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200～400 g/(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314.87 g/(m2·a),2001年最小,为225.13 g/(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.     

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...     

黑河流域年NPP时空变化及其对气候因子的响应

近几十年,生态环境发生明显改变,植被净初级生产力(NPP)成为表征陆地生态系统碳汇状况的重要指标.以中国内陆干旱区黑河流域为研究区,使用1985～2015年逐月栅格NPP、降水和平均气温数据,分别采用Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt突变点检验法分析年NPP时空变化特征,基于渔网分析和重心转移模型探索不同空间位置上年NPP重心转移对气候因子重心转移的响应规律,同时揭示年NPP与气候因子的相关响应,最后探讨了地貌分布和气候因子对年NPP变化的影响.结果表明：(1)1985～2015年,黑河流域年NPP显著增加和显著减少面积分别占总面积44.98%和35.27%;(2)黑河流域总面积的80.12%区域年NPP变化存在显著突变点,主要发生在1989～2010年;(3)与1985年相比,2015年在全流域分别有21.69%和26.78%网格数目上年NPP重心转移方向与年降水量和年平均气温重心转移方向一致;(4)气候因子和非气候因子对年NPP变化贡献率的平均值分别为16.13%和83.87%.研究成果有利于了解黑河流域植被碳汇时空特征,从而进一步为黑河流域环境保护政策和规划的制定...     

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...     

基于MODIS的广西植被NPP时空分异及驱动力分析

为探索广西植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)变化规律及驱动因子,利用遥感数据、土壤数据和海拔高程数据,运用统计学分析方法,对比分析不同城市、土壤、海拔高度的植被NPP变化。结果表明:(1)2000—2015年广西植被NPP值(以碳累积量计)在578.51～870.48 g·m~(-2)·a~(-1)波动变化,总体呈下降趋势。梧州、防城港的植被NPP值较高。(2)广西6.45%区域的植被NPP处于重度变异状态,65.25%区域的植被NPP处于中度变异,28.30%区域的植被NPP处于轻度变异状态。(3)植被NPP对气温降水的变化响应不够显著。(4)红壤、石灰土、粗骨土地区的植被NPP呈下降趋势,而砖红壤地区的植被NPP呈增加趋势。(5)不同海拔高度的植被NPP差异较大,总体变化呈增加-下降-增加-下降的趋势。     

呼伦贝尔植被覆盖时空变化特征及其与气候的相关性分析

基于长时间序列的遥感数据和气象数据,通过相关分析、趋势分析等方法,详尽分析了呼伦贝尔地区植被覆盖状况变化及其与气候的关系,得出以下主要结论:(1)20世纪80、90年代,呼伦贝尔以湿润气候区为主;进入21世纪后,气候呈现明显的暖干化趋势,尤其是大兴安岭林区北部、中部及东南部及呼伦贝尔草原的西南部地区湿润度指数呈显著减小趋势,半干旱和半湿润气候区在空间分布上占据了主要地位;(2)呼伦贝尔地区总体上表现出较高植被覆盖区面积减小、较低植被覆盖区面积增大的变化趋势,尤其是21世纪最初的十年,呼伦贝尔草原区的植被退化状况不容忽视,呼伦贝尔草原区中东部部分地区植被覆盖呈下降趋势;(3)呼伦贝尔草原西部、大兴安岭东南部农区部分地区的植被覆盖状况与湿润度指数呈正相关关系,而大兴安岭林区的中北部地区二者则呈负相关关系。     

中国植被覆盖气候限制性分区及时空变化

基于GIMMS NDVI数据、气象站点数据、植被类型图等相关资料,用长时间序列相关分析法对中国植被覆盖进行气候限制性分区.结果表明:西部干旱区主要属降水限制区,高纬度和高海拔区为气温限制区,东南沿海降水丰沛区为辐射限制区,荒漠戈壁、水域等属不显著区,还存在双因素限制区;中国植被覆盖具有明显的纬向和经向年内变化规律,1982—2006年植被覆盖变化复杂,总体趋势受国家相关政策影响,西北地区植被覆盖好转;受经济快速发展和人类活动影响,东南植被覆盖降低.中国植被生长的气候限制性因素规律性很强,需结合植被气候限制性因子进行区域生态恢复和农业生产工作.     

黄河流域中段植被覆盖时空变化特征及影响因素分析

黄河流域植被保护与生态治理至关重要,探究植被变化特征及因素影响机制,对黄河流域生态修复及高质量发展具有重要应用价值。基于1981—2020年植被覆盖度数据、气候数据、地形数据及土地利用数据,利用趋势分析、Hurst指数、相关分析等研究方法,定量分析黄河流域中段植被覆盖度变化特征、未来发展趋势及影响因素。结果表明：1)1981—2020年黄河流域中段植被覆盖度呈波动上升趋势,增加速率为0.045/10a,空间格局呈现为东南部及中部高,西北部低的特征;2)近40年来研究区植被覆盖度改善情况良好,其中改善区域面积占比为87.50%,未来持续改善区域面积占比为96.65%;3)研究区植被覆盖度与降水、气温均以正相关为主,地形因子对植被覆盖度的影响主要体现在高程及坡度上,随二者的增加植被覆盖度表现为先增长后减少的趋势,且在不同地形条件下,植被覆盖度受温度影响大于降雨。     

喀斯特断陷盆地土地利用对生态系统生产力的影响

为了客观地评估断陷盆地土地利用对生态环境的影响,从生态系统服务变化反映更深层次的人地之间复杂关系,本文基于断陷盆地多时间序列土地利用数据和陆地植被净生产力(NPP),阐明断陷盆地NPP时空变化趋势,揭示多年间土地利用变化的地类层次变化特征;运用生命周期评估方法,定量地分析土地占用和土地转化对石漠化地区陆地植被净生产力的影响,探讨石漠化治理的生态效益。结果表明:1) 2000—2015年间,断陷盆地大部分区域NPP变化不显著,少部分区域变化显著,以上升趋势为主;2)在6种地类中,林地变化平稳,建设用地增加趋势活跃且强烈,草地减少趋势活跃且强烈;3)林地占用潜在植被生产力与现有NPP之间的差值由西向东逐渐增加,与林地占用面积减少的空间分布一致,林地分布影响林地植被净生产力水平;4)研究区北部植被自然生长情况较好,东部地区六盘水市、普安县和陆良县石漠化区域林地植被存在一定程度的天然退化,林地生态恢复工程效果不明显;5)研究区80%的土地转化类型使得NPP增益,其中使NPP明显提升、有效而普遍的方式是草林转换和退耕还林;林地转为建设用地则对NPP的损害最大。     

半干旱区集雨型日光温室的C及N,P,K动态研究

探讨了半干旱区集雨型日光温室的C及N,P,K动态,结果表明：整个生长季节试验温室所固定的净生物量(干重)总量为143．86kg,折合能量1816．89MJ,其中用于经济产出(果实)的能量占总固定能量的40.77％;试验温室的净初级生产力为1．05％,与一般农田相当,温室中CO2浓度较低是造成这一结果的主要原因之一;西葫芦对土壤养分的消耗量明显高于黄瓜,尤其是对有效钾。     

1982-1999年我国植被净第一性生产力及其时空变化

基于地理信息系统和卫星遥感技术,利用植被、气候和土壤等地面空间数据,应用CASA模型估算了1982—1999（除1994）年间我国植被年净第一性生产量及其时空变化。结果表明：18年间我国植被净第一性生产量呈增加趋势,平均增加速率为0.024PgC·a^-1,其均值为1.8PgC,其中高寒植被、常绿阔叶林和常绿针叶林的增加速度最快;降水是限制我国植被净第一性生产力的主要因子。     

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。     

NPP distribution related to the terrains along the North-South Transect of Eastern China

Vegetation net primary productivity (NPP) is defined as the accumulative amount of organic matters per unit area and time, which is calculated from the difference between accumulative photosynthesis and accumulative autotrophic respiration by green plants. Since the NPP reflects the physiological and ecological characteristics of the plants and the interactive results of the environmental factors, it is an important index to evaluate a structure of ecological system, functional features and …     

京津冀生态系统质量空间特征及生态红线建议

在对京津冀地区生态质量现状进行评价的基础上,利用GIS(地理信息系统)的空间分析功能,根据研究区的资源环境现状和自然资本承载力与区域经济社会发展的关系特征,在计算各区域生态质量分级的基础上,分别对其生态质量的时空特征,初级净生产力,森林植被覆盖变化等方面进行评价,结果显示:近年来京津冀生态系统质量有明显提升.京津冀区域28%的森林生态系统质量有改善,3%左右的森林生态系统质量存在下降趋势.2010-2015年,京津冀城市群净初级生产力呈现出较小波动变化趋势.相较于2000-2010年,京津冀城市群森林生态系统植被覆盖度的变化,只有高植被覆盖度区域呈现出增加的趋势.     

基于遥感的上海市宝山区海岸带生态资产评估

运用上海市宝山区海岸带遥感数据、DEM数据和气象数据,基于研究区域生态系统服务功能具体情况建立了海岸带生态资产评估的指标体系.利用改进的月总太阳辐射模型和基于遥感的生态资产计算方法,对宝山区海岸带的生态资产进行了评估.结果表明:1998年、2005年和2008年上海市宝山区海岸带生态资产总量折合人民币分别为3.226×...     

园林铺装花岗石碳排放量的测度

园林铺装石材的碳排放量测度是量化园林建设中碳排放量的重要环节。为了减少园林工程CO₂排放量和能源消耗量,通过从定性评价到定量测度的转变,以园林石材中最常用的花岗石为例,基于生命周期法(LCA)将花岗石全生命周期分为石材产品生产加工阶段、规划设计阶段、建造施工阶段、使用维护阶段、清除回收阶段。在微观尺度下对碳排放量进行测度研究,建立了石材铺装过程碳排放量测度模型。通过此模型,以南京体育学院网球场花岗石铺装为例,计算其生命周期各阶段的铺装碳排放量,得出样本区2 308 m²花岗石铺装产生的碳排放量(以CO₂量计)为12 436.73 kg。分析产生碳排放的原因,并提出各阶段相应的减排措施,认为应将减排重点放在施工建造阶段和使用维护阶段。     

基于森林资源清查数据的江西省主要森林类型净生产力研究

【目的】基于江西省2011年和2016年的森林资源清查数据,分别估算不同森林类型的净生产力,为森林资源科学经营提供依据。【方法】以江西省2011年和2016年两期森林资源清查数据为样本,采用生物量回归模型法,在样木水平上计算单木生物量、累计样地水平生物量并扩大到总体水平,测算乔木层生物量的生长量和枯损量,结合乔木层生物量结果估测灌木层和草本层,并估算不同森林类型的净生产力。【结果】综合考虑森林乔木层生长与枯损、林下灌木层、草本层生物量,基于复位样木,由单木生物量模型得到样地生物量,进而计算江西省主要森林类型的净生产力,得出阔叶混交林的净生产力最高,针阔混交林次之,而针叶林和阔叶纯林的净生产力较低。2011—2016年,江西省森林平均净生产力为7.28 t/(hm²·a),阔叶混交林净生产力最高为11.26 t/(hm²·a)。【结论】在国家标准框架下的森林净生产力估算模式,可为更大范围内、统一标准下客观准确评估森林净生产力提供参考。