常绿林“导度—光合”模型斜率参数优化与蒸腾估算改进     

金佳鑫  张凤焰  王焓  刘颖  侯炜烨  蔡裕龙  潘晓龙  王颖  朱求安  方秀琴  颜亦琪  任立良 《地球科学进展》2023,(9):931-942

“导度—光合”模型广泛应用于植被蒸腾估算,其中气孔导度斜率是模型的核心参数,通常用一个特定于生物群系的固定值进行参数化。然而,有研究指出气孔导度斜率存在季节性变化,故常数化气孔导度斜率的方案将导致植被蒸腾估算产生较大的不确定性。因此,如何优化气孔导度斜率的参数方案是提升植被蒸腾估算精度的关键。已有研究表明,使用叶面积指数对气孔导度斜率进行动态参数化可以有效改进对落叶林植被蒸腾的估算,但目前尚不清楚该方法是否同样适用于林冠季节变化不明显的常绿林。此外,最优性原理进一步解释气孔导度斜率为温度的函数。因此,利用温度模拟气孔导度斜率的效果是否优于叶面积指数也有待研究。针对以上问题,选取6个FLUXNET常绿林站点研究气孔导度斜率与叶面积指数和气温的关系,并对比2种参数化方案的模拟结果。结果显示,气孔导度斜率在各站点都随叶面积指数和温度的变化而变化,二者均呈现显著的负相关关系,动态参数化方案结果均优于常量气孔导度斜率静态参数化方案。这表明在常绿林中利用叶面积指数对气孔导度斜率模拟仍然有效,但温度对气孔导度斜率的解释能力(R²=0.45±0.12)比叶面积指数的(R^...  相似文献   

长江流域极端水文气象事件时空变化特征及其对植被的影响          下载免费PDF全文

金佳鑫  肖园园  金君良  朱求安  雍斌  季盈盈 《水科学进展》2021,32(6):867-876

利用1982-2015年高时空分辨率地面气象再分析数据,识别以降水和大气饱和水气压差（VPD）为指标的极端干旱（Dry-VPD和Dry-PRE）和极端湿润（Wet-VPD和Wet-PRE）事件,分析其年际变化趋势;结合归一化植被指数（NDVI）,探讨植被与不同极端事件发生频数的相关关系与差异。结果表明:除Wet-VPD外,Dry-VPD、Wet-PRE和Dry-PRE总体呈上升趋势,特别是1998年以后Dry-VPD在长江上、下游流域显著增加;长江流域植被对极端干旱事件的敏感性（以负相关为主）高于极端湿润事件,且长江上游植被对Dry-VPD敏感,而中下游植被对Dry-PRE敏感。综上,长江流域极端干旱事件日趋严重,相较于降水干旱限制植被生长的传统认识,本研究指出在长江上游地区大气干旱对植被的负效应更加明显。  相似文献   

中国亚热带植被蒸腾驱动力解耦分析     

金佳鑫  蔡裕龙  郭熙  王龙浩  王颖  刘元波 《地理学报》2023,(7):1779-1791

植被蒸腾（Tc）是水循环的重要组成部分。土壤水分（SM）和饱和水汽压差（VPD）是Tc的关键驱动因素,探讨其对Tc的影响有助于加深生态系统对气候变化响应机制的认识。然而有关VPD和SM对Tc变化的相对贡献尚不清楚,主要原因在于SM和VPD通过陆地—大气相互作用强烈耦合,阻碍了SM、VPD对Tc独立影响程度的量化。本文基于气象再分析资料、遥感土壤水分、蒸腾以及土地覆盖数据等多源数据,采用当前较为先进的“分箱解耦法”,分析2003—2018年中国亚热带植被蒸腾主导驱动力。通过对SM和VPD数据相关性解耦发现,研究区Tc随SM增加呈现出先上升后保持稳定的趋势,而随VPD增加Tc变化幅度较小;总体而言,SM对Tc变化的相对贡献更高,约为VPD对Tc相对贡献的5倍;不同植被类型Tc对SM和VPD的敏感性有所差异,尽管4种植被类型Tc对SM的敏感性均大于VPD的敏感性,但4种植被Tc对SM响应的阈值不同,其中森林（常绿阔叶林除外）的阈值最低（约为35%）,短木植被的阈值最高（约为55%）,表明不同植被生态对策的差异。此外,为验证结论的可信性,本文基于光合与蒸腾的强耦合关系,利用太阳诱导叶绿素荧光（...  相似文献   

1980—2020年全球重大洪灾时空特征探析     

方秀琴  蒋心远  廖美玉  任立良  朱求安  金佳鑫  江善虎 《水科学进展》2024,(2):197-207

为充分理解全球洪涝灾害的时空演变规律,基于长时间序列全球历史洪灾数据,运用数理统计和GIS空间分析方法,在不同空间尺度和年代际、年际的时间尺度上,全面分析了1980—2020年重大洪涝灾害的时空特征。结果表明：(1)全球洪灾次数在21世纪前10 a达到峰值,死亡和影响人口在1990s达到峰值,累计经济损失在2010s达到峰值,次均经济损失在1990s和2010s最高;(2)洪灾发生次数及造成的经济损失在1980—2020年期间呈显著上升趋势,每次洪灾造成的人口损失呈现下降趋势;(3)亚洲洪涝灾害严重,洪灾的发生次数、死亡人数、影响人口及经济损失的累计值分别占全球总数的41%、68%、95%和63%,然而包括中国在内的亚洲诸多国家的洪灾人口损失呈下降趋势;(4)全球重大洪灾呈东西向分布,灾害重心有南移趋势,洪灾由集中趋于分散,影响区域逐渐变广。  相似文献   

基于遥感数据的多年平均物候不确定性研究          下载免费PDF全文

金佳鑫  季盈盈  郭丰生  于涵  肖园园 《遥感学报》2022,26(9):1814-1823

多年平均物候能够反映植被生长发育节律的均衡状态，是植被物候模拟与预测的关键参数之一。遥感已广泛用于地表物候监测，是空间多年平均物候信息的重要来源。然而，基于遥感的多年平均物候存在不同计算方法，如先确定每年时序曲线的物候点再求平均值（平均法），以及先求多年平均时序曲线再确定物候点（参考曲线法）。上述方法的结果可能存在差异，但目前尚缺乏对这一不确定性及其影响的认识。针对该问题，本研究利用2001年—2016年遥感植被指数数据，分别在平均法和参考曲线法下提取中国森林生长季起始时间的多年平均值（SOSˉ），比较SOSˉ的差异（△SOSˉ）及其空间异质性；进一步选取物候研究中常用指标，即以SOSˉ为基础的温度“季前时长PD（Preseason Duration）”，分析SOSˉ不同计算方法对物候—气候关系的潜在影响。结果表明，（1）不同方法下的SOSˉ差异显著，总体上平均法小于参考曲线法（-2.6±2.2 d，占88%），其中存在8.0%和6.0%的有效像元其动态平均法和固定平均法小于参考曲线法超过7 d，主要分布在东南丘陵地区。（2）△SOSˉ具有显著的空间异质性，主要表现为随年均温的升高而减小（Slope=0.07 d/℃，P<0.01），随年均降水的增加而增大（Slope=-0.0005 d/mm，P<0.01）。（3）不同方法下的PD存在差异，约40%有效像元的差异（△PD）超过5 d（其中近50%的像元△PD超过15 d），主要分布在东南丘陵和西南山区。研究结果将为遥感地表物候的模型空间参数化应用提供有益参考。  相似文献