基于GIS和RS的河南省植被净初级生产力估算

在GIS和RS支持下,利用改进的CASA模型、地面气象数据和高时空分辨率的SPOT/VEGETATION遥感数据以及河南省土地利用图,研究了2006年河南省植被净初级生产力(NPP)及其时空分布,并对其植被生产总值进行了估算.结果表明,河南省NPP在空间分布上主要受植被类型的分布限制,在时间分布上主要受农业生产影响,河南省2006年植被生产总值约为1 000亿元.该研究结果可以为河南省生态环境的可持续发展及其规划提供科学的数据依据.     

耕地质量数据在冬小麦遥感估产中的应用研究

耕地质量作为非遥感信息的一种,对农作物产量的影响至关重要.随着耕地质量等级调查与评定工作的完成,全国可比的耕地质量数据库的构建,为耕地质量在农作物遥感估产的应用提供基础.本研究利用耕地质量等级调查成果,建立冬小麦估产的耕地质量背景数据库,并基于MODIS/EVI和野外实地调查数据,将耕地质量因素作为一种背景因素引入到河南省冬小麦遥感估产工作中.结果表明:反映耕地质量的自然等指数与冬小麦单产呈显著相关,但单一利用自然等指数来进行冬小麦估产,精度明显不够;通过将自然等指数引入到冬小麦的遥感估产模型中,模型的相关系数提升到0.715,方程的标准误差也降低到621.80 kg·hm~(-2),估产模型精度有所提高;另外通过不同类型区样点调查产量和各地市统计单产数据的验证,引入耕地质量的遥感估产模型不仅精度高于原模型,在全省范围的适宜性也更优.     

伊犁地区植被生产力的时空分异及其与地形因子关系研究

基于MODIS·NDVI数据、气象数据和土地利用等数据采用CASA模型定量反演得到2012年—2014年伊犁地区以月为周期,空间分辨率为500 m的植被NPP.分析了研究区植被NPP的时空分布特征,探讨了不同植被类型对NPP的贡献率以及地形因子对NPP的影响.研究结果表明：2012年—2014年伊犁地区植被NPP的年平均值为200 gC·m－2·a－1,空间上呈现出东部大于西部的特征;不同植被类型的月均NPP呈现3～7月增加,7～11月下降的趋势.但不同植被类型月均NPP的变化速率和变换幅度存在较大差异;草地对研究区NPP总量贡献率最大为58.59%,其次是农作物,贡献率为31.45%;针叶林和阔叶林对研究区的贡献率基本相同,分别为3.75%、3.60%;稀疏植被贡献率最小仅为2.61%;研究区年均NPP随海拔和坡度的增加均呈现出先增加后减小的特征;通过验证表明,利用CASA模型对伊犁地区植被NPP估算的结果与MOD17A3产品一致性较好.     

吉林省伊通县植被净初级生产力遥感估算及土壤有机质反演

利用基于过程的Carnegie-Ames-Stanford方法(CASA)模型估算吉林省伊通县2006—2016年植被净初级生产力(NPP),并分析其时空变化情况以及空间分布特征,然后通过分析土壤有机质含量与NPP之间的关系,构建基于NPP的土壤有机质反演模型,利用该模型分析该县土壤有机质的时空分布情况。结果表明:伊通县NPP年积量总体上有所增长,并且一年四季不同时期NPP的积累量变化明显,在春、夏季节增大,夏末秋初时达到峰值,秋季减小,冬季不生产NPP;县域尺度NPP空间分布主要受土地利用类型的影响,具体表现为林地覆盖区NPP值最大,农地耕地分布区的次之,NPP低值集中在居民、工矿用地及未利用地区域;反演的土壤有机质含量数据与NPP数据变化趋势基本一致,说明NPP估算的土壤有机质数据具有参考价值。     

基于CASA模型的武汉市生态系统净初级生产力(NPP)遥感估算

为研究快速城市化建设地区生态系统的NPP空间分布特征,基于LANDSAT-ETM遥感影像数据和3R空间分析技术,对CASA模型进行适当改进,构建武汉市NPP估算模型,估算武汉市2013年生态系统的净初级生产力.结果表明:1)武汉市生态系统NPP总量为154.22×10~(10)g C,总体呈现远城区远高于主城区的空间分布特征,土地利用类型中林地对NPP的贡献相对最大,其中7个主城区的NPP总量为5.38×10~(10)g C,6个远城区的NPP总量为141.64×10~(10)g C,约为主城区的26倍;2)全市13个区中,NPP总量权重排名前6的区均为远城区,黄陂区植被净生产量最高(45.46×10~(10)g C),江汉区最低(0.32×10~(10)g C),两者相差142倍之多;3)单位面积NPP空间上呈现中央区域低、四周区域高的雷达辐射状的分布特征,全市生态系统单位面积平均NPP为179.76×106g C/km2,其中主城区单位面积NPP约为56×106g C/km2,远城区单位面积NPP约为186×106g C/km2,约为主城区的3.3倍;4)武汉市13个区的单位面积NPP按照大小进行排列,黄陂区蔡甸区新洲区东西湖区江夏区汉南区武昌区江汉区青山区硚口区江岸区汉阳区洪山区.研究建议武汉市远城区应注重生态农业、生态旅游业发展,主城区应高度重视生态环境保护,采取立体化、多维度的方式修建生态空间,加大生态修复力度,逐步提高城市绿地占比,为市民创造更为舒适的居住环境.     

呼伦贝尔草原产草量及载畜平衡研究

净初级生产力(NPP)是确定草地载畜量的一个重要参数.利用MODIS遥感数据,采用改进的光能利用率模型对呼伦贝尔地区2006年草地生态系统的NPP进行估算,并利用2006年实测样方数据对其模型进行验证.呼伦贝尔地区草地生态系统2006年NPP总量为2.9×1013gC,平均值为261.01 gC/m2.然后根据模拟的NPP数据对理论载畜量进行估算,与2006年呼伦贝尔市统计年鉴提供的各旗市年中牲畜数量进行对比,得到各旗市的超载放牧情况.呼伦贝尔地区在2006年理论载畜量为765.41万头羊单位,实际载畜量为1 838.45万头,总超载量为1 073.04万头.超载量比较重的旗市为:阿荣旗325...     

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...     

基于GIS、RS和CASA模型的深圳市逐月NPP估算及其变化特征研究

植被净初级生产力(NPP)及其对气候变化的响应是研究全球碳循环的重要内容之一.本文在GIS的支持下,采用深圳市2004年和2008年的MODISNDVI时间序列数据和逐月气象数据,利用CASA模型估算了逐月的NPP值,对比分析了其空间分布特征,探讨了极端暴雨天气对NPP月变化特征的影响及其气候因子对NPP的影响.结果表明:深圳市的NPP呈现显著的季节性变化;在出现极端暴雨天气的2008年6月,NPP值急剧下降,年内NPP逐月变化时间序列被延后;月均气温显著影响深圳市NPP的变化,而当极端暴雨天气出现时,太阳辐射对NPP的影响比降水量的影响更大.     

黑河流域上游草地NPP分布及其与地形因子的关系分析

利用CASA模型,结合地面气象资料估算了黑河流域上游草地植被净初级生产力（NPP）总量的变化及在复杂地形下的分布特征.结果表明,海拔高度和坡向对草地NPP的分布有明显影响.     

基于AE的拉市海保护区NPP估算及影响因子分析

利用CASA模型,基于.Net开发环境和ArcEngine开发平台,实现拉市海自然保护区2010年植被净初级生产力估算,对估算结果作时间、空间分布规律分析以及对影响NPP的气象因子做回归分析.得到2010年拉市海保护区各植被类型的年均NPP为:林地2 540.61 gC·m-2·a-1,耕地1 198.08gC·m-2·a-1,草地1 232.77 gC·m-2·a-1,建设用地379.819 gC·m-2·a-1,园地1 521.62 gC·m-2·a-1,水域285.24 gC·m-2·a-1;全年林地NPP总量为43.131×104t,耕地4.797×104t,草地1.904×104t,建设用地0.394×104t,园地1.143×104t,水域0.542×104t;分析结果表明:NPP时间分布规律和降水、气温数据变化基本一致,空间分布上和植被类型分布一致,该年内对NPP影响最大的气象因子为降水,其次是温度,日照百分率对其影响不大.     

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.     

基于逐步回归分析的河南粮食产量因素研究

运用逐步回归分析的方法,建立河南省粮食产量的回归模型,并对影响粮食产量的主要因素进行回归分析．引入回归方程的主要影响因素为粮食单产、农业机械总动力、乡村从业人员、化肥施用折纯量、农村用电量等,由此确定影响河南省粮食产量因素的回归方程模型．分析表明,利用逐步回归分析建立的模型具有很好的拟合效果,最大误差仅为12．5％．     

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。     

小麦施用粉煤灰磁化肥数学模型的建立及水肥耦合效应的研究

采用三因素二次正交旋转组合设计,对豫东潮土区影响小麦产量综合农艺措施,粉煤灰施用量,小麦种植 密度及灌水量进行了定量研究。建立了小麦目标产量函数模型;通过模型解析选优,确定了每公顷目标产 量≥６６００ｋｇ。≥６１５０ｋｇ,≥５７００ｋｇ及最大经济效益的综合农艺措施。     

豫南麦田粘虫的防治指标研究

木文是采用田间控制不同接虫数量为害为主,辅以大田调查对应的方法获得一个合理的粘虫防治指标。内容肯定虫量越多,产量损失越大,两者密切相关。同时通过大量试验数据确定每平方术有三龄幼虫20头为大田防治指标的基础。但在田间不同的气候条件中,其防治指标略有变化,即在田间的气温较高、温度较低的生态环境下,每平方米的防治指标定为有三龄幼虫23——26头,反之,为19——21头。并相应地制定了适用于这两种情况的两个防治指标数学模拟公式,很有使用价值。     

降水对徐州地区冬小麦生产的影响

降水过多或过少引起的湿害、干旱是影响徐州地区冬小麦产量的重要因素．对徐州地区1990～1999年的降水量与小麦单产间的关系作回归分析，结果表明徐州地区冬小麦的气象产量与当年3～5月的降水总量呈负相关关系．     

山东半湿润井灌区精细地面灌溉技术试验

在山东半湿润井灌区选择典型试验区,连续2 a开展冬小麦精细地面灌溉试验。通过大田地面灌水试验,研究项目区地面灌溉的适铀灌水技术要素。采用地面灌溉模拟模型(SRFR模型)对各次灌溉试验进行数值模拟,在验证模型精度的同时,研究不同畦长、地面坡降、单宽流量和闭口成数组合条件下畦灌的灌水过程和灌水质量,提出试验区地面灌溉灌水技术要素参考值,为山东半湿润井灌区地面灌溉技术参数的优化提供依据。通过分析试验结果提出建议:(a)推广精细平地技术,适当减小田面坡降,提高田面平整度;(b)畦长以60~70 m为宜;(c)入畦单宽流量控制在3~6 L/(s.m)为宜。     

2004—2012年河南五地市粮食产量影响因子的灰色关联分析

选择了农业从业人员、农业机械总动力、农村用电量、农用化肥使用折纯量、农用塑料薄膜使用量、农药使用量、粮食作物播种面积、粮食单产等8个因子,运用灰色关联分析方法,对河南省周口、信阳、商丘、驻马店、南阳五地市2004—2012年粮食产量进行关联性分析.结果表明,8个因子对这5个地市粮食产量影响排名差别较大,基于此,提出粮食增产稳产的建议.     

极端天气作用下的区域粮食产量波动——以石家庄冬小麦为例

为分析在极端天气事件作用下影响粮食产量波动的致灾因子并分析该因子的影响作用,该文以石家庄地区冬小麦为例,利用统计学方法如回归分析、因子分析和主成分回归构建区域气象产量模型,把单位面积粮食产量划分为趋势单产变化和气象单产波动2个部分。经石家庄实例验证,该方法有效消除了增产趋势的影响,能更准确地反映气象灾害对单产波动的影响。结果表明:物质投入、科技进步、生产管理等是影响趋势单产变化的主要因素;而石家庄冬小麦单产波动的主要致灾因子有:3月最低温度、6月平均温度和10月及11月的降水量。3月最低气温较多年平均值上升或下降1～2℃,冬小麦产量会上下波动50kg/hm2;11月份降水量较多年平均值增加或减少15～20mm,产量会减少或增加40kg/hm2。因此"倒春寒"、极端降雪等极端天气事件是导致石家庄冬小麦产量减产的最主要气象因素。