河北省2001—2010年植被NPP时空变化及与气候因子相关性分析

利用中分辨率成像光谱仪MODIS(moderate resolution imaging spectroradiometer)的MOD17A3数据集及气象数据,采用一元线性回归法及相关系数法对河北省2001-2010年植被净初级生产力(NPP)时空动态变化及与气候因子的相关性进行了分析.结果表明:河北省植被NPP多集中在200~400g/(m2·a).从时间上看,10年间NPP年均值和最大值呈现一定的波动性变化,并呈下降趋势.2004年NPP均值最大,为356.42g/(m2·a),其次是2008年,为314.87g/(m2·a),2001年最小,为225.13g/(m2·a).从空间上看,河北省北部年均NPP值呈现从东向西递减、西部从南向北递减的趋势,中部太行山东部分布有1个NPP高值带.2001—2010年10年间河北省植被NPP在0.01检验水平下呈减少趋势的区域占全区植被面积的48.79%,增加的区域占45.54%,大部分地区呈减少趋势.NPP与气温和地温主要为负相关,与降水主要为正相关.总体上看,NPP与地温的相关性最高,与气温的相关性最低,但在局部地区并非如此.     

漓江上游水源林地区植被净初级生产力的时空变化

为了定量评估漓江上游水源林地区植被的恢复状况,在森林叶面积指数、生物量等观测数据的基础上,提出多植被指数和地形因素输入神经网络估算山区复杂地形森林叶面积指数方法,修正BEPS模型参数,利用模型和Landsat卫星时序数据估算年净初级生产力NPP,并分析时空变化规律.结果表明,2000～2016年研究区植被NPP整体保持较高数值,年NPP均值在400～500g C/(m~2·a),以阔叶林最高,次之为竹林,针叶林远低于阔叶林.随高程的上升,NPP呈先增后减的变化趋势,在海拔1 300m～1 400m达到最高值.高程每上升100m,年均NPP在海拔400～1 200m增加约10g C/(m~2·a),在海拔1 600～1 800m、1 800～2 100m分别减少约15g C/(m~2·a)、20g C/(m~2·a).归一化年NPP在0.7～1.0的高值区面积比例由2000年的26.9%逐渐上升,到2010年达到43.3%后略有下降,维持在40%左右,而数值在0～0.4的低值区面积比例由15.3%逐渐下降,保持低于10%.年太阳辐射的增加,年降水量的减少,将导致年NPP的增加,且年太阳辐射的影响强于年降水量.研究区森林植被尤其是部分阔叶林逐渐得到恢复.     

基于CASA模型的皖江城市带植被净初级生产力时空变化特征研究

运用GIS和RS技术,利用植被、气候和辐射等地面空间数据,基于CASA模型估算2001-2010年之间皖江城市带植被净初级生产力(NPP),并分析其时空变化特征.结果表明:10年之间皖江城市带植被净初级生产力呈减少趋势,其中NPPMAX年均减少速度5.3gC/m2·a,NPPMEAN年均减少率0.513%;10年NPPMAX均值为805.09gC/m2·a,NPPMEAN均值为463.26gC/m2·a;净初级生产力年累计量变化幅度较大,约在30.052-43.483TgC/a之间;年际变化十分明显,最大值出现在2008年,为43.483TgC,最小值在2006年,为30.052TgC,年均减少率0.51%.植被净初级生产力空间格局表现出较大的不均匀性,整体分布状况是以长江为界,长江以南植被净初级生产力较大,但有逐渐变小趋势;长江以北植被净初级生产力较小,却表现出逐渐增加的趋势.     

珠江流域植被净初级生产力及其时空格局

为阐明珠江流域植被净初级生产力(NPP)变化的整体状况,应用以遥感观测数据驱动的GLO-PEM模式模拟估计的NPP数据,对珠江流域1981~2000年间的地表植被净初级生产力的空间分布及时间序列变化进行了综合分析。研究结果表明:①20年来,珠江流域年均NPP总量为0.60Pg C,占中国总量的19.42%,单位面积的年平均NPP为1328.61 g/(m2.a),是中国平均水平的4.12倍;②从NPP的空间分布看,单位面积的NPP以右江上游山区及珠江三角洲西南部地区等地最高,北盘江上游山区最低;③从各种植被类型来看,以热带常绿阔叶林的平均NPP最大,山地稀树灌木草原的平均NPP最小;④受气候和土地利用变化的影响,20年来珠江流域植被NPP整体上呈现了不显著减少的趋势,单位面积NPP减少了约0.6%。     

基于CASA模型和SEVI指数的福建省植被NPP遥感估算与分析

植被净初级生产力(NPP)是评估陆地生态系统碳汇和调节过程的重要指标,但遥感影像上崎岖地形造成的光学辐射传输畸变会降低植被NPP估算精度.为了消除地形对山区植被NPP模型估算的影响,以福建省为研究区,利用阴影消除植被指数(SEVI)改进CASA模型中的植被光合有效辐射吸收比率因子(FPAR)计算模型,进行福建省2005年和2015年的植被NPP估算和时空分布特征分析.研究结果显示SEVI反演的FPAR在阴影处的相对误差降低至0.53％,能有效消除地形阴影对FPAR的影响.采用消除了地形阴影影响的FPAR进行CASA模型反演福建省2005年和2015年的植被NPP平均值分别达到861.9 g·m-2·a-1和855.7 g·m-2·a-1.其中常绿阔叶林NPP最高,农用地NPP最低.不同地区植被NPP分布差异明显,西部内陆较高,东部沿海较低.月均植被NPP总体变化趋势与温度因子走势相同,相关系数分别为0.96和0.95,夏季月均植被NPP最高,达110 g·m-2以上;冬季月均植被NPP最低,在20 g·m-2以下.     

西北地区自然植被净第一性生产力的空间分布

植物净第一性生产力与全球碳平衡和碳扰动、全球土地利用变化、全球气候变化和粮食安全等有密切关系,成为表征陆地生态过程的关键参数.以西北地区211个气象站降水和/>0℃积温的30年观测数据为基础,以GIS为技术支撑,利用统计方程实现两大环境变量的空间化.联系植物生理生态学特点及水热平衡关系的综合模型对自然植被的净第一性生产力现状进行估算,结果表明西北地区NPP分布在0.51～8.00 t/(hm2.a).其中:森林草原或草原NPP分布在4.68-8.00 t/(hm2-a);干草原NPP分布在2.18～4.68 t/(hm2.a);半荒漠、荒漠、沙漠或戈壁NPP分布在0.51～2.18 t/(hm2.a).     

基于CASA模型长江流域植被NPP时空演变及与地形因子的关系

植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)是评价生态系统固碳能力的重要指标。长江流域作为中国重要的农业生产区和生态安全屏障，深入开展长江流域植被NPP时空变化特征的研究，对了解流域植被生长情况和生物固碳能力具有重要意义。基于CASA模型，反演长江流域植被NPP,分析长江流域2001—2018年不同时空尺度下的植被NPP的演变特征以及与地形因子的关系。结果显示：CASA模型对于长江流域植被NPP的反演效果较好，可以反映研究区的植被NPP的实际状态，长江流域多年植被NPP为572.72 gC/(m²·a)。时间上，长江流域植被NPP年际变化可分为2个阶段，2001—2007年NPP年均值变化明显，呈波动式上升；2008—2018年相对变化趋于平稳，植被NPP年内变化层次感比较明显，夏半年(4—9月)NPP月均值较高，对全年NPP总量的贡献率为77.61%。长江流域植被NPP空间格局上具有明显的差异性，总体呈现自西北向东南递增，长江流域在18年间植被NPP增加的面积大于减少的面积，NPP增加趋势主要分布在岷沱江水系南部、嘉陵江水系西部...     

长江流域森林NPP模拟及其对气候变化的响应

【目的】利用LPJ模型(Lund-Potsdam-Jena model)估算长江流域森林净初级生产力(net primary productivity, NPP),研究长江流域森林NPP时空动态变化及其与气候因素的关系,为长江流域及其他地区的植被监测与生态建设提供依据。【方法】基于LPJ模型模拟的NPP数据及气象资料,对长江流域1982—2013年森林NPP的空间分布和时空动态变化趋势进行分析,采用线性回归分析法分别以时间为自变量和NPP为因变量进行趋势检验,利用相关性分析法分析长江流域森林NPP与气象因子之间的关系。【结果】①长江流域1982—2013年森林年均NPP值为530.41 g/(m²·a),最高值出现在2002年,森林NPP值为578.55 g/(m²·a);最低值出现在1989年,森林NPP值为491.24 g/(m²·a)。②长江流域森林NPP的空间分布由东南沿海向西北逐渐减小,长江中下游森林NPP高于长江上游,森林NPP空间分布格局与水热条件分布格局相一致,长江流域东南部水热条件良好,能够满足植被生长和发展的需要,植被生产力比较高;西北部由于水热条件比较差,不利于植被生长,生产力低下。③长江流域大部分地区森林NPP与气温和降水为正相关关系,森林NPP与气温呈显著正相关,气温与森林NPP之间的相关性强于降水与森林NPP之间的相关性。【结论】长江流域森林NPP呈自东南向西北减少的趋势,且随时间呈波动上升趋势;气候对森林NPP具有显著影响,气温是影响森林NPP的主导因素。     

基于MODIS的大别山区NPP及NDVI时空动态及相关性研究

利用2000—2019年MOD13Q1 NDVI和MOD17A3 NPP遥感数据，在GIS空间分析技术支持下，利用相关分析、回归分析等方法，分析了该时段内大别山区归一化植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)与植被净初级生产力NPP(Net Primary Productivity)的时空变化特征，探讨了该区NPP与NDVI之间的相关性。研究结果表明：(1)近20年来大别山区NDVI变化于0.73～0.81,多年均值为0.78,空间分布上呈现出由中心向四周边缘递减的趋势，大别山区在研究时段内植被NDVI呈现出波动上升的趋势，78.88%的大别山区植被处于改善趋势。(2)NPP均值为497 g/(m²·a),变化于402～576 g/(m²·a),整体上呈现出“中间高、边缘低”的空间分布特征。自2000年以来，大部分区域的NPP都呈增加的趋势。(3)NPP与NDVI在时间变化上呈显著正相关，空间分布上绝大部分区域呈正相关，但不同植被类型上相关系数有所差别，其中针叶林的最高，其次为阔叶林、灌...     

国产高分遥感数据估算草地NPP

利用国产卫星高分一号卫星数据评估其植被第一生产力(NPP)的潜力,对植被指数取值范围、光能利用率、水分指数等参数进行修订,建立适合高分卫星数据的光能利用率模型,反演小尺度草地生态系统的生产力,利用野外观测数据对反演结果进行验证.模型模拟的数值与实测值的拟合度达到0.94,均方差为20.59 g C/(m2·a),并进一步将该结果与该区域同类型研究进行类比分析.结果表明,该模型对小尺度草地NPP估算可行,减少了工作量,为国产高分数据进行草地NPP、尤其煤矿区草地环境的监测提供了可行的技术方法,从而推动国产卫星在该地区的应用.     

城市森林生态系统生态服务功能的评价

运用森林生态系统生态服务功能评价的方法,依据社会—经济—自然复合生态系统理论和生态规划原则及昆山市森林生态系统规划的要求,对昆山市森林覆盖率、人均森林面积、人均公共森林面积、公益林所占比例、森林均匀度、综合生态价值6个指标分阶段进行了分析。并采用多边形综合指标法评价了昆山市森林生态系统生态服务功能,提出了提高生态服务功能的建议。     

基于耦合模型的广东省生态系统健康时空动态变化

探究广东省2009-2019年的生态系统健康时空动态变化特征,可为广东省社会经济与生态系统健康可持续发展提供数据支持与理论参考。本文基于VOR模型耦合生态服务系统价值并采用最小二乘法优化组合赋权方法构建新的多指标评价体系,对广东省2009-2019年的生态系统健康状况进行评价与分析。结果表明：(1)广东省近11年来生态系统健康状况整体处于二级亚健康及以下水平,呈现北部内陆地区优于南部沿海地区的空间分布特征;(2) )广东省近11年来生态系统健康等级变化主要在二级和三级之间相互转化,生态系统健康等级为二级的区域面积占比呈现起伏状态。处于二级亚健康水平的区域面积占比在2015年、2016年和2018年高达50%以上,生态系统健康状况最好;而2009-2011年以及2019年处于二级亚健康水平的区域面积占比不到30%,生态系统健康状况有变差的趋势。(3)广东省在2009-2019年间生态系统健康状况处于改善的区域面积比退化的区域高4.79%,但2014-2019年间相较于2009-2014年间生态系统健康等级退化的区域面积占比上升23.05%,生态系统健康状况在2014-2019年间出现明显恶化,呈现由二级亚健康水平向三级一般健康水平转化趋势。研究结果从时间和空间上定量分析 2009-2019 年广东省生态系统健康状况,根据南北地区生态系统健康状况差异提出相应政策建议,对推动广东省生态文明建设协调发展具有实际意义。     

森林生态系统管理及其与传统森林经营的关系

回顾了生态系统管理的发展过程；提出了森林生态系统管理的定义，指出森林生态系统管理的目标是维持生态系统的整体性、多样性和可持续性，以及维持生态系统的健康和生产力，以持续地获得理想的状态和期望的产品及服务；阐明了森林生态系统管理的内涵和实质，指出森林生态系统管理是传统森林经营的继承和发展，由传统森林经营向森林生态系统管理发展是社会经济发展的必然结果；分析了森林生态系统管理与传统森林经营在管理目标、核心理论、管理对象和管理尺度等方面的区别；讨论了森林生态系统管理研究中存在的不足。     

芦笋茎杆生产量对生态系统的影响及循环再利用的研究

本文通过实地调查芦笋茎杆周年生产量、分析其营养化学成分，探明其资源数量与资源质量；再分析当前茎杆处置现状对景观生态系统的影响，并研究其与植株病害发生之关系，在此基础上寻找利用途径一利用芦笋茎杆栽培糙皮侧耳和双孢蘑菇等并使栽培后的菌料回田，使茎杆生产量之养分循环再利用，以此提高芦笋产业系统的生态效益和经济效益。     

邛海湖盆区湿地现状及生态系统评价

本文在初步查明邛海湿地植物种类的基础上,根据国际上最具综合性、影响最广泛的湿地定义,将邛海湖区湿地划分为3种类型和5种湿地生态系统。     

转基因植物对土壤生态系统的影响

随着转基因植物的大面积商业化种植,其对土壤生态系统造成的影响日益引起人们的关注。本文综述了转基因植物对土壤中动物、微生物及土壤酶活性的影响,并且对转基因植物对土壤生态系统的影响进行了展望,以期为转基因植物对土壤环境的生态风险性评价提供参考。     

艾比湖湿地自然保护区生态系统评价

艾比湖湿地自然保护区具有多样性的湿地植物、较丰富的生物资源,是一处集生态保护、生物多样性保护为一体的超大型湿地自然保护区,在新疆北部生态环境保护中具有重大的作用.本研究采用多样性、代表性、稀有性.自然性、面积适宜性、稳定性、人类干扰性等七项指标对艾比湖湿地自然保护区进行评价,并就目前保护区所面临的问题提出了相应的建议.     

太旧沿线植被分布规律及其生态系统交错区特征的研究

本文用样方方法调查了太旧沿线的植物群落,与1986年的植被资料进行对比,分析总结了该区植被的种类组成、区系成分、群落结构、分布规律,将沿线植被划分为18个群系5个植被型,并就本区所处黄土高原生态系统和华北平原生态系统交界区的特殊位置及其生态学特点作了理论上的研究,为太旧沿线发展大农业、生态农业及其本区植物资源保护和开发,实现经济持续增长提供有益的参考。     

通辽市森林生态系统服务功能初探

利用经济学的方法,对通辽市森林生态系统服务功能价值进行了评估,包括涵养水源、保育土壤、固碳释氧转化太阳能、防风固沙、护田增产、护牧增草、净化环境等6个指标体系,年服务功能价值为1679486.7万元,现值(总价值)为18474353.7万元.