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水分是干旱、半干旱区草地生态系统生产力的主要限制因素,但水分如何影响生产力的季节内变异,以往研究相对不足。本研究以内蒙古温带典型草原为研究对象,基于多通道自动原位监测箱系统获得的生态系统日尺度总初级生产力(GPP)及遥感植被归一化指数估算年尺度的地上净初级生产力数据,在不同时间尺度上研究了水分对生产力的影响。结果表明:年降水量对该典型草原草地生态系统地上净初级生产力年际变异无显著影响,但土壤水分显著影响GPP的季节变异,土壤水分解释了GPP季节变异的22%;其他环境因子对生产力的季节变异也有一定影响;温度是生态系统处于干旱时GPP的主要限制因素,GPP随温度的升高而降低;而辐射是生态系统处于湿润时GPP的主要限制因素,GPP随辐射的升高而升高。本研究结果将有利于提升未来降水格局改变对草地生态系统生产力影响的认识。 相似文献
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净初级生产力是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,对于控制大气CO2的上升有着重要的作用,是生态系统中物质与能量流动研究的基础。采用气象数据、MODIS NDVI数据,运用改进的CASA模型对金沙江流域(云南部分)的净初级生产力进行研究,并分析了其分布格局及影响因素。结果表明:流域初级生产力最大值达到1 382.39 g/m2,平均为719.54 g/m2;在空间分布上,中游[751.21g/(m2·a)]上游[714.42 g/(m2·a)]下游[693.00 g/(m2·a)];流域的净初级生产力有明显的季节变化,表现为干湿季分明,雨季[612.26 g/(m2·a)]的生产力明显高于干季[107.08 g/(m2·a)],秋季又较春季为高;净初级生产力受植被类型、温度、降水等因素的影响明显。用遥感的方法对区域的NPP产量测算已得到了普遍的认可,其研究结果为NPP动态研究和评价生态系统服务功能提供了有效的基础数据。 相似文献
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全球陆地生态系统与大气之间碳交换的模拟研究 总被引：31，自引：1，他引：31
利用陆面物理过程和植被生理生态过程完全动态耦合的大气植被相互作用模式 (AVIM) ,对全球陆地生态系统的净初级生产力进行模拟。全球陆地生态系统植被分为 1 3类 ,土壤质地分为 7类 ,确定了各种植被和土壤的模式参数。采用全球陆地 0 .5× 0 .5网格点气候平均资料 ;以 30分钟为步长进行积分。并用全球不同地区各种植被类型的 1 9个 NPP观测样点数据校准模型。AVIM模拟全球陆地生态系统 NPP的主要模拟结果如下 :全球陆地生态系统净初级生产力 (NPP)总量约为 60 .72 Gt Cyr- 1。分析了不同植被类型的 NPP分布 ,模式较好地模拟了全球陆地生态系统净初级生产力的纬向分布和区域分布的差异 ,模拟出中国植被生产力的分布特征。陆地生态系统净初级生产力与温度、降水和辐射等气候因素在不同地区有不同程度相关性 ,北方针叶林地区气候因子与 NPP的相关性明显 ,反映出植被对环境因子的不同响应及其物候特征。赤道热带雨林地区NPP与气候因子的相关性不明显。 相似文献
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青藏高原主要生态系统净初级生产力的估算 总被引：37，自引：2，他引：35
利用青藏高原贡嘎山、海北、五道梁、拉萨等4个野外台站2000~2002年的观测数据、陆地生态系统模型与2001年MODIS遥感数据相结合的方法来估算青藏高原区域的净初级生产力。结果表明:青藏高原区域的净初级生产力空间分布趋势表现出由东南向西北逐渐递减的梯度,该趋势也与水热梯度表现基本一致;整个青藏高原的净初级生产力为302.44×1012 gC yr-1,其中森林的净初级生产力最高,120.11×1012 gC yr-1,占整个高原净初级生产力的39.7%;全年中夏季(6~8月) 的净初级生产力最高,246.7×1012 gC yr-1,约占全年总净初级生产力的80%。用实测数据验证模拟结果表明,二者非常相符。 相似文献
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京津冀地区生态系统服务权衡的多尺度特征与影响因素解析 总被引：3，自引：0，他引：3
对2000年和2015年京津冀地区四类生态系统服务(净初级生产力、粮食生产、水源涵养、土壤保持)进行估算,采用多层次空间统计法、相关分析法和玫瑰图法对生态系统服务权衡关系进行多尺度分析,利用多元回归模型定量揭示土地利用因素、社会因素、经济因素对生态系统服务权衡与协同关系的影响。结果表明:(1)净初级生产力(NPP)、水源涵养、土壤保持高值区集中分布于京津冀北部和西北部山区,低值区分布于东南部平原区,粮食生产呈东南高西北低的空间格局。2000—2015年仅粮食生产服务上升,净初级生产力、水源涵养、土壤保持服务均下降。(2)粮食生产与水源涵养、粮食生产与土壤保持表现出权衡关系,水源涵养与土壤保持表现为协同关系,这3对生态系统服务的权衡与协同关系均呈增强趋势。(3)耕地的粮食生产服务上升,土壤保持服务下降,各地类的净初级生产力均呈下降趋势。(4)生态系统服务权衡与协同关系的增强主要归因于土地利用因子,耕地减少、建设用地大幅增加、林地和草地增加是最直接的影响因素。 相似文献
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黄土高原典型流域农业生态系统生产力的能值分析——以安塞县纸坊沟流域为例 总被引：36，自引：0，他引：36
以黄土高原丘陵沟壑区典型小流域纸坊沟为案例,应用能值方法研究其植物初级生产力、动物次级生产力、农户经济生产力及生态系统服务生产力能值的特征及相互间的关系。结果表明：纸坊沟流域经过20年的治理,初级生产力水平有了明显提高,林草植被得到了一定恢复,巨大的生态系统服务为农业系统生产力的形成创造了基础。但整个流域依然处于低能值投入度、低耦合度、低能效的状态。主要表现为农林牧子系统之间耦合效应仍不明显;动物次级生产能值水平较低,初级生产的产品能值不能高效转化为动物次级生产能值;农户产业结构的不合理性,导致农业系统产品能值的潜在经济价值向农户现实经济收入的转化能力低下,因此,调整农户种植结构及产业配置是促进系统生产力高效转化的内在需求。 相似文献
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黑河流域植被净初级生产力的遥感估算 总被引：13，自引：2，他引：13
利用光能利用率模型C-FIX,高时空分辨率的SPOT/VEGETATION遥感数据,全球格网化气象再分析资料以及黑河流域土地利用图,估算了1998—2002年黑河流域不同生态系统净初级生产力(NPP)的年总量和平均生产力,输出了黑河流域NPP年累积量空间分布格局图、NPP季节动态图,分析了近5a来黑河流域NPP时空变化特征,评价了不同土地利用类型下的生态系统生产力水平差异。其结果表明,黑河流域陆地生态系统NPP空间分布及其季相变化特征是流域自然环境、地貌、气候以及人类生产活动长期共同作用和影响的结果,其中水分条件是控制黑河流域陆地生态系统NPP空间格局的决定因子。1998—2002年黑河流域山区高覆盖度草地和下游荒漠区净初级生产力持续下降,反映出这些地区生态环境恶化严重。这些研究结果可以为黑河流域的水-生态-经济系统的合理设计与有效实施提供科学数据集。 相似文献
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中国陆地生态系统净初级生产力变化特征——基于过程模型和遥感模型的评估结果 总被引：8，自引：0，他引：8
净初级生产力（NPP）作为生态系统物质与能量循环的基础,是区域和全球尺度碳循环和碳收支研究的重要组成部分。研究区域和全球尺度的净初级生产力主要依靠模型手段实现,过程和遥感模型是目前广泛使用的两种模型形式。本文搜集并整理了基于过程模型和遥感模型对我国陆地生态系统净初级生产力的模拟结果,分析了中国陆地生态系统净初级生产力的时间变化及对未来气候变化的响应特征,旨在对其进行综合评价。结果表明,中国陆地生态系统NPP平均为（2.828±0.827）PgC.a-1。1982-1998年的年际变化特征上,NPP平均每年增加0.027 PgC,年增长率为1.07%,总体上呈现在波动中逐年上升的趋势。不同植被类型的单位面积NPP总体表现为常绿阔叶林显著高于其他植被类型,但不同研究结果间变化范围很大;落叶针叶林、常绿针叶林和落叶阔叶林相差较小;农作物低于阔叶林,但高于针叶林;草地和荒漠均位于低值区,但前者显著高于后者。不同植被类型的NPP总量总体表现为农作物和草地位居前两位,两者之和高达各植被类型NPP总量之和的58.34%;除灌丛和常绿针叶林外,其余植被类型均不足总量的10%。在未来气候情景下,中国陆地生态系统NPP总体上可能表现为先增加后减小的趋势。 相似文献
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湖泊沼泽化与水生植物初级生产力研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
湖泊水生植物初级生产力较大,其残体淤积于湖底,使得湖泊逐渐变浅而发生沼泽化,所以水位下降是导致湖泊沼泽化的重要原因.光照、温度和水文条件是影响水生植物初级生产力的主要因素,植物收割和生态清淤的方法是治理湖泊沼泽化的有效措施.针对浅水湖泊沼泽化日益严重的现象,主要从触发沼泽化的原因、湖泊沼泽化的治理以及水生植物初级生产力的估算方法和初级生产力的主要影响因子等方面,综述了湖泊沼泽化和水生植物初级生产力的相关研究及二者的关系;指出定量调控水生植物初级生产力以及加强对水生植物初级生产力影响要素的综合调控作用,将是今后湖泊沼泽化治理的重点. 相似文献
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植被生产力的空间分布研究--以黄河小花间卢氏以上流域为例 总被引：3，自引：1，他引：2
为验证生态系统模型Biome-BGC在流域尺度的适用性,以小浪底-花园口区间(小花间)洛河上游卢氏水文站以上流域作为研究区进行探讨.应用Biome-BGC计算研究区4种自然植被净初级生产力(NPP)的空间分布,并于2004年7月在卢氏县东安林场用LI-6400便携式光合仪进行日光合作用测量.结果表明:研究区植被的年总净初级生产力为1.90067×1012 gC;落叶阔叶林、常绿针叶林、灌木林和草地的年净初级生产力分别为603.2 gCm-2a-1、416.1 gCm-2a-1、263.8 gCm-2a-1、149.2 gCm-2a-1;研究区东部山区及河谷地区、西部山区的植被净初级生产力较高,中部地区较低;与测量结果相比,常绿针叶林的日光合值接近模型的输出值,落叶阔叶林和灌木林的日光合值小于模型的输出值,草地的年净初级生产力大于模型的输出值.该模型较好地拟合了研究区植被生产力的空间特征,对中小尺度的流域模拟有很好的适用性. 相似文献
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东北地区生长季长度变化及其对总初级生产力的影响分析 总被引：1，自引：1，他引：0
基于生态过程机理模型BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)和卫星遥感资料模拟了2001~2010年中国东北地区陆地生态系统总初级生产力(GPP)的时空分布特征,分析了生长季长度变化及其对东北地区陆地生态系统GPP的影响。研究表明:(1)2001~2010年东北地区生长季开始时间、结束时间及生长季长度均没有显著的变化趋势,生长季长度的变化主要受到春季温度的影响。(2)东北地区陆地生态系统年均GPP总值为1 057.8±44.6 TgC,其中生长季内GPP值约占总GPP值的97.57%,即东北地区GPP主要是在生长季内固定的碳量。(3)东北地区GPP主要受降水量的调节,而生长季长度变化对GPP的影响并不显著。 相似文献
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桉树人工林引种带来的生态环境问题是生态环境效应的研究热点,认识桉树对生态环境的作用机制,为桉树人工林的科学种植提供理论依据,有助于维护生态系统健康稳定,实现资源与经济的协调发展.从单因子生态环境效应（包括生物多样性、土壤侵蚀、土壤质量、植被指数、净初级生产力）和多因子生态环境综合效应（生态系统服务价值、生态环境综合效应）两方面总结桉树人工林引种的生态环境效应研究现状.最后提出今后应注重桉树人工林土壤质量综合评价、生态环境综合效应、植被指数（Vegetation index,Ⅵ）以及植被净初级生产力（Net primary productivity,NPP）的研究;结合多学科理论,充分发挥地理信息系统（Geographic Information System,GIS）、遥感（Remote Sensing,RS）的优势,客观地对桉树人工林的生态环境效应进行研究. 相似文献
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内蒙古草地生态系统碳源/汇时空格局及其与气候因子的关系 总被引：4，自引：1，他引：3
草地净生态系统生产力(NEP)能够表征草地生态系统的固碳能力,直接定性定量地描述草地生态系统的碳源/汇性质和大小.因此,研究区域尺度草地生态系统NEP具有重要的实践意义.基于卫星遥感资料,地面气象观测资料及实地采样数据,结合光能利用率模型估算了2001-2012年内蒙古草地生态系统净初级生产力(NPP).同时,应用土壤呼吸模型估算了逐月平均土壤呼吸量(Rs),进而估算内蒙古草地净生态系统生产力(NEP).研究揭示了2001-2012年内蒙古草地生态系统NPP,NEP年际变化规律,气候因子的年际变化规律,以及草地NPP,NEP与主要气候因子的关系.结果表明:2001年以来,内蒙古草地生态系统整体发挥碳汇效应,净碳汇总量达到0.55 Pg C,年均固碳率约为0.046 Pg C/a;研究区大部分草地NPP,NEP与降水均呈正相关关系,与温度相关性不显著,内蒙古草地生态系统仍有巨大的固碳潜力. 相似文献
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青藏高原草地生态系统碳收支研究进展 总被引：7，自引：3，他引：4
陆地生态系统碳收支仍然是当前全球气候变化研究的重要内容,青藏高原作为全球气候变化的敏感区,使青藏高原草地生态系统在区域碳收支平衡中占有主导地位,但研究方法等不同使得碳收支估算结果存在很大的不确定性。气候变暖在一定程度上提高了高寒草地生态系统的植被初级生产力和生物量,由此补偿了气候变暖导致的土壤有机碳分解释量,使青藏高原草地植被仍然发挥着碳汇的功能。而人类放牧活动对草地生态系统的影响较为复杂。因此,如何区分气候变化和人类活动对生态系统的影响机制,定量评价未来气候变化和人类活动影响下,青藏高原生态系统碳源/汇格局的可能变化,是一个非常重要的研究方向,也是一个极大的挑战。 相似文献
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利用涡度相关法研究青海湖高寒湿地生态系统2015-2016年生长季CH4通量。结果显示：生长季CH4通量表现为白天排放、夜间微弱吸收或排放的日变化特征,其中2015年CH4通量日平均值为56.67 mg·m-2,2016年CH4通量日平均值为35.92 mg·m-2。7月和8月排放量最大,生长季前期和后期排放较弱,2015年最大排放量出现在7月,为3.76 g·m-2,2016最大排放量出现在8月,为1.67 g·m-2。温度、电导率、土壤体积含水量与CH4通量显著相关,气温和CH4通量线性正相关。生态系统总初级生产力和呼吸及水热通量与CH4通量也存在显著的相关关系,其中生态系统总初级生产力和呼吸是影响甲烷动态变化的主要因子。 相似文献
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青藏高原高寒草原区域碳估测 总被引：16，自引：1，他引：15
CASA(Carnegie-Ames-Stanford Biosphere)模型是一个表征陆地生态系统水、碳素和氮素通量随时间变化的生态系统过程模型。本研究采用MODIS遥感数据与CASA模型相结合的方法计算了青藏高原高寒草原生态系统植被净初级生产力(NPP)总量为20.57×1012g·a-1的碳。同时根据五道梁实验点上得到的经验关系估算了青藏高原高寒草原生态系统区域上的土壤碳排放(Heterotrophic respiration)总量为8.07×1012 g·a-1,因此推算得高寒草原区域内净生态系统生产力(NEP)折算成碳为12.50×1012 g·a-1。 相似文献
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利用涡度相关法对克氏针茅草地生态系统的生态系统初级生产力(GEP)、生态系统呼吸(RECO)和净生态系统碳交换(NEE)进行观测,探讨土壤环境因子对GEP、RECO、NEE的影响。结果表明:2009~2010年,克氏针茅草地生态系统GEP、RECO、NEE都呈现出了明显的峰值变化规律,2010年表现出了更强的固碳能力。土壤环境因子与克氏针茅草地生态系统GEP、RECO、NEE都有极显著的相关性,土壤温度对碳通量组分的影响程度要高于土壤水分;土壤环境因子对GEP、RECO的影响程度要高于对NEE的影响。 相似文献
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