植被净初级生产力及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。在利用内蒙古典型草原连续13年的地上生物量资料对基于遥感信息的生态系统碳循环过程CASA（Camegie-Ames-Stanford Approach）模型验证的基础上，分析了内蒙古典型...植被净初级生产力及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。在利用内蒙古典型草原连续13年的地上生物量资料对基于遥感信息的生态系统碳循环过程CASA（Camegie-Ames-Stanford Approach）模型验证的基础上，分析了内蒙古典型草原1982-2002年植被净初级生产力（Net primary productivity，NPP）的时间变异及其影响因子。结果表明：1）1982～2002年21年间内蒙古典型草原的平均年NPP为290．23 g C·m^-2．a^-1，变化范围为145．80～502．84 g C·m^-2·a^-1；2）内蒙古典型草原NPP呈增加趋势，但没有达到显著性水平，其中1982～1999年的18年间NPP呈现非常显著的增加趋势（P〈0．01），NPP增加的直接原因是由于生长旺季生长本身增强所致；3）内蒙古典型草原NPP与年降水量呈极显著的相关关系，年降水量显著影响NPP的变异，而NPP与年均温无显著相关关系。展开更多
通过改进的光能利用率CASA模型估算2001—2010年间疏勒河流域陆地生态系统的净第一性生产力(NPP),采用线性趋势分析、变异系数和Hurst指数等方法,分析了NPP的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明:1疏勒河流域NPP的空间分布具...通过改进的光能利用率CASA模型估算2001—2010年间疏勒河流域陆地生态系统的净第一性生产力(NPP),采用线性趋势分析、变异系数和Hurst指数等方法,分析了NPP的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明:1疏勒河流域NPP的空间分布具有明显差异,空间上呈现西北低、东南高的趋势,且具有较明显的经向"条带"分布特征,2001—2010年,NPP平均值为102.26 g C m^(-2)a^(-1)。22001—2010年,疏勒河流域NPP总体呈增长趋势,年际波动较大,NPP明显增加的区域占总面积25.15%,明显减小的区域约占11.93%。3Hurst指数分析显示,疏勒河流域NPP变化的同向特征强于反向特征,其中持续改善地区占总面积的78.3%,21.7%的区域将由改善转为退化。4在年尺度上,降水是植被NPP变化的主要影响因素,NPP与降水呈弱的正相关关系,与温度相关性不显著;在月尺度上,温度是NPP变化的主要控制因子。疏勒河流域NPP对气候因子不存在明显的时滞和累积效应。展开更多
植被净初级生产力(NPP)是评价陆地生态系统的重要参数。本文基于2000—2014年的MODIS NDVI数据,结合西北干旱区的自然环境特点,从土地覆盖类型、分类的精度、辐射数据的选取、计算公式的选择等方面对CASA模型进行改进和率定,进一步估算...植被净初级生产力(NPP)是评价陆地生态系统的重要参数。本文基于2000—2014年的MODIS NDVI数据,结合西北干旱区的自然环境特点,从土地覆盖类型、分类的精度、辐射数据的选取、计算公式的选择等方面对CASA模型进行改进和率定,进一步估算了西北干旱区的NPP,并分析了NPP的时空变化特征。结果表明:经验证改进的CASA模型对于干旱半干旱区植被NPP的模拟效果较好,可以反映研究区的植被生长及分布状况,西北干旱区多年平均植被NPP为191.63 g C·m^(-2)·a^(-1);西北干旱区植被NPP分布具有明显的区域差异性,总体上呈现出西北、东南高,中间低的特征;在年际变化上,NPP总体上呈增加趋势,线性增长率为2.98 g C·m^(-2)·a^(-1),且不同植被类型的NPP增长率不同,耕地增长最快,其次是灌丛,最低的是林地;对西北干旱区不同植被类型的NPP与气候因子(气温、降水)的相关性分析表明,总体上植被生物量与降水的相关系数为0.538(P<0.05),与气温的相关系数为0.394,说明研究区植被NPP与降水的相关性高于气温;且不同植被类型与气候因子的相关性具有差异性。展开更多
Based on the GIMMS AVHRR NDVI data （8 km spatial resolution） for 1982-2000, the SPOT VEGETATION NDVI data （1 km spatial resolution） for 1998-2009, and observa- tional plant biomass data, the CASA model was used to...Based on the GIMMS AVHRR NDVI data （8 km spatial resolution） for 1982-2000, the SPOT VEGETATION NDVI data （1 km spatial resolution） for 1998-2009, and observa- tional plant biomass data, the CASA model was used to model changes in alpine grassland net primary production （NPP） on the Tibetan Plateau （TP）. This study will help to evaluate the health conditions of the alpine grassland ecosystem, and is of great importance to the pro- motion of sustainable development of plateau pasture and to the understanding of the func- tion of the national ecological security shelter on the TP. The spatio-temporal characteristics of NPP change were investigated using spatial statistical analysis, separately on the basis of physico-geographical factors （natural zone, altitude, latitude and longitude）, river basin, and county-level administrative area. Data processing was carried out using an ENVI 4.8 platform, while an ArcGIS 9.3 and ANUSPLIN platform was used to conduct the spatial analysis and mapping. The primary results are as follows： （1） The NPP of alpine grassland on the TP gradually decreases from the southeast to the northwest, which corresponds to gradients in precipitation and temperature. From 1982 to 2009, the average annual total NPP in the TP alpine grassland was 177.2x1012 gC yrl（yr represents year）, while the average annual NPP was 120.8 gC m^-2 yr^-1. （2） The annual NPP in alpine grassland on the TP fluctuates from year to year but shows an overall positive trend ranging from 114.7 gC m^-2 yr^-1 in 1982 to 129.9 gC m^-2 yr^-1 in 2009, with an overall increase of 13.3%; 32.56% of the total alpine grassland on the TP showed a significant increase in NPP, while only 5.55% showed a significant decrease over this 28-year period. （3） Spatio-temporal characteristics are an important control on an- nual NPP in alpine grassland： a） NPP increased in most of the natural zones on the TP, only showing a slight decrease in the Ngari montane desert-steppe and desert zone. The positive 展开更多
草地是宁夏陆地生态系统的重要组成部分,估算其净初级生产力(NPP)对宁夏草地可持续利用与管理至关重要。采用MODIS数据和CASA模型对2000—2015年间宁夏草地生态系统NPP进行了估算,通过一元线性回归趋势分析、Hurst指数等方法研究草地NP...草地是宁夏陆地生态系统的重要组成部分,估算其净初级生产力(NPP)对宁夏草地可持续利用与管理至关重要。采用MODIS数据和CASA模型对2000—2015年间宁夏草地生态系统NPP进行了估算,通过一元线性回归趋势分析、Hurst指数等方法研究草地NPP的时空变化规律及未来演变趋势,并分析草地NPP与气象因子的相关性。结果表明:(1)基于CASA模型的宁夏草地NPP模拟精度高,其估算值与实测多年草地NPP均值具有良好的线性关系(R=0.93,P<0.01),与MOD17产品的草地NPP空间分布基本一致。(2)近16 a宁夏草地年均NPP为148.28 g C m^(-2)a^(-1),且存在波动上升的趋势,其线性增长率为3.84 g C m^(-2)a^(-1)(P<0.01)。(3)宁夏草地NPP整体处于上升趋势,草地NPP增长的草地面积达98%,且其增率自南向北递减;宁夏草地NPP的Hurst指数在0.27—0.81之间,均值为0.53,大部分草地的NPP变化趋势具有较强同向持续性。(4)在年时间尺度上,宁夏草地NPP主要受降水量的影响,与气温的相关性较弱;在月时间尺度上,生长季草地NPP与月总降水量的相关性高,且不存在时间滞后响应现象,而与月均温的响应则存在1个月的时间滞后性,宁夏大面积分布的干草原与荒漠草原NPP对气温响应滞后是导致这一现象发生的主要原因。展开更多
文摘植被净初级生产力及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。在利用内蒙古典型草原连续13年的地上生物量资料对基于遥感信息的生态系统碳循环过程CASA（Camegie-Ames-Stanford Approach）模型验证的基础上，分析了内蒙古典型草原1982-2002年植被净初级生产力（Net primary productivity，NPP）的时间变异及其影响因子。结果表明：1）1982～2002年21年间内蒙古典型草原的平均年NPP为290．23 g C·m^-2．a^-1，变化范围为145．80～502．84 g C·m^-2·a^-1；2）内蒙古典型草原NPP呈增加趋势，但没有达到显著性水平，其中1982～1999年的18年间NPP呈现非常显著的增加趋势（P〈0．01），NPP增加的直接原因是由于生长旺季生长本身增强所致；3）内蒙古典型草原NPP与年降水量呈极显著的相关关系，年降水量显著影响NPP的变异，而NPP与年均温无显著相关关系。
文摘植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)及其对气候变化的响应研究是全球变化的核心内容之一。通过改进的光能利用率模型(CASA模型),利用MODIS NDVI数据、土地覆盖分类数据、气象数据等,逐像元模拟2001-2010年内蒙古草地生态系统NPP的时空变化,分析其对气候因子变化的响应关系。结果表明,1)2001-2010年内蒙古草地多年平均NPP为281.3 g C/(m2.a),空间分布呈由西南向东北递增的趋势,草甸草原、典型草原和荒漠草原平均NPP分别为431.8,288.7和123.5 g C/(m2.a);2)2001-2010年间内蒙古草地NPP总体上呈上升趋势。NPP上升趋势最明显的草地主要分布在毛乌素沙地、浑善达克沙地、科尔沁沙地、呼伦贝尔盟和大兴安岭南麓地区,而下降趋势最明显的草地主要分布在阴山山脉和锡林郭勒盟中部的典型草原区;3)总体而言,降水量是内蒙古草地净初级生产力的主要影响因素。草甸草原NPP与降水量、温度的关系均很密切,而且与温度的相关性更强;典型草原和荒漠草原NPP则主要受降水量控制,其中荒漠草原NPP与降水量的关系更密切。
文摘通过改进的光能利用率CASA模型估算2001—2010年间疏勒河流域陆地生态系统的净第一性生产力(NPP),采用线性趋势分析、变异系数和Hurst指数等方法,分析了NPP的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明:1疏勒河流域NPP的空间分布具有明显差异,空间上呈现西北低、东南高的趋势,且具有较明显的经向"条带"分布特征,2001—2010年,NPP平均值为102.26 g C m^(-2)a^(-1)。22001—2010年,疏勒河流域NPP总体呈增长趋势,年际波动较大,NPP明显增加的区域占总面积25.15%,明显减小的区域约占11.93%。3Hurst指数分析显示,疏勒河流域NPP变化的同向特征强于反向特征,其中持续改善地区占总面积的78.3%,21.7%的区域将由改善转为退化。4在年尺度上,降水是植被NPP变化的主要影响因素,NPP与降水呈弱的正相关关系,与温度相关性不显著;在月尺度上,温度是NPP变化的主要控制因子。疏勒河流域NPP对气候因子不存在明显的时滞和累积效应。
文摘植被净初级生产力(NPP)是评价陆地生态系统的重要参数。本文基于2000—2014年的MODIS NDVI数据,结合西北干旱区的自然环境特点,从土地覆盖类型、分类的精度、辐射数据的选取、计算公式的选择等方面对CASA模型进行改进和率定,进一步估算了西北干旱区的NPP,并分析了NPP的时空变化特征。结果表明:经验证改进的CASA模型对于干旱半干旱区植被NPP的模拟效果较好,可以反映研究区的植被生长及分布状况,西北干旱区多年平均植被NPP为191.63 g C·m^(-2)·a^(-1);西北干旱区植被NPP分布具有明显的区域差异性,总体上呈现出西北、东南高,中间低的特征;在年际变化上,NPP总体上呈增加趋势,线性增长率为2.98 g C·m^(-2)·a^(-1),且不同植被类型的NPP增长率不同,耕地增长最快,其次是灌丛,最低的是林地;对西北干旱区不同植被类型的NPP与气候因子(气温、降水)的相关性分析表明,总体上植被生物量与降水的相关系数为0.538(P<0.05),与气温的相关系数为0.394,说明研究区植被NPP与降水的相关性高于气温;且不同植被类型与气候因子的相关性具有差异性。
基金National Basic Research Program of China,No.2010CB951704Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences,No.XDB03030501No.XDA05060704
文摘Based on the GIMMS AVHRR NDVI data （8 km spatial resolution） for 1982-2000, the SPOT VEGETATION NDVI data （1 km spatial resolution） for 1998-2009, and observa- tional plant biomass data, the CASA model was used to model changes in alpine grassland net primary production （NPP） on the Tibetan Plateau （TP）. This study will help to evaluate the health conditions of the alpine grassland ecosystem, and is of great importance to the pro- motion of sustainable development of plateau pasture and to the understanding of the func- tion of the national ecological security shelter on the TP. The spatio-temporal characteristics of NPP change were investigated using spatial statistical analysis, separately on the basis of physico-geographical factors （natural zone, altitude, latitude and longitude）, river basin, and county-level administrative area. Data processing was carried out using an ENVI 4.8 platform, while an ArcGIS 9.3 and ANUSPLIN platform was used to conduct the spatial analysis and mapping. The primary results are as follows： （1） The NPP of alpine grassland on the TP gradually decreases from the southeast to the northwest, which corresponds to gradients in precipitation and temperature. From 1982 to 2009, the average annual total NPP in the TP alpine grassland was 177.2x1012 gC yrl（yr represents year）, while the average annual NPP was 120.8 gC m^-2 yr^-1. （2） The annual NPP in alpine grassland on the TP fluctuates from year to year but shows an overall positive trend ranging from 114.7 gC m^-2 yr^-1 in 1982 to 129.9 gC m^-2 yr^-1 in 2009, with an overall increase of 13.3%; 32.56% of the total alpine grassland on the TP showed a significant increase in NPP, while only 5.55% showed a significant decrease over this 28-year period. （3） Spatio-temporal characteristics are an important control on an- nual NPP in alpine grassland： a） NPP increased in most of the natural zones on the TP, only showing a slight decrease in the Ngari montane desert-steppe and desert zone. The positive
文摘草地是宁夏陆地生态系统的重要组成部分,估算其净初级生产力(NPP)对宁夏草地可持续利用与管理至关重要。采用MODIS数据和CASA模型对2000—2015年间宁夏草地生态系统NPP进行了估算,通过一元线性回归趋势分析、Hurst指数等方法研究草地NPP的时空变化规律及未来演变趋势,并分析草地NPP与气象因子的相关性。结果表明:(1)基于CASA模型的宁夏草地NPP模拟精度高,其估算值与实测多年草地NPP均值具有良好的线性关系(R=0.93,P<0.01),与MOD17产品的草地NPP空间分布基本一致。(2)近16 a宁夏草地年均NPP为148.28 g C m^(-2)a^(-1),且存在波动上升的趋势,其线性增长率为3.84 g C m^(-2)a^(-1)(P<0.01)。(3)宁夏草地NPP整体处于上升趋势,草地NPP增长的草地面积达98%,且其增率自南向北递减;宁夏草地NPP的Hurst指数在0.27—0.81之间,均值为0.53,大部分草地的NPP变化趋势具有较强同向持续性。(4)在年时间尺度上,宁夏草地NPP主要受降水量的影响,与气温的相关性较弱;在月时间尺度上,生长季草地NPP与月总降水量的相关性高,且不存在时间滞后响应现象,而与月均温的响应则存在1个月的时间滞后性,宁夏大面积分布的干草原与荒漠草原NPP对气温响应滞后是导致这一现象发生的主要原因。
