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基于多源遥感信息的河北省陆地植被生产力模拟分析: 2024年; 总初级生产力(GPP)是全球生态系统碳循环的关键要素,准确评估陆地生态系统GPP的时空动态对全球气候变化和碳循环研究具有重要意义。本研究采用日光诱导叶绿素荧光(SIF)、光化学植被指数(PRI)和植被近红外指数(NIRv)等多源卫星遥感数据和华北平原4个涡度相关通量站观测数据,分析了2003—2020年河北省陆地植被GPP的时空动态格局,并比较和探讨了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品之间的差异及其原因。结果表明:(1)基于SIF、PRI和NIRv构建的多元线性GPP模型能够很好地捕捉通量观测的GPP动态,在草地、灌丛和森林优于传统SIF⁃GPP线性模型(ΔR^(2)=0.02,0.04,0.10),但在农田则相反;(2)基于多源遥感数据的GPP估算模型模拟发现,2003—2020年河北省陆地植被GPP达205.63±14.29 Tg C·a^(-1),呈现西北低东南高的格局,且整体呈上升趋势,年均增长2.35 Tg C·a^(-1);(3)本研究估算的农田GPP高于其他模型模拟结果,通过与地面实测结果比较发现,传统模型对农田GPP可能存在不同程度的低估。本研究结果阐明了多源遥感数据精确估算华北平原植被生产力的潜力,提出了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品在农田生态系统存在低估的问题并分析了其原因,为GPP产品的改进优化提供了方向。; 夏烨陈敬华王绍强王绍强孙雷刚陈世亮陈斌赵紫祺

昭苏县土壤含水量高光谱建模预测及其与植被生产力的关系: 2024年; 土壤是生态系统中不可或缺的组成部分,同时也是植物生长与发育的依托。土壤含水量直接影响土壤—植被生态系统中的水分和养分循环,从而决定植物的生长状态。因此,植被的生长状况与土壤含水量之间存在密切的关联。为了深入了解这种关系,本研究选取昭苏县3种优质牧草(冷蒿草、牛筋草和高羊茅)的地面实测高光谱数据作为研究对象,运用倒数、导数、对数等14种光谱变换方法,通过相关性分析找出与土壤含水量高度相关的特征波段,进行植被高光谱的土壤含水量建模预测,目的是要筛选敏感波长和最佳的反演模型。同时,利用CASA模型计算草地实际净初级生产力(ANPP),以分析土壤含水量与植被生产力的关联程度。结果表明:(1)昭苏县3种优质牧草在可见光波段光谱反射特征相似,而近红外波段差异较大,并且除25%—30%土壤含水量区间外,随着土壤水分增加,植被光谱反射率呈现明显下降趋势。(2)经过14种光谱变换后,昭苏县3种优质牧草的光谱反射率与土壤含水量间的相关性得到提高,尤其在R″、(1/R)′、(log R)′、(log 1/R)′、(R^(1/2))″等光谱变换形式下,相关性较高,且特征波段数量较多。(3)在(1/R)′、(1/R)″、(log 1/R)″、(R^(1/2))″等8种高光谱变换形式中,(R^(1/2))″和(log 1/R)″变换下土壤含水量估算模型精度较好。(4)在过去20年间,昭苏县草地ANPP呈明显下降趋势,草地退化主要集中在平原地带,而植被生产力的减少是多因素作用的结果,土壤含水量只是一个微弱的影响因子。总之,本研究为土壤含水量反演及其与植被生产力关系研究中提供新思路,为土地可持续利用和管理策略的指定提供重要参考。; 徐浩威张飞周静茹张梦如郭立阳冯子恒; 关键词：土壤含水量 CASA模型

植被生产力模型研究进展: 2024年; 植被生产力模型作为生态系统植被研究的重要工具在植被生产力研究等方面都发挥着至关重要的作用。基于国内外相关文献,对植被生产力模型的应用范围、实用条件进行论述,总结了不同植被生产力模型的研究进展。结果表明:植被生产力的估算模型主要包括生态系统过程模型和光能利用率模型。生态系统过程模型综合考虑了多维度环境因素,对碳氮循环和土壤呼吸的动态变化过程模拟精确。光能利用率模型主要聚焦于植被生产力与光合有效辐射吸收之间的关联研究,能够与卫星数据结合,计算大面积植被生产力。讨论每个模型的应用范围、实用条件,在不同应用场景中的优缺点。植被生产力模拟应根据不同场景,运用多种模型综合分析,避免单一模型带来的不足,为植被生产力可持续发展提供准确数据。在未来研究中进一步关注模型参数优化和不确定性分析,以提升植被生产力模型的模拟性能和实用价值。; 乔毅冯霜苗林潘思涵霍丽霞刘福明国润才张成福; 关键词：植被生产力

草地植被生产力模拟及其影响因素被引量：2: 2024年; 准确估算草地生态系统的净初级生产力是研究全球陆地碳氮循环的重要问题之一。本研究探讨了人类活动和气候变化对草地植被生产力的影响及其作用机制,回顾了用于估算植被生产力的模型方法:统计模型、光能利用率模型、生态系统过程模型的发展和进步及其应用现状。在总结不同估算植被生产力模型研究进展的基础上,探讨模型应用于草地生态系统研究时存在的优势和局限性,为今后有关草地植被生产力的研究中可以根据不同研究对象的特点选择更为合适的研究方法提供一定的借鉴。; 赵泽钰杨阳黄娅兰汪悦秦荣竹张开平张峰; 关键词：净初级生产力气候变化统计模型

影响青藏高原植被生产力的极端气候阈值被引量：1: 2024年; 多种与水分和热量相关的极端气候事件对青藏高原植被生长造成了不利影响.然而,目前尚不清楚多大程度的极端气候胁迫水平会导致植被生长出现强烈响应.为了填补这一知识空白,我们综合利用水文气象数据和卫星遥感获取的植被指数,检测了2001~2018年间影响植被生产力对干旱、极端高温和极端低温响应的两个关键气候阈值(反映植被生产力响应发生突变和对植被损害达到最大).结果表明,当土壤湿度下降到正常水平的(-1.41±0.6)个标准差(σ)以下时,植被生产力对干旱事件的响应频率会迅速增加;当土壤湿度低于(-2.98±0.9)σ时,干旱对植被生产力造成的损害达到最大.区域上极端低温的阈值平均值为(-1.44±0.5)σ和(-2.53±0.8)σ,而极端高温的阈值平均值为(1.34±0.4)σ和(2.31±0.4)σ.这表明,极端高温比极端低温更易引发植被生产力的强烈响应.此外,我们发现极端温度事件中土壤水分亏缺的复合效应降低了极端低温和极端高温的阈值.基于地球系统模式预测,到2100年,青藏高原的西南部和东北部的部分地区将有极高的风险受到超过阈值的极端气候事件影响.本研究基于极端气候阈值识别了青藏高原地区具有高影响力的极端气候事件,提高了对不同极端气候事件植被生长响应的认识,为评估极端气候事件对区域生态系统的影响提供了研究范例.; 朴正刚李湘怡徐浩王锴汤舒畅阚飞洪松柏; 关键词：青藏高原极端气候阈值植被生产力

辽西北沙化土地植被生产力关键影响因素被引量：1: 2024年; 本研究基于土壤理化性质数据、地形数据、气候数据和植被自身特征,分别从区域尺度、像元尺度和样地尺度分析辽宁省西北部沙化土地的植被生产力,揭示影响沙化土地植被生产力的关键因素。在区域尺度,建立随机森林模型,探究地形因子、气候因子和植被自身特征对植被生产力的影响;在像元尺度,对植被覆盖度与气候因子进行相关性分析;在样地尺度,将234个样本的土壤理化性质与地形因子和植被自身特征相结合,采用随机森林模型计算各因子的重要值。结果表明:当模型中只考虑土壤养分,不考虑其他因子时,土壤养分能解释24.8%的净初级生产力空间变化;当模型中增加地形因子时,模型可解释40%的净初级生产力空间变化;当模型中增加植被覆盖度和叶面积指数时,模型可解释72.8%的净初级生产力空间变化。综合分析,植被覆盖度、叶面积指数是影响研究区植被生产力最重要的因子,其次为地形因子,气候因子影响较小。; 刘洪顺布仁仓王正文常禹熊在平齐丽高越; 关键词：沙化土地植被结构地形条件气候条件

气候变化背景下青藏高原草地植被生产力动态研究: 青藏高原草地生态系统作为世界上最大的高原生态系统之一,在当前全球气候变化背景下显得尤为重要。首先,该生态系统作为生态屏障,对调节亚洲地区的气候格局具有重要作用,而气候变化对其草地植被生产力的影响直接关系到该区域的生态稳定...; 孟慧美; 关键词：青藏高原气候变化 MODIS

气候变化下汉江流域植被生产力对水文变化的响应: 气候变化导致全球温度升高,随之导致水文循环发生了巨大的变化,改变了水资源的时空格局,进而影响了区域生态系统尤其是植被的生长过程。由于水文过程对气候变化的响应存在较大的不确定性,使得受水文过程影响的植被生长对于气候、水文的...; 程辉; 关键词：汉江流域气候变化水文模型植被生长

一种基于卫星地表参数的植被生产力快速测定方法及系统: 本发明公开了一种基于卫星地表参数的植被生产力快速测定方法及系统，该方法包括：基于遥感卫星反演的地表参数构建植被生产力测定模型；获取预设时间段内遥感卫星反演的地表参数；将获取的地表参数输入至植被生产力测定模型，计算植被生产...; 肖风劲贾小龙刘秋锋李威望

基于MODIS遥感数据的福建植被生产力时空分布与干旱响应分析被引量：1: 2024年; 全球升温导致干旱发生的范围和强度增加,但干旱对生态系统碳循环的影响还不明确。基于MODIS遥感数据,采用Sen趋势分析及Mann-Kendall检验、Pearson相关性分析等方法,通过干旱对植被生产力标准化异常的影响等信号,分析了2001-2021年福建省植被总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)的时空变化特征与干旱对其的影响及累积/滞后效应。结果表明,1)空间上,福建省植被GPP、NPP多年平均空间分布均呈现“东南高,西北低”的特征,区域平均差异分别为37.4%、65.1%;近21年以来,有近80.8%的区域GPP呈现增长趋势,主要分布在福建省南部、东南部少部分地区,主要指被类型为农田,多为热带经济水果种植的集中区域;另外,超过59.7%的区域NPP呈现下降趋势,主要出现在福建省中部及内陆山区的常绿阔叶林地和稀树草原。2)时间上,植被GPP年际波动明显,总体呈现弱增长趋势[4.86 g∙m^(−2)∙a^(−2)(以C计,下同),p=0.130],空间上,6.7%的区域年增速显著超过15 g∙m^(−2)∙a^(−2);而NPP年际变化总体呈现弱下降趋势(−1.05 g∙m^(−2)∙a^(−2),p=0.396),4.9%的区域年降速显著超过6 g∙m^(−2)∙a^(−2)。3)研究时段内福建省出现的干旱过程主要以中等干旱为主(52.5%),其次是轻旱(34.0%)。植被GPP、NPP年标准化异常指数与干旱指数(SPEI)存在显著的负相关关系,相关系数分别为−0.624(p=0.002)、−0.531(p=0.013),说明旱情越严重的年份GPP、NPP越高,而旱情较轻或无旱的年份GPP、NPP较低。干旱对GPP最明显的影响主要发生在干旱当月,累积/滞后效应时间较短;干旱事件对GPP的影响是“先增-后缓-再减”,干旱发生初期GPP呈增加趋势,而随着干旱的持续发展,GPP的增加幅度明显减弱,甚至出现负效果。; 李新妹吴作航王震山翁升恒孙朝锋关辉王宏; 关键词：植被生产力

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