中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050602)
- 作品数：25 被引量：342H指数：12
- 相关作者：于贵瑞王绍强王秋凤闫慧敏张小全更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院大学大自然保护协会更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：生物学农业科学环境科学与工程自动化与计算机技术更多>>
- 中国陆地生态系统通量观测站点空间代表性被引量：6
- 2013年
- 涡度相关技术是测定大气与陆地生态系统之间CO2交换、水分和能量通量最直接的方法,可用于研究土壤、植被与大气间的CO2交换及其调控机制。收集了11个影响净碳交换量的主要变量信息,包括气象因素、土壤因素和地形因素的非生物因子、实际植被状态以及植被生产力,采用多元地理变量空间聚类分析方法,绘制出不同聚类数(25、50、75、85、100、150和200类)的通量生态区。结合中国现有通量观测站点的空间分布格局,与新生成的通量生态区和已有的自然地理区划进行对比分析,发现由于中国地形复杂,生态系统类型多样,现有85个涡度相关通量观测站点仅能刻画部分中国生态系统类型的净碳交换量时空特征,通量生态区划分为100—150类比较合适。考虑到涡度相关通量观测运行成本,通量站点可增加至150个,从而使得优化后的通量观测网络能够代表中国主要类型的生态系统,并且有利于通量观测数据与遥感资料的有效结合,提高碳水通量观测从站点扩展到区域尺度的精度,从而更好地检验过程机理模型的模拟结果。
- 王绍强陈蝶聪周蕾何洪林石浩闫慧敏苏文
- 关键词：生态区空间聚类
- 基于VPM与MOD17产品的中国农田生态系统总初级生产力估算比较被引量：21
- 2016年
- VPM(vegetation photosynthesis model)与PSN(photosynthesis)模型是2个基于MODIS数据估算生态系统总初级生产力(gross primary productivity,GPP)的光能利用率模型,该文对比了VPM和PSN模型在中国农田生态系统估算中的结果并对其差异形成的原因进行了分析。研究表明:1)在位于冬小麦-夏玉米二熟区的中国科学院禹城综合试验站以及种植春玉米的盈科灌区绿洲站,与碳通量观测数据相比,VPM模拟结果分别高估3.82%、12.08%,基于PSN模型利用MODIS数据计算的MOD17产品则分别低估53.35%、63.03%;2)在中国农田生态系统,MOD17产品普遍低于VPM模拟结果,在西北、东北及黄淮海等地区约低于50%以上,在南方地区低于不到30%;3)在中国北方旱作区,MOD17产品与VPM模拟结果呈强相关关系,相关系数为0.85,模型中的最大光能利用率参数是导致MOD17产品在北方旱作种植区低于VPM模拟结果的主要原因。
- 牛忠恩闫慧敏陈静清黄玫王绍强
- 关键词：农作物
- 中国区域土地利用/覆被变化对陆地碳收支的影响被引量：23
- 2012年
- 准确估计土地利用/覆被变化(LUCC)对陆地生态系统碳收支的影响已成为当前全球变化和全球碳循环研究的重点内容。本文通过文献调研和数据的整合分析方法总结讨论了近年来中国区域LUCC时空特征及其对陆地碳收支影响,为合理评价中国区域陆地碳平衡以及确定未来研究发展方向提供参考。已有大量研究对近年来中国区域LUCC主要特征进行了探讨,并分别利用卫星遥感方法和IPCC清单法对中国区域陆地碳源汇影响进行了评估。结果表明,目前全国土地利用活动,特别是农林活动正对陆地生态系统碳收支产生了比较显著的积极作用,但基于以上两种方法的研究结论之间差异很大,反映出中国LUCC导致陆地碳收支变化的评估结果仍存在着较大的不确定性。通过分析认为,中国未来的研究工作应着重于发展和利用基于土地利用相互转化面积的计量方法,以提高对中国区域LUCC导致陆地碳收支变化评估的准确性。
- 付超于贵瑞方华军王秋凤
- 关键词：陆地生态系统碳收支
- 青藏高原净生态系统碳交换量的遥感评估模型研究被引量：2
- 2014年
- 青藏高原作为世界海拔最高的区域,是全球气候变化的敏感区之一。定量估算这一区域的净生态系统碳交换量(NEE)有利于理解陆地生态系统碳平衡对未来气候变化的响应。本文构建了一个模拟该地区NEE动态变化的净碳收支模型(NCBM)。该模型由来源于MODIS影像的增强型植被指数(EVI)、陆地表面水分指数(LSWI)以及来源于地面观测的空气温度和短波辐射共同驱动,并利用青藏高原地区的3种植被类型(包括高寒灌丛、高寒湿地和高寒草甸)的碳通量长期观测数据对模型进行了校准和验证。结果表明,在模型校准站点年,NCBM模型可以模拟NEE观测值81%的变化,均方根误差(RMSE)为0.03mol C/m^2/d,模型效率(EF)为0.81。在模型验证站点年,NCBM模型可以预测NEE观测值84%的变化,RMSE为0.03mol C/m^2/d,EF为0.81。在大多数情况下,NCBM模型可以清晰地模拟各植被类型的NEE季节和年际变化。此外,NCBM模型因为结构简单,模型驱动变量易于获取等优势,具有在区域尺度上模拟NEE时空变化的潜力。但是该模型还需要进一步的改进和发展,特别需要提高对植被非常稀疏地区NEE变化的模拟能力。
- 高艳妮于贵瑞闫慧敏王秋凤朱先进李英年张法伟石培礼
- 关键词：青藏高原MODIS数据
- 中国地带性森林和农田生态系统C-N-P化学计量统计特征被引量：35
- 2014年
- 基于中国国家生态系统观测研究网络的7个森林和10个农田生态系统观测研究站的定位调查数据,本文对中国地带性森林和农田生态系统各个组分的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量学特征进行了研究。结果表明:1)森林生态系统各组分的N和P含量大小排序均为叶>凋落物>枝>根>茎>土壤,植被的各器官和凋落物的C含量明显高于土壤C含量。森林生态系统不同组分的C∶N和C∶P的大小排序均为茎>根>枝>凋落物>叶>土壤;植被的各器官及凋落物的N∶P也高于土壤。2)在农田生态系统中,作物各器官的C含量相近,而籽粒的N和P含量明显高于其他组分;各组分C∶N、C∶P和N:P的大小排序均表现为茎≈叶≈根>籽粒>土壤。3)森林生态系统植被的C∶N∶P为3582∶27∶1,土壤的C∶N∶P为111∶8∶1;农田生态系统植被的C∶N∶P为740∶15∶1,土壤的C∶N∶P为26∶3∶1。本研究以地带性生态系统为研究对象,探讨生态系统及其各组分的C-N-P化学计量特征,增加了对生态系统尺度元素化学计量特征的科学认识,为进一步认识中国区域生态系统元素化学计量关系的空间变异规律提供基础数据。
- 赵航贾彦龙王秋凤
- 关键词：生态系统农田
- 中国陆地生态系统碳减排增汇优先区研究被引量：2
- 2014年
- 科学确定陆地生态系统碳减排增汇优先区,优化全国陆地生态系统碳汇管理格局,将对有效发挥我国陆地生态系统的碳汇功能,减少向大气的碳排放,推进实现我国2020年碳减排目标具有重要实践价值。本研究分析了中国陆地生态系统碳源汇分布格局及其影响因素的空间差异,结合中国陆地生态系统碳库潜力及其变化的空间分异规律,建立了中国陆地生态系统碳减排增汇优先区的确定方法,得出了19个中国陆地生态系统碳减排增汇优先区,并提出了优先区管理的政策建议。
- 王效科逯非徐卫华欧阳志云孙滨峰
- 关键词：陆地生态系统固碳潜力
- 西藏那曲地区高寒草甸不同放牧方式下土壤微生物群落结构特征被引量：24
- 2015年
- 以不同放牧方式下那曲高寒草甸为研究对象,通过比较土壤化学性质和土壤磷脂脂肪酸(PLFA)研究土壤微生物群落结构的变化.结果表明:土壤化学性质(总有机碳、全磷和硝态氮含量)和微生物生物量碳总体表现为休牧7年>自由放牧>禁牧;除真菌细菌比外,土壤PLFA总值、细菌PLFA值、真菌PLFA值、革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌PLFA值均表现为休牧7年>禁牧5年>自由放牧>禁牧7和9年.主成分分析(PCA)表明:第1主成分(PC1=74.6%)主要由单烯脂肪酸、多烯脂肪酸、支链饱和脂肪酸组成;第2主成分(PC2=13.2%)主要由直链脂肪酸和部分单烯脂肪酸组成.土壤微生物生物量碳(MBC)和PLFA总值之间有较好的相关性.与禁牧方式相比,休牧最适宜于那曲高寒草甸健康稳定,轻度放牧也有利于高寒草甸的稳定.
- 牛磊刘颖慧李悦欧阳胜男
- 关键词：微生物生物量碳磷脂脂肪酸放牧方式
- 欧亚大陆草原地上生物量的空间格局及其与环境因子的关系被引量：8
- 2016年
- 本文以欧亚大陆草原为研究对象,收集和整合分析了该区域采用收获法实测的地上生物量数据,探讨了地上生物量的空间分布规律,地上生物量空间格局与环境因子之间的关系。主要结论为：1欧亚大陆草原地上生物量的空间格局具有复杂的水平和垂直地带性分布规律,具体表现为：随着纬度的升高,海拔的升高,地上生物量都呈开口向下的抛物线变化趋势;随着经度的增大,呈开口向上的抛物线变化趋势。2欧亚大陆草原地上生物量的空间分布虽然与年平均温度、年总太阳辐射、表层土壤（0~30 cm）的砾石含量、p H和有机碳含量有一定的相关关系,但是,主要受到年总降水量空间变异的影响。3欧亚大陆草原地上生物量的空间格局与年总降水量空间变异之间呈现为高斯函数关系,这主要是由青藏高原独特的草原分布与环境因素空间格局特征决定的。
- 焦翠翠于贵瑞何念鹏马安娜葛剑平胡中民
- 关键词：地上生物量高斯函数
- 中国杉木林生物量估算参数及其影响因素被引量：23
- 2014年
- 收集整理杉木林的生物量文献数据,探讨3个常用的生物量估算参数(生物量换算系数BCEF、生物量扩展系数BEF和根茎比R)及其影响因素。结果表明:BCEF,BEF和R的平均值分别为0.616 Mg·m-3(n=245,SD=0.426)、1.489(n=334,SD=0.379)和0.247(n=268,SD=0.083);随着林龄、平均胸径、平均树高和立木蓄积量增加,BCEF,BEF和R值逐渐减小并趋于稳定(P<0.001),但随着林分密度增加,它们呈现显著增加的趋势(P<0.001);随着年均气温增加,BEF和R逐渐减小(P<0.05),但BCEF无明显的变化趋势;随着年均降水量增加,BEF逐渐减小,当降水量大于1 550 mm后,其又逐渐增加(P<0.001),而BCEF和R均无明显的变化趋势。因此,在应用BEF和R估算较大环境梯度的森林生物量时,应综合考虑林分特征指标和气候因素的影响,尤其是BEF。
- 左舒翟任引王效科张小全罗云建
- 关键词：杉木林根茎比年均气温
- 城市化和退耕还林草对中国耕地生产力的影响被引量：46
- 2012年
- 20世纪90年代以来的快速城市化进程和1999年开始启动的退耕还林草生态工程对耕地的分布与生产能力产生了重要影响。本研究应用由TM遥感影像获取的1980s-2000年与2000-2005年两个时间段耕地变化数据,结合以多时相遥感数据为主要数据源的耕地生产力光能利用率遥感模型估算两个研究时段耕地生产力变化特征,比较城市化与退耕还林草政策主导下两个时期耕地转移对各区域耕地生产力的影响。研究结果表明:两个研究时段因城市占用损失的耕地生产力占土地利用变化(LUCC)导致的耕地生产力减少总量比例均在60%以上。在20世纪90年代,全国新增耕地生产力总量比被占用耕地生产力高87%,耕地转移使中国耕地生产力增加。2000-2005年间,退耕还林草政策的启动和快速城市化进程对耕地的持续占用导致耕地生产力占补正平衡指数由前一时段的正平衡变为负平衡,转出耕地生产力总量比新增耕地生产力高31%,耕地转为林草地和建设占用损失的耕地生产力分别较前一时段提高57%和85%。城市化与退耕还林草政策等驱动因素作用下耕地开垦区与占用区的空间分布差异使得耕地生产力占补平衡状态和趋势呈现明显的区域分异。
- 闫慧敏刘纪远黄河清董金玮徐新良王军邦
- 关键词：土地利用变化遥感
