为揭示气候变化背景下我国各陆地生态系统净初级生产力(NPP)的时空分布特征与驱动机制,引入重心模型分析2000—2017年我国NPP的空间分布格局变化,并利用相关分析方法结合Thornthwaite Memorial模型定量区分气候变化与人类活动影响NPP的...为揭示气候变化背景下我国各陆地生态系统净初级生产力(NPP)的时空分布特征与驱动机制,引入重心模型分析2000—2017年我国NPP的空间分布格局变化,并利用相关分析方法结合Thornthwaite Memorial模型定量区分气候变化与人类活动影响NPP的相对作用。结果表明:(1)2000—2017年全国NPP均值为325.86 g C/m^(2),整体呈现出南方高北方低,东南向西北逐渐递减的特点。(2)近18年全国与各陆地生态系统NPP均呈现增长趋势,全国NPP增长速率为4.4597 g C m^(-2)a^(-1),总净增加约0.391 Pg C。空间上全国与森林、草地、荒漠生态系统的NPP重心向东北方向移动,农田与城市生态系统的NPP重心向西北方向移动,表明NPP在该方向上的增速和增量最大。(3)全国NPP在华北、西北地区与四川盆地主要受降水的影响,在青藏高原与云贵高原的东部主要受气温的影响,各陆地生态系统之间城市生态系统NPP对降水响应的敏感度相对最高,荒漠生态系统NPP对温度响应的敏感度相对最高。(4)气候变化和人类活动对全国NPP变化的贡献分别约占56%和44%,各陆地生态系统的NPP也表现为受气候变化的影响大于人类活动的影响。此外气候变化对荒漠生态系统NPP的影响最大,对森林生态系统的影响最小,人类活动对各陆地生态系统NPP的影响大小则相反。研究结果可为我国生态环境保护、资源的合理配置以及制定环境、社会经济发展等战略决策提供科学依据。展开更多
替代稳态下的荒漠生态系统生态弹性反映了系统承受环境干扰后的恢复能力,这对认识荒漠生态系统过程具有重要的理论意义。当前研究主要集中在湖泊和森林生态系统,而有关荒漠生态系统弹性的研究普遍未考虑替代稳态,也鲜有考虑弹性的时间...替代稳态下的荒漠生态系统生态弹性反映了系统承受环境干扰后的恢复能力,这对认识荒漠生态系统过程具有重要的理论意义。当前研究主要集中在湖泊和森林生态系统,而有关荒漠生态系统弹性的研究普遍未考虑替代稳态,也鲜有考虑弹性的时间变化。本研究以阜康北部的古尔班通古特沙漠南缘至沙漠腹地样带为例,运用2001年1月至2020年12月的MODIS全球植被指数遥感数据,采用BFAST(Breaks for Additive Season and Trend)和状态空间建模对数据进行处理和提取,通过不同状态的退出时间量化得出不同时段替代稳态条件下的生态弹性,同时根据计算结果分析了该地区生态弹性时空演变特征及其影响机制。研究结果表明:(1)研究区弹性+和弹性-整体呈现先下降后上升的趋势,但沙漠边缘至腹地空间差异显著。(2)生态弹性对降水变化存在滞后响应。(3)降水季节变化的差异会降低降水量与生态弹性之间的相关性。综上所述,生态弹性的空间分布总体受降水格局控制,但立地条件导致的植被空间异质性增加了生态弹性空间分布的复杂性,而生态弹性与降水变化的关系取决于植被群落构成、植物对降水变化响应、降水量变化趋势和季节分布。本研究在认识荒漠生态系统功能稳定性维持机制以及荒漠生态保护和修复方面具有重要的理论与实践意义。展开更多
基于涡度相关技术,对新疆典型绿洲棉田进行了连续4年的碳通量观测,并探讨覆膜滴灌棉田生育期内碳通量的构成和特征。结果表明:生长盛期(6—9月),棉田的总初级生产力(GPP)和净生态系统碳交换(NEE)日变化明显,峰值约出现在14:00。生态系...基于涡度相关技术,对新疆典型绿洲棉田进行了连续4年的碳通量观测,并探讨覆膜滴灌棉田生育期内碳通量的构成和特征。结果表明:生长盛期(6—9月),棉田的总初级生产力(GPP)和净生态系统碳交换(NEE)日变化明显,峰值约出现在14:00。生态系统呼吸(Res)日变化稳定,与膜下土壤温度日变化稳定有关。日间GPP随太阳净辐射(Rnet)增加而增大,可用直角双曲线方程描述;且最大光合速率的峰值出现在7月。各碳通量的季节变化不同:GPP和NEE与LAI的季节变化一致,峰值出现在7月;而Res的峰值出现在6月。月累积GPP在6—9月间主要分配给NEE;而其余月份则分配给Res。整个生育期内(5—10月),总GPP平均为816.2 g C/m2,其中NEE占58.6%,这表明生育期内覆膜滴灌棉田表现为碳汇。展开更多
文摘为揭示气候变化背景下我国各陆地生态系统净初级生产力(NPP)的时空分布特征与驱动机制,引入重心模型分析2000—2017年我国NPP的空间分布格局变化,并利用相关分析方法结合Thornthwaite Memorial模型定量区分气候变化与人类活动影响NPP的相对作用。结果表明:(1)2000—2017年全国NPP均值为325.86 g C/m^(2),整体呈现出南方高北方低,东南向西北逐渐递减的特点。(2)近18年全国与各陆地生态系统NPP均呈现增长趋势,全国NPP增长速率为4.4597 g C m^(-2)a^(-1),总净增加约0.391 Pg C。空间上全国与森林、草地、荒漠生态系统的NPP重心向东北方向移动,农田与城市生态系统的NPP重心向西北方向移动,表明NPP在该方向上的增速和增量最大。(3)全国NPP在华北、西北地区与四川盆地主要受降水的影响,在青藏高原与云贵高原的东部主要受气温的影响,各陆地生态系统之间城市生态系统NPP对降水响应的敏感度相对最高,荒漠生态系统NPP对温度响应的敏感度相对最高。(4)气候变化和人类活动对全国NPP变化的贡献分别约占56%和44%,各陆地生态系统的NPP也表现为受气候变化的影响大于人类活动的影响。此外气候变化对荒漠生态系统NPP的影响最大,对森林生态系统的影响最小,人类活动对各陆地生态系统NPP的影响大小则相反。研究结果可为我国生态环境保护、资源的合理配置以及制定环境、社会经济发展等战略决策提供科学依据。
文摘替代稳态下的荒漠生态系统生态弹性反映了系统承受环境干扰后的恢复能力,这对认识荒漠生态系统过程具有重要的理论意义。当前研究主要集中在湖泊和森林生态系统,而有关荒漠生态系统弹性的研究普遍未考虑替代稳态,也鲜有考虑弹性的时间变化。本研究以阜康北部的古尔班通古特沙漠南缘至沙漠腹地样带为例,运用2001年1月至2020年12月的MODIS全球植被指数遥感数据,采用BFAST(Breaks for Additive Season and Trend)和状态空间建模对数据进行处理和提取,通过不同状态的退出时间量化得出不同时段替代稳态条件下的生态弹性,同时根据计算结果分析了该地区生态弹性时空演变特征及其影响机制。研究结果表明:(1)研究区弹性+和弹性-整体呈现先下降后上升的趋势,但沙漠边缘至腹地空间差异显著。(2)生态弹性对降水变化存在滞后响应。(3)降水季节变化的差异会降低降水量与生态弹性之间的相关性。综上所述,生态弹性的空间分布总体受降水格局控制,但立地条件导致的植被空间异质性增加了生态弹性空间分布的复杂性,而生态弹性与降水变化的关系取决于植被群落构成、植物对降水变化响应、降水量变化趋势和季节分布。本研究在认识荒漠生态系统功能稳定性维持机制以及荒漠生态保护和修复方面具有重要的理论与实践意义。
文摘基于涡度相关技术,对新疆典型绿洲棉田进行了连续4年的碳通量观测,并探讨覆膜滴灌棉田生育期内碳通量的构成和特征。结果表明:生长盛期(6—9月),棉田的总初级生产力(GPP)和净生态系统碳交换(NEE)日变化明显,峰值约出现在14:00。生态系统呼吸(Res)日变化稳定,与膜下土壤温度日变化稳定有关。日间GPP随太阳净辐射(Rnet)增加而增大,可用直角双曲线方程描述;且最大光合速率的峰值出现在7月。各碳通量的季节变化不同:GPP和NEE与LAI的季节变化一致,峰值出现在7月;而Res的峰值出现在6月。月累积GPP在6—9月间主要分配给NEE;而其余月份则分配给Res。整个生育期内(5—10月),总GPP平均为816.2 g C/m2,其中NEE占58.6%,这表明生育期内覆膜滴灌棉田表现为碳汇。
