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基于1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地利用变化数据,借助InVEST模型评估天目-怀玉山区生境质量时空分布特征,并采用多尺度地理加权回归模型（MGWR）,对研究区耕地、林地、草地和建设用地的变化与生境质量变化的空间关系进行显式化分析,结果显示：（1）1980—2018年间,天目-怀玉山区耕地持续减少,林地和草地先增加后减少,水域面积增加幅度最大,建设用地变化较小,土地利用转移主要以耕地向林地、草地和建设用地转换、林地向建设用地转换和草地向林地转换为主。（2）1980—2018年间,天目-怀玉山区生境质量水平波动较小,且常年处于较高水平,总体上先增加后减少。（3）MGWR模型计算结果显示1980—2018年间,耕地、林地、草地和建设用地在812、194、1 166和512的较大尺度上影响着生境质量,而1990-2000年间,则在51、45、43和123的局部尺度上影响着生境质量。模型回归系数显示,1980—2018年间,林地和草地的变化与生境质量的变化呈现正相关关系,耕地和建设用地的变化与生境质量变化呈现负向关关系;1990—2000年间,4种土地利用类型的变化对生境质量的影响呈现较为明显的两极化空间格局,其主要取决于土地利用类型转换的方向。研究结果将为天目-怀玉山区土地资源合理利用和生态环境保护提供可靠的理论依据。 相似文献
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陆地生态系统碳源与碳汇的变化与土地利用/覆被变化（LUCC）的演变密切相关,为探讨土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响机制,基于1980—2020年LUCC数据集,通过多评价准则（Multi-criteria evaluation,MCE）的元胞自动机（Cell automata,CA）和马尔科夫链（Markov chain）模型,模拟伊犁谷地2030年的LUCC时空动态,耦合InVEST模型探讨土地利用变化下伊犁谷地1980—2030年陆地生态系统碳储量的时空演变格局。结果表明,MCE-CA-Markov模型预测LUCC数据集与2000、2010年和2020年实际LUCC精度检验的Kappa系数分别为0.929 1、0.875 5和0.929 7,模型模拟普适性较高,可对后续碳储量时空演变格局进行精准评估。利用InVEST模型估算的伊犁谷地1980年总碳储量约为1 114.95 Tg,预计至2030年总碳储量呈逐期下降趋势,累计净减少65.94 Tg,其中林草地面积的退缩是致使碳储量下降的主导因素。伊犁谷地碳储量空间分布总体上表现为高值区域环绕低值区域,呈嵌套分布。碳密度的高值区域分布在南部和北部山区林草地,而低值区域仅集中在中部河谷平原附近。研究土地利用变化对陆地生态系统碳储量的影响可为研究区碳库管理提供数据支持,为制定碳固存和环境保护政策提供理论参考。 相似文献
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Contribution of increasing CO2 and climate to carbon storage by ecosystems in the United States 总被引：2，自引：0，他引：2
Schimel D Melillo J Tian H McGuire AD Kicklighter D Kittel T Rosenbloom N Running S Thornton P Ojima D Parton W Kelly R Sykes M Neilson R Rizzo B 《Science (New York, N.Y.)》2000,287(5460):2004-2006
The effects of increasing carbon dioxide (CO2) and climate on net carbon storage in terrestrial ecosystems of the conterminous United States for the period 1895-1993 were modeled with new, detailed historical climate information. For the period 1980-1993, results from an ensemble of three models agree within 25%, simulating a land carbon sink from CO2 and climate effects of 0.08 gigaton of carbon per year. The best estimates of the total sink from inventory data are about three times larger, suggesting that processes such as regrowth on abandoned agricultural land or in forests harvested before 1980 have effects as large as or larger than the direct effects of CO2 and climate. The modeled sink varies by about 100% from year to year as a result of climate variability. 相似文献
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From dimming to brightening: decadal changes in solar radiation at Earth's surface 总被引：12，自引：0，他引：12
Wild M Gilgen H Roesch A Ohmura A Long CN Dutton EG Forgan B Kallis A Russak V Tsvetkov A 《Science (New York, N.Y.)》2005,308(5723):847-850
Variations in solar radiation incident at Earth's surface profoundly affect the human and terrestrial environment. A decline in solar radiation at land surfaces has become apparent in many observational records up to 1990, a phenomenon known as global dimming. Newly available surface observations from 1990 to the present, primarily from the Northern Hemisphere, show that the dimming did not persist into the 1990s. Instead, a widespread brightening has been observed since the late 1980s. This reversal is reconcilable with changes in cloudiness and atmospheric transmission and may substantially affect surface climate, the hydrological cycle, glaciers, and ecosystems. 相似文献
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【目的】分析近20年广西土地利用／土地覆盖变化（Land Use and Land Cover Change,LUCC）过程与气候波动对农田生产潜力的影响。【方法】基于20世纪80年代末至2010年的5期土地利用遥感监测数据,分析近20年广西耕地资源的变化过程;结合1990～2010年的逐日气象资料,采用环境因子逐步订正方法估算农田生产潜力。【结果】根据遥感监测结果,近20年广西耕地面积净减少了20843．81ha。在1990～2010年平均气候条件下,广西林地变耕地动态对农田生产潜力总值增加贡献最大,占新开垦耕地农田生产潜力总值的80．73％;耕地变建设用地动态使农田生产潜力总值减少最多,占流失耕地农田生产潜力总值的74．39％。当耕地保持20世纪80年代末状态不变时,气候波动使1990-2010年广西水田生产潜力均值变化总体上呈上升趋势,但旱地生产潜力均值变化总体上呈下降趋势。【建议】广西新开垦耕地的农田生产潜力不及流失耕地的农田生产潜力,优质耕地面积减少。因此要求在强调耕地占补平衡的同时,注重耕地质量的平衡,一方面要防止优质耕地面积的减少,另一方面要通过改土改水、节水灌溉等措施提高粮食综合生产能力,弥补由优质耕地减少和气候变化给粮食产量带来的损失。 相似文献
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城市是地表受人类活动影响最深刻的区域,城市系统碳循环在全球和区域碳过程中具有重要的地位和作用.提出了城市“自然-社会”二元碳循环的概念,探讨了城市系统碳循环的一般特征;分析了城市系统碳循环的内部机理,主要包括:城市系统碳储量和碳输入/输出通量的主要过程和途径、城市系统碳储量、碳通量和碳流通的生命周期分析、城市系统碳输入和碳输出的类型划分等;提出了基于系统层次划分和碳流通过程的城市系统碳循环的研究框架,分析了城市自然系统和城市经济系统的主要碳流通过程和环节,构建了城市系统碳循环研究的思路和理论框架;最后提出了城市系统碳循环领域未来的研究重点. 相似文献
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为深入了解农田生态系统碳交换规律以及碳循环的机理和过程,本研究采用涡度相关技术,对湘中地区稻油两熟农田生态系统进行了全年的通量观测,分析了碳通量及其各组分在不同时间尺度上的变化特征,探讨了水稻、油菜生长季内碳通量对主要环境因子的响应。结果表明:稻油两熟农田生态系统净碳交换日尺度变化特征总体呈"U"型单峰曲线变化,季节变化特征呈现单峰双谷"W"曲线变化,存在两个明显的碳吸收期;净碳交换吸收峰值水稻普遍高于油菜,总初级生产力和生态系统呼吸的累积速率水稻高于油菜;稻油两熟农田生态系统全年的净碳交换累积总量为-206.26 g/m^(2),总初级生产力累积总量为1 173.9 g/m^(2),生态系统总呼吸累积总量为967.64 g/m^(2),生态系统的碳利用效率为17.6%,总体表现为碳吸收旺盛;水稻和油菜生长季内碳通量与环境因子的相关性不同,白天的净碳交换与光合有效辐射呈负相关,夜间生态系统呼吸随土壤温度的升高呈指数曲线变化,油菜的温度敏感性要高于水稻。本研究结果可为农田固碳减排提供理论依据和数据支持。 相似文献
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以内蒙古土默特左旗为研究区域,选取了1980年MSS、1990年TM、2000年ETM以及2007年ETM4期Landsat遥感数据作为数据源。在Erdas和ArcGIS系统的支持下,结合土默特左旗土地利用图（1：10万）及林地解译标志,通过目视解译提取该区林地信息并对土默特左旗近30年的有林地进行遥感动态监测和分析。结果表明：①研究区域土默特左旗林地面积呈逐年减少趋势,其中1980—1990年相对变化最为剧烈,减少了2．2个百分点。②研究区域土默特左旗的林地类型主要为针阔混交林和灌木林,针叶林、阔叶林、针阔混交林林地面积整体呈现减少趋势,灌木林的林地面积整体呈现增加趋势。最后总结了土默特左旗林地面积的变化既有自然因素的作用,又有人为活动的影响,其中该区气候干旱、多风沙及人们对林地的不合理的开发利用是其主要原因。 相似文献
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基于1978—2009年统计资料,对我国麻类作物的种植面积、年产量及单位面积产量的变化特征及成因进行分析。结果表明,1980—1985年我国麻类作物、红黄麻种植面积与年产量快速上涨,1985—1990年又急速下降,1990—2009年我国麻类作物、红黄麻种植面积与年产量保持缓缓萎缩;我国麻类作物生产日益萎缩的原因为麻产业效益低、劳动强度大、麻类产品价格不稳定。研究认为以低碳经济发展为契机、利用占补平衡、进行土地制度创新、申请国家地理标志产品是提高麻类作物生产规模与麻类产品质量及提高经济效益、生态效益和社会效益的有效措施。 相似文献
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Spatio-Temporal Changes in the Rice Planting Area and Their Relationship to Climate Change in Northeast China: A Model-Based Analysis 
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下载免费PDF全文 XIA Tian WU Wen-bin ZHOU Qing-bo YU Qiang-yi Peter H Verburg YANG Peng LU Zhongjun 《农业科学学报》2014,13(7):1575-1585
Rice is one of the most important grain crops in Northeast China (NEC) and its cultivation is sensitive to climate change. This study aimed to explore the spatio-temporal changes in the NEC rice planting area over the period of 1980–2010 and to analyze their relationship to climate change. To do so, the CLUE-S (conversion of land use and its effects at small region extent) model was first updated and used to simulate dynamic changes in the rice planting area in NEC to understand spatio-temporal change trends during three periods: 1980–1990, 1990–2000 and 2000–2010. The changing results in individual periods were then linked to climatic variables to investigate the climatic drivers of these changes. Results showed that the NEC rice planting area expanded quickly and increased by nearly 4.5 times during 1980–2010. The concentration of newly planted rice areas in NEC constantly moved northward and the changes were strongly dependent on latitude. This confirmed that climate change, increases in temperature in particular, greatly influenced the shift in the rice planting area. The shift in the north limit of the NEC rice planting area generally followed a 1°C isoline migration pattern, but with an obvious time-lag effect. These findings can help policy makers and crop producers take proper adaptation measures even when exposed to the global warming situation in NEC. 相似文献
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Battle M Bender ML Tans PP White JW Ellis JT Conway T Francey RJ 《Science (New York, N.Y.)》2000,287(5462):2467-2470
Recent time-series measurements of atmospheric O2 show that the land biosphere and world oceans annually sequestered 1.4 +/- 0.8 and 2.0 +/- 0.6 gigatons of carbon, respectively, between mid-1991 and mid-1997. The rapid storage of carbon by the land biosphere from 1991 to 1997 contrasts with the 1980s, when the land biosphere was approximately neutral. Comparison with measurements of delta13CO2 implies an isotopic flux of 89 +/- 21 gigatons of carbon per mil per year, in agreement with model- and inventory-based estimates of this flux. Both the delta13C and the O2 data show significant interannual variability in carbon storage over the period of record. The general agreement of the independent estimates from O2 and delta13C is a robust signal of variable carbon uptake by both the land biosphere and the oceans. 相似文献
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McNeil BI Matear RJ Key RM Bullister JL Sarmiento JL 《Science (New York, N.Y.)》2003,299(5604):235-239
We estimated the oceanic inventory of anthropogenic carbon dioxide (CO2) from 1980 to 1999 using a technique based on the global chlorofluorocarbon data set. Our analysis suggests that the ocean stored 14.8 petagrams of anthropogenic carbon from mid-1980 to mid-1989 and 17.9 petagrams of carbon from mid-1990 to mid-1999, indicating an oceanwide net uptake of 1.6 and 2.0 +/- 0.4 petagrams of carbon per year, respectively. Our results provide an upper limit on the solubility-driven anthropogenic CO2 flux into the ocean, and they suggest that most ocean general circulation models are overestimating oceanic anthropogenic CO2 uptake over the past two decades. 相似文献
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安徽省60年以来的淮河治理包括3个阶段:第1阶段重在防堵(1951～1970年),第2阶段小流域治理(1971～1990年)和第3阶段全流域综合治理(1991～2010年)。全面梳理60年来安徽治淮历程,认为应站在人类未来生存发展战略的高度,认识治淮,思考治淮;流域上下游应发扬团结治水精神,综合治理,形成合力;应统筹考虑水资源利用与防洪治污,治用并举,走可持续发展之路;应重构人与自然的关系,化解人水争地的矛盾,退地还河,还田于水;继续坚持全面规划,统筹兼顾,标本兼治。 相似文献
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海河流域土地利用变化图谱分析 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]定量探求海河流域土地利用类型转换、变化强度与空间分布规律,以期为该地区土地利用的科学管理提供依据。[方法]在遥感技术与地理信息技术支持下,解译并绘制了研究区40年(1970～2010年)5期(1970年、1980年、1990年、2000年和2010年)的土地利用图,并以此为基础进行空间叠加构建了土地利用变化图谱、过程图谱、涨势图谱和演变模式4种图谱,分析了土地利用格局变化规律。[结果]整体上看,耕地转化为建设用地是40年来海河流域最主要的土地利用变化特征;非稳定区域面积占到35%,海河流域土地利用变化剧烈,加强土地科学管理十分必要;1980～1990年期间各土地利用类型新增转化均最小,形成了增量波动低谷,表明在此时期土地利用类型之间转化最为平缓。[结论]该研究结果表明与常规转移矩阵法相比,地学信息图谱方法在土地利用变化分析方面有着明显优势,能够展示兴趣区的空间位置分布,表现出多维空间信息。 相似文献
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Tropical forests and the global carbon cycle 总被引：2，自引：0，他引：2
New data on the three major determinants of the carbon release from tropical forest clearing are used in a computer model that simulates land use change and its effects on the carbon content of vegetation and soil in order to calculate the net flux of carbon dioxide between tropical ecosystems and the atmosphere. The model also permits testing the sensitivity of the calculated flux to uncertainties in these data. The tropics were a net source of at least 0.4 x 10(15) grams but not more than 1.6 x 10(15) grams of carbon in 1980, considerably less than previous estimates. Decreases in soil organic matter were responsible for 0.1 x 10(15) to 0.3 x 10(15) grams of the release, while the burning and decay of cleared vegetation accounted for 0.3 x 10(15) to 1.3 x 10(15) grams. These estimates are lower than many previous ones because lower biomass estimates and slightly lower land clearing rates were used and because ecosystem recovery processes were included. These new estimates of the biotic release allow for the possibility of a balanced global budget given the large remaining uncertainties in the marine, terrestrial, and fossil fuel components of the carbon cycle. 相似文献
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中国北方森林和草地生态系统碳氮耦合循环与碳源汇效应研究 总被引：1，自引：0，他引：1
全球变化自20世纪80年代以来作为一个科学问题开始出现,现今已超越科学领域,成为影响当今世界发展的重大政治、经济和外交问题。在科技部的 “十三五”期间“全球变化及应对”重点研发计划专项支持下,来自中国科学院沈阳应用生态研究所、西北农林科技大学、中国科学院植物研究所等6个单位31位科学家于2016年7月开始承担“中国北方森林和草地生态系统碳氮耦合循环与碳源汇效应研究”项目。该项目旨在:1)凸显中国北方植物群落演替在温室气体吸收和排放平衡,特别是在我国未来碳汇中的作用;2)绘制森林和草地碳源汇转变的敏感区、脆弱区;3)建立和发展稳定同位素技术研究碳氮循环的多时间序列历史变化及其对全球氮沉降、大气CO2浓度上升和气候变化的响应;4)揭示氮沉降、升温、火干扰和植被演替驱动的碳氮耦合循环生物学机制及其碳源汇响应。通过该项目5年的实施,预期能增加我国北方森林和草地生态系统碳氮耦合循环生物学机制的认识,增强对北方森林和草地生态系统对全球变化响应的预测能力和减少预测的不确定性。 相似文献
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Carbon pools and flux of global forest ecosystems 总被引：40，自引：0，他引：40
Dixon RK Solomon AM Brown S Houghton RA Trexier MC Wisniewski J 《Science (New York, N.Y.)》1994,263(5144):185-190
Forest systems cover more than 4.1 x 10(9) hectares of the Earth's land area. Globally, forest vegetation and soils contain about 1146 petagrams of carbon, with approximately 37 percent of this carbon in low-latitude forests, 14 percent in mid-latitudes, and 49 percent at high latitudes. Over two-thirds of the carbon in forest ecosystems is contained in soils and associated peat deposits. In 1990, deforestation in the low latitudes emitted 1.6 +/- 0.4 petagrams of carbon per year, whereas forest area expansion and growth in mid- and high-latitude forest sequestered 0.7 +/- 0.2 petagrams of carbon per year, for a net flux to the atmosphere of 0.9 +/- 0.4 petagrams of carbon per year. Slowing deforestation, combined with an increase in forestation and other management measures to improve forest ecosystem productivity, could conserve or sequester significant quantities of carbon. Future forest carbon cycling trends attributable to losses and regrowth associated with global climate and land-use change are uncertain. Model projections and some results suggest that forests could be carbon sinks or sources in the future. 相似文献
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近20年关中地区土地利用/覆盖变化动态与格局 总被引：4，自引：2，他引：2
【目的】掌握区域土地利用变化的实际状况,提高土地资源科学管理、高效持续利用能力。【方法】基于RS和GIS技术,采用空间转移矩阵、修正动态度及开发程度等模型分析关中地区1990—2007年土地利用变化动态。【结果】区域土地利用变化显著而复杂,耕、林、草之间的双向流转空间上并存,1990—2000年相对剧烈,2000—2007年较为有序稳定,整体向着改善生态的方向发展;17年建设占用耕地共18.33万hm2且以水浇地为主,空间上主要发生在关中盆地区、时间上主要在后一阶段。修正的单一和区域综合土地利用动态度可定量表达不同时间段土地利用变化差异、对比区域间土地利用类型变更速度差异;后者结合变化幅度还指示区域土地利用行为的有序程度。【结论】土地利用政策和经济利益是驱动区域土地资源的开发利用方式不断变化的动力。加强关中盆地区的耕地保护,稳定和推进渭北高原和秦岭-关山区的生态恢复和建设成果,是未来关中地区土地利用管理中的重要环节。 相似文献
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揭示耕地空间分布与变化规律,可为制定合理有效的耕地保护和区域发展政策提供依据.以往关于耕地空间分布与变化研究大多以单元间相互独立为假设条件,忽视单元之间相关性,这可能致使结果不能客观揭示耕地空间分布与变化特征.本文构建耕地指数与耕地变化指数,借助空间自相关与重心分析模型,对江苏省1980-2009年耕地空间分布与变化进行分析.研究结果表明:江苏省耕地空间分布与变化表现出严重不均衡,2009年耕地稀疏区与减少区主要分布在苏锡常,耕地集聚区、增加区和基本稳定区主要分布在苏中与苏北;耕地空间分布与变化具有空间自相关现象,2009年江苏耕地分布形成包括苏州、无锡市区在内的低—低相关区和沭阳、涟水在内的高—高相关区相对应的空间分布格局,2000-2009年耕地变化的低—低相关区包括苏州全部县(市),高—高相关区包括盐城中东部与宝应县、兴化市;相比1980年,2009年耕地分布重心向东北方偏移. 相似文献
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土地利用变化对生态系统碳循环和全球气候变化具有非常显著的影响。土壤碳库容量为大气碳库的2~3倍,土壤呼吸过程是土壤圈碳流入大气圈的主要途径。研究土地利用变化对土壤碳库与土壤呼吸速率的影响对于揭示生态系统对土地利用变化的响应机制及科学估算区域生态系统的碳汇功能具有十分重要的意义。综述了自然林地、人工林地、农业用地和草地等4种土地利用方式相互转化对土壤碳储量的影响,较详细地分析了土地利用变化对不同活性碳库（主要包括微生物量碳、水溶性碳、易氧化碳等）的影响,探讨了土壤呼吸速率对土地利用变化的响应及其机制,最后对该方向今后的研究重点做了展望。参69 相似文献