2000年以来,国家在中国西南喀斯特地区开展一系列生态治理工程,该地区退化生态系统得到一定程度的恢复,而2008年开展石漠化综合治理工程以来该地区的植被覆盖和生产力如何变化尚不清楚。本研究利用遥感增强型植被指数(EVI)和总初级生产...2000年以来,国家在中国西南喀斯特地区开展一系列生态治理工程,该地区退化生态系统得到一定程度的恢复,而2008年开展石漠化综合治理工程以来该地区的植被覆盖和生产力如何变化尚不清楚。本研究利用遥感增强型植被指数(EVI)和总初级生产力(GPP)数据,研究2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI年均值和GPP年总量的时空变化特征,重点探讨2008年以来石漠化综合治理工程、气候变化等因素对植被覆盖及生长的影响,进而评估石漠化综合治理工程的成效。结果表明,2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI总体显著增加,其中2008—2015年植被EVI均值和变化率分别比2000—2007年高6.9%和85.7%,EVI显著增加的区域占西南喀斯特地区的13.4%;该区域GPP年总量亦呈显著增加趋势(20.58 g C m-2a-1)。2008—2015年气温和降水对植被EVI变化趋势的贡献仅占28.3%,退耕还林还草等生态恢复措施、大气CO2浓度、大气氮沉降的增加可能是该区域植被覆盖显著增加的主要贡献因子。在100个首批石漠化综合治理试点县中,大部分试点县植被EVI的变化趋势受非气候因子的影响,其中治理面积大的县受非气候因子的影响显著高于治理面积小的县,表明石漠化综合治理工程的实施有效地促进了试点县植被覆盖的增加。展开更多
净初级生产力(NPP)是评估全球气候变化和人类活动下生态系统状况、过程和机制的重要指标之一。研究以中国首批国家公园之一的三江源国家公园为对象,利用GLOPEM⁃CEVSA耦合模型,以1981—2018年空间插值的气象数据和基于遥感反演的FPAR数...净初级生产力(NPP)是评估全球气候变化和人类活动下生态系统状况、过程和机制的重要指标之一。研究以中国首批国家公园之一的三江源国家公园为对象,利用GLOPEM⁃CEVSA耦合模型,以1981—2018年空间插值的气象数据和基于遥感反演的FPAR数据为输入,分别估算仅气候驱动的潜在NPP(NPP_(CL))和气候遥感共同驱动的现实NPP(NPP_(RS)),以二者之差厘定人类活动影响的NPP(NPP_(HA)),进而探究全球气候变化下人类活动的影响。结果表明:(1)三江源地区NPP_(RS)多年均值为309.70 g C m^(-2)a^(-1),占NPP_(CL)的61.65%。其中,黄河源、长江源和澜沧江源园区NPP_(RS)分别为249.88 g C m^(-2)a^(-1)、140.18 g C m^(-2)a^(-1)和330.55 g C m^(-2)a^(-1)。(2)全区NPP_(RS)以2.00 g C m^(-2)a^(-1)速率显著增加,高于NPP_(CL)(1.74 g C m^(-2)a^(-1)),其中黄河源、长江源和澜沧江源园区NPP_(RS)增长速率分别占各自NPP_(CL)增长速率的89.13%、90.23%和77.43%,澜沧江源园区整体受人类活动影响最大。(3)气候影响方面,年降水、年平均日最高气温和年平均日最低气温共同可解释全区NPP_(CL)和NPP_(RS)年际变化的51%和73%,可分别解释黄河源、长江源和澜沧江源园区的48%和58%、52%和69%、42%和50%,其中气温对NPP年际变化趋势影响更大。(4)人类活动在大部分区域呈负影响,存在西北向东南负面影响增强的空间分布特征,但2000年前后人类活动对生产力变化趋势呈负影响的面积从79.12%降低到56.34%,NPP变化量从-71.41 Tg C降低到-38.72 Tg C,作为主导因子的变化范围从18.73%增加至38.76%,三江源地区生态保护与恢复等措施促进了植被生产力增加,但需进一步实施生态保护与恢复措施,这是一项长期而艰巨的任务。展开更多
中国陆地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,植被净初级生产力(NPP)是重要碳循环分量。但对中国植被NPP未来变化趋势、稳定性及应对气候变化机制的研究尚少见报道。本文应用前期发展的生态系统过程模型CEVSA-RS,分别模拟了RCP4.5和R...中国陆地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,植被净初级生产力(NPP)是重要碳循环分量。但对中国植被NPP未来变化趋势、稳定性及应对气候变化机制的研究尚少见报道。本文应用前期发展的生态系统过程模型CEVSA-RS,分别模拟了RCP4.5和RCP8.5气候情景下2006—2099年中国植被NPP,利用分段线性回归分析NPP年际变化转折点,采用滑动窗口法分析NPP稳定性的变化及气温和降水的影响。结果表明:(1)中国植被NPP在RCP4.5和RCP8.5气候情景下的总量分别为4.41 Pg C a^(-1)和4.40 Pg C a^(-1),季风区分别贡献了总量的72.8%和73.4%。(2)两种情景下NPP年际变化均为先增后减,转折点分别为2062年和2055年;转折年份之前NPP分别以5.3 g C m^(-2)10a^(-1)、6.5 g Cm^(-2)10a^(-1)显著增加,后以前期的4.28倍和2.57倍速率下降。(3)两种气候情景下滑动窗口计算的NPP稳定性分别以-2.9%10a^(-1)和-4.3%10a^(-1)的速率显著下降。(4)RCP4.5和RCP8.5情景下,气温显著升高,干旱指数显著下降,饱和水汽压差显著升高,全国趋向暖干化。(5)降水稳定性的降低主导着温带季风区NPP稳定性的降低,而气温稳定性的降低主导着青藏高原区NPP稳定性的降低。本文结果表明,未来气候系统的稳定性降低、气候趋向暖干化将导致全国植被NPP不升反降。因此,积极开展减缓和适应气候变化行动,如双碳行动,具有重要的科学和现实意义。展开更多
三江源国家公园位于青藏高原腹地,拥有独特气候和丰富物种基因,在生态系统中具有特殊地位。然而,气候变化和人类活动的影响使其面临生态挑战。准确监测三江源国家公园植被净初级生产力(NPP)的时空变化对于促进生态环境的保护和改善至关...三江源国家公园位于青藏高原腹地,拥有独特气候和丰富物种基因,在生态系统中具有特殊地位。然而,气候变化和人类活动的影响使其面临生态挑战。准确监测三江源国家公园植被净初级生产力(NPP)的时空变化对于促进生态环境的保护和改善至关重要。模型模拟是陆地生态系统研究的重要方法,但模拟结果存在不确定性。多模型集成技术能够综合不同模型的优点,提高NPP模拟的准确性,为研究NPP长时序变化提供思路,同时为环境治理提供科学支持。本文应用多模型集成分析方法,结合4种生态系统过程模型CLM、DALEC、CEVSA和GLOPEM-CEVSA,分析三江源国家公园2000—2018年NPP的时空变化,并探讨气候因子对NPP变化的影响。结果表明:①2000—2018年三江源国家公园年均NPP为251.17 g C m^(-2)a^(-1),澜沧江源园区最大(267.24 g C m^(-2)a^(-1)),长江源园区最小(121.88 g C m^(-2)a^(-1)),黄河源园区居中(198.81 g C m^(-2)a^(-1)),NPP呈现自东南向西北递减的空间分布。②2000—2018年三江源平均NPP为222.00~298.02 g C m^(-2)a^(-1),年际变化呈显著增加趋势,增速为9.8 g C m^(-2)10a^(-1)。③气候因子对三江源NPP的影响存在区域差异性,长江源园区和黄河源园区主要受到气温和辐射的影响,澜沧江源园区还受降水的显著影响。本文研究结果将为三江源国家公园生态保护成效评估和科学管理提供技术支撑与决策依据。展开更多
文摘2000年以来,国家在中国西南喀斯特地区开展一系列生态治理工程,该地区退化生态系统得到一定程度的恢复,而2008年开展石漠化综合治理工程以来该地区的植被覆盖和生产力如何变化尚不清楚。本研究利用遥感增强型植被指数(EVI)和总初级生产力(GPP)数据,研究2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI年均值和GPP年总量的时空变化特征,重点探讨2008年以来石漠化综合治理工程、气候变化等因素对植被覆盖及生长的影响,进而评估石漠化综合治理工程的成效。结果表明,2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI总体显著增加,其中2008—2015年植被EVI均值和变化率分别比2000—2007年高6.9%和85.7%,EVI显著增加的区域占西南喀斯特地区的13.4%;该区域GPP年总量亦呈显著增加趋势(20.58 g C m-2a-1)。2008—2015年气温和降水对植被EVI变化趋势的贡献仅占28.3%,退耕还林还草等生态恢复措施、大气CO2浓度、大气氮沉降的增加可能是该区域植被覆盖显著增加的主要贡献因子。在100个首批石漠化综合治理试点县中,大部分试点县植被EVI的变化趋势受非气候因子的影响,其中治理面积大的县受非气候因子的影响显著高于治理面积小的县,表明石漠化综合治理工程的实施有效地促进了试点县植被覆盖的增加。
文摘净初级生产力(NPP)是评估全球气候变化和人类活动下生态系统状况、过程和机制的重要指标之一。研究以中国首批国家公园之一的三江源国家公园为对象,利用GLOPEM⁃CEVSA耦合模型,以1981—2018年空间插值的气象数据和基于遥感反演的FPAR数据为输入,分别估算仅气候驱动的潜在NPP(NPP_(CL))和气候遥感共同驱动的现实NPP(NPP_(RS)),以二者之差厘定人类活动影响的NPP(NPP_(HA)),进而探究全球气候变化下人类活动的影响。结果表明:(1)三江源地区NPP_(RS)多年均值为309.70 g C m^(-2)a^(-1),占NPP_(CL)的61.65%。其中,黄河源、长江源和澜沧江源园区NPP_(RS)分别为249.88 g C m^(-2)a^(-1)、140.18 g C m^(-2)a^(-1)和330.55 g C m^(-2)a^(-1)。(2)全区NPP_(RS)以2.00 g C m^(-2)a^(-1)速率显著增加,高于NPP_(CL)(1.74 g C m^(-2)a^(-1)),其中黄河源、长江源和澜沧江源园区NPP_(RS)增长速率分别占各自NPP_(CL)增长速率的89.13%、90.23%和77.43%,澜沧江源园区整体受人类活动影响最大。(3)气候影响方面,年降水、年平均日最高气温和年平均日最低气温共同可解释全区NPP_(CL)和NPP_(RS)年际变化的51%和73%,可分别解释黄河源、长江源和澜沧江源园区的48%和58%、52%和69%、42%和50%,其中气温对NPP年际变化趋势影响更大。(4)人类活动在大部分区域呈负影响,存在西北向东南负面影响增强的空间分布特征,但2000年前后人类活动对生产力变化趋势呈负影响的面积从79.12%降低到56.34%,NPP变化量从-71.41 Tg C降低到-38.72 Tg C,作为主导因子的变化范围从18.73%增加至38.76%,三江源地区生态保护与恢复等措施促进了植被生产力增加,但需进一步实施生态保护与恢复措施,这是一项长期而艰巨的任务。
文摘中国陆地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,植被净初级生产力(NPP)是重要碳循环分量。但对中国植被NPP未来变化趋势、稳定性及应对气候变化机制的研究尚少见报道。本文应用前期发展的生态系统过程模型CEVSA-RS,分别模拟了RCP4.5和RCP8.5气候情景下2006—2099年中国植被NPP,利用分段线性回归分析NPP年际变化转折点,采用滑动窗口法分析NPP稳定性的变化及气温和降水的影响。结果表明:(1)中国植被NPP在RCP4.5和RCP8.5气候情景下的总量分别为4.41 Pg C a^(-1)和4.40 Pg C a^(-1),季风区分别贡献了总量的72.8%和73.4%。(2)两种情景下NPP年际变化均为先增后减,转折点分别为2062年和2055年;转折年份之前NPP分别以5.3 g C m^(-2)10a^(-1)、6.5 g Cm^(-2)10a^(-1)显著增加,后以前期的4.28倍和2.57倍速率下降。(3)两种气候情景下滑动窗口计算的NPP稳定性分别以-2.9%10a^(-1)和-4.3%10a^(-1)的速率显著下降。(4)RCP4.5和RCP8.5情景下,气温显著升高,干旱指数显著下降,饱和水汽压差显著升高,全国趋向暖干化。(5)降水稳定性的降低主导着温带季风区NPP稳定性的降低,而气温稳定性的降低主导着青藏高原区NPP稳定性的降低。本文结果表明,未来气候系统的稳定性降低、气候趋向暖干化将导致全国植被NPP不升反降。因此,积极开展减缓和适应气候变化行动,如双碳行动,具有重要的科学和现实意义。
文摘三江源国家公园位于青藏高原腹地,拥有独特气候和丰富物种基因,在生态系统中具有特殊地位。然而,气候变化和人类活动的影响使其面临生态挑战。准确监测三江源国家公园植被净初级生产力(NPP)的时空变化对于促进生态环境的保护和改善至关重要。模型模拟是陆地生态系统研究的重要方法,但模拟结果存在不确定性。多模型集成技术能够综合不同模型的优点,提高NPP模拟的准确性,为研究NPP长时序变化提供思路,同时为环境治理提供科学支持。本文应用多模型集成分析方法,结合4种生态系统过程模型CLM、DALEC、CEVSA和GLOPEM-CEVSA,分析三江源国家公园2000—2018年NPP的时空变化,并探讨气候因子对NPP变化的影响。结果表明:①2000—2018年三江源国家公园年均NPP为251.17 g C m^(-2)a^(-1),澜沧江源园区最大(267.24 g C m^(-2)a^(-1)),长江源园区最小(121.88 g C m^(-2)a^(-1)),黄河源园区居中(198.81 g C m^(-2)a^(-1)),NPP呈现自东南向西北递减的空间分布。②2000—2018年三江源平均NPP为222.00~298.02 g C m^(-2)a^(-1),年际变化呈显著增加趋势,增速为9.8 g C m^(-2)10a^(-1)。③气候因子对三江源NPP的影响存在区域差异性,长江源园区和黄河源园区主要受到气温和辐射的影响,澜沧江源园区还受降水的显著影响。本文研究结果将为三江源国家公园生态保护成效评估和科学管理提供技术支撑与决策依据。
