;45.30%的区域以下降趋势为主。未来,盐池县61.48%区域的植被WUE变化趋势具有较强的同向持续性;而38.52%的区域将会发生逆转。(4)在不同研究时段,各土地利用类型的WUE均表现为:林地>耕地>草地。(5)在年际尺度上,植被WUE与GPP呈显著正相关关系,而与ET不相关;GPP的变化主要与ET、NDVI和降水呈显著正相关关系。这表明盐池县植被恢复在增强植被生产力的同时,也加剧了区域水分消耗,为盐池未来生态植被重建和水资源的合理开发提供了科学依据。
文摘荒漠草原是陆地生态系统中最为脆弱且受人类干扰较为严重的生态类型之一,精准模拟其碳水通量及对人为干扰的响应,不仅能够揭示其复杂的生态学过程,而且还可为人为生态修复和保护提供决策依据。生态模型能够有效地模拟陆地生态系统的碳水循环过程,但模型众多的参数及其取值的合理性限制了其普遍应用,故探索参数优化是提升生态模型应用的有效途径。利用PEST参数优化方法和涡度相关观测数据对Biome-BGC模型的生理生态参数进行优化,在评估参数优化效果的基础上模拟了1986—2018年宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的总初级生产力(Gross primary productivity,GPP)和蒸散(Evapotranspiration,ET)。结果表明:(1)参数优化可以改善Biome-BGC模型对荒漠草原区人工灌丛生态系统GPP和ET的模拟效果,参数优化后模拟的GPP和ET均更接近于观测值,其中月尺度的模拟效果更佳;(2)基于PEST的Biome-BGC模型参数优化方法具有较强的普适性,优化后的参数可推广应用于荒漠草原区人工灌丛生态系统长时间序列的GPP和ET模拟;(3)宁夏盐池荒漠草原区人工灌丛生态系统的GPP在1986—2018年呈缓慢上升趋势,增幅为1.47 g C m^(-2)a^(-1),但ET的年际变化率较大,且无显著变化趋势。
文摘[目的]为未来开展森林生态系统恢复和经营管理提供参考依据。[方法]基于Web of Science和中国知网数据库,通过可视化文献分析工具CiteSpace,对2000至2021年全球已发表的有关森林生态系统植被自然更新研究的相关文献进行分析。[结果]该领域的历年发文量呈波动上升趋势,美国、巴西、加拿大的发文量排在全球前列,在国际间保持着紧密的合作关系。国内发文量远低于国外,增长趋势缓慢且相关研究起步较晚,国际影响力较弱,与森林资源丰富的国家相比具有明显差距。国外以ZHU J J、KAREN D H、DANIEL C D等为核心作者形成的研究团队引领着该领域的发展。国内多以科研院所形成的团队内部合作为主。生态类期刊是该研究领域学术成果展示的重要平台,《Forest Ecology and Management》期刊收录的相关文献最多,国内核心期刊发文量处在第一位的是《生态学杂志》。目前国内外对森林植被自然更新影响因素的研究多分布在光照或林窗动态、种子库或种子雨、火烧、水分、人为干扰等方面。探究林隙/林窗、土壤、火、种子特性的影响机制是该领域近几十年的研究热点。[结论]气候变暖引起的夏季极端干旱以及人类对土地的不合理利用造成的植被更新障碍问题成为全球在该领域的新兴研究前沿。
