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植被冠层对入射光有效辐射的吸收系数 (FPAR) 和最大光能利用率是NPP模拟的重要参数。利用光量子仪实测了典型草原植被类型关键生育期光合有效辐射值,根据NDVI与FPAR之间的良好相关性,建立了2个FAPR估算模型。结果表明,实测的FPAR值与模型估算的FPAR之间的相关性均达到极显著水平,2个模型的估测值之间没有显著性差异。因此,本研究中采取求均值后计算了我国草原的FPAR,并与NASA-FPAR产品进行了嵌套和互补,形成全国完整的草原FPAR空间分布图。同时,基于归一化植被指数和叶面积指数,以中国草原18大类分类结果为基础单元,对中国草原18大类的最大光能利用率进行调整,调整后的最大光能利用率输入NPP模型后,改善了NPP估算精度,在大类尺度上,总体预测精度为85.71%。 相似文献
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三裂叶蟛蜞菊光合生理特性对光合有效辐射增强的响应 总被引：13，自引：4，他引：9
三裂叶蟛蜞菊是华南地区重要的园林绿化植物。在人工控制光合有效辐射(PAR)条件下,测量了三裂叶蟛蜞菊在深秋和冬季的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr),胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)等光合生理特性对连续光照强度增强的响应。结果表明:Tr、Pn均随PAR的增强而增大,且增幅稳定;Gs在PAR增强的起始阶段先下降,从200μmol/(m2·s)后,逐渐上升,尤其11 月较明显;Ci随着PAR的增强而逐渐减少,在PAR为2 000μmol/(m2·s)后趋于平衡。温度对三裂叶蟛蜞菊光合生理特性的影响较显著,但若光照充分,其光合速率也能提高。三裂叶蟛蜞菊有较高的水分利用率,表明它比较耐干旱。 相似文献
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气候变化下中国草地NPP的研究 总被引：2，自引：2，他引：0
通过全球气候变化下的中国草地NPP研究方法及估算模型的总结,分析中国草地NPP时空变化及其与影响因子间的相互关系,并提出中国草地NPP研究过程中存在的问题和未来发展方向。全球气候变化下,遥感估测和生态遥感耦合模型因适合大尺度的草地NPP估算,成为最主要的研究方法和研究模型。中国草地NPP在时间上表现为倒U字型和总体上升趋势的季节性、年际性变化,在空间上呈现出从东向西递减和阶梯式的水平、垂直地带性变化;这种时空上的变化主要与气候因子(温度和降水量)和人为因子等有密切的关系。全球气候变化下中国草地NPP的研究主要有基础数据不足、模型参数繁多和建模过程存在不确定性3个方面的问题。所以,解决问题并将其有机结合,是未来草地NPP研究的发展方向之一。 相似文献
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基于CASA模型的甘肃省草地净初级生产力研究 总被引：1，自引：0，他引：1
利用基于遥感数据的光能利用模型-CASA模型估算了2005年甘肃草地生态系统NPP,分析了其空间格局,以及地形因素对草地NPP的影响。(1)实测数据与模拟结果对比表明,修正后的CA-SA模型的可操作性强,仅利用地面气象数据和遥感数据就可以对草地生产力进行模拟,模拟效果较好。(2)2005年甘肃省草地NPP总量为3.76×1013g/(m2.a),最高值达790.56g/(m2.a),年均值为139.15g/(m2.a),由西南向东北逐渐减少。(3)草地NPP季节变化非常明显,夏季NPP达到最大值;冬季植被基本停止生长,草地NPP值最低。4)在海拔3 000～3 500m区域、25°～30°坡度以及东坡草地NPP均达到较高水平。 相似文献
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采用MODIS数据和改进的光能利用率模型(CASA模型)对2006-2016年塔里木河流域植被生长季草地净初级生产力(NPP)进行估算,通过一元线性回归趋势分析、变异系数、Hurst指数等方法,分别从时间特征、空间特征、空间稳定性和未来变化趋势4个方面对其时空变化过程进行分析,阐述了2006-2016年塔里木河流域草地NPP的时空格局与变化特征。结论如下:1)时间特征上,2006-2016年塔里木河流域草地NPP总体呈波动上升趋势,其中增长区域占64.1%,负增长区域占35.9%,NPP总量平均增长速度为1.31×1011 g C·m-2·yr-1;6-8月为流域内草地的主要生长期,NPP总量占生长季总量的47.3%。2)空间特征上,2006-2016年塔里木河流域草地NPP分布呈现明显空间分异特征,总体分布特征为西北向东南呈递减趋势,草地NPP多年平均值为13.62 g C·m-2·yr-1。在垂直变化(海拔)上,呈现出随海拔升高NPP呈“降低-升高-降低”的特点;在水平变化上(经、纬度),草地NPP变化没有明显特征。3)空间稳定性上,塔里木河流域草地NPP变异系数介于0.19~3.17。草地NPP存在明显的空间差异性,草地NPP变异系数大部分地区均属于低值区,其中变异系数在0.5以下的占总面积的94.6%。高波动区域主要集中在“四源一干”和车尔臣诸小河流域。4)未来变化趋势上,塔里木河流域草地NPP Hurst指数介于0.10~0.97,均值为0.57。未来变化趋势呈持续性特征面积占71.6%,反持续性特征面积占28.4%,除开孔河流域北部及车尔臣诸小河西南大部呈反持续性特征,其余草地均呈现出持续性特征,预示着流域草地NPP未来处于持续增加趋势。草地NPP时空分布特征显示,塔里木河流域草地生态系统健康状况总体好转,局部恶化。 相似文献
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1981-2001年内蒙古草地净初级生产力时空变化特征 总被引：2，自引：0，他引：2
利用遥感和气象数据,采用CASA(Carnegie Ames Stanford Approach)模型和统计分析方法,研究了1981-2001年内蒙古自治区草地7-8月植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)的时空变化特征,并分析了气候因素和放牧强度对NPP的影响。结果表明,1）1981-2001年,内蒙古草地NPP显著减少、显著增加和变化不明显的面积分别占1%、30%和69%;NPP显著增加的区域位于内蒙古东北、东南和南部,NPP显著减少的区域零星分布于该区中部荒漠草原和典型草原分界处。总体而言,该区NPP增加不甚明显, 21年7-8月草地NPP（均以C变化计）平均值为192.0 g/m2,年际变化范围为150.5～255.5 g/m2。2）7-8月降水是该区NPP年际变化的主要驱动因子,降水量高的年份NPP亦高。NPP与气候因素间的关系表现为NPP随降水增多而升高,随温度升高而下降,辐射对NPP的影响不明显。3）综合考虑气候因素与人类活动对草地NPP的影响发现,21年间,土默特左旗和土默特右旗境内放牧强度增加导致NPP显著下降。 相似文献
8.
解析高寒草甸水分利用效率连续变化特征及其影响因素,对于提升高寒草甸水分利用效率具有重要作用.本研究基于2003–2010年青海海北金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸连续8年间总初级生产力(gross primary productivity,GPP)和借助于潜热通量(latent heat flux,LE)和蒸发潜热(λ)计算实际蒸散量,进而计算出8年间水分利用效率值,并探讨了其对气象因子的响应特征,结果表明:1)年际尺度上,8年间总初级生产力、蒸散量和水分利用效率分别以每年98.55 g·m?2、40.15 mm和138.70 g·(m2·mm)?1的趋势上升;季节尺度上,总初级生产力、蒸散量和水分利用效率均在7月份达到最大值,1月份呈现最小值.2)年均温度、相对湿度和净辐射对全年水分利用效率相对贡献率均最高,三者能解释73.50％的全年水分利用效率变异.光合有效辐射、空气温度和相对湿度3个环境因子在生长季尺度上相对贡献率总值为74.14％.在全年和生长季尺度上,年均气温和光合有效辐射贡献率较高,分别为43.09％和30.79％.相关性分析结果显示,相对湿度是影响水分利用效率的主要因子,全年尺度上还有年均气温和饱和水汽压差,生长季尺度上主要影响因素还包括光合有效辐射和净辐射.研究结果对于明晰金露梅灌丛草甸水分利用效率调控机制具有重要意义. 相似文献
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《草原与草坪》2020,(2)
为揭示黑河源区2000～2018年草地NPP的时空变化特点以及影响因素,基于MODIS数据,运用趋势分析法进行研究,以期为黑河源区草地生态系统碳储量的估算提供数据支撑。结果显示:黑河源区草地月平均NPP变化特征呈现"单峰型"曲线,年平均NPP整体呈现波动上升的特点。黑河源区草地年均NPP空间分布呈现自西北向东南逐渐增加的特点,表明海拔及水热组合条件是影响牧草生长的主导因素。黑河源区草地NPP随着高程的增加呈现先增加后降低的特点,在高程2 757～3 257 m时达到最大值,为262.38 gC/(m~2·a),且阴坡的NPP值高于阳坡的NPP值,表明阴坡草地的生产能力要强于阳坡草地的生产能力。 相似文献
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呼伦贝尔羊草草甸草原光合有效辐射分量变化规律分析 总被引：2，自引：1，他引：1
通过实测呼伦贝尔羊草草原冠层光合有效辐射（ＰＡＲ）各分量并计算冠层反射率、土壤反射率,对其季节变化、日变化进行浅析。研究表明,在生长季６月初－９月下旬,ＰＡＲ 和ＡＰＡＲ（吸收性光合有效辐射）季节变化均呈减小趋势。ＰＡＲ 波动较大,在２５～５８ｍｏｌ／ｍ２;ＡＰＡＲ 则在１７～３４ｍｏｌ／ｍ２ 波动。光合有效辐射吸收比例（ＦＰＡＲ）随季节推移呈增大趋势,波动范围在０．４６～０．７７,最大值出现在８ 月下旬,可达０．７７。晴天冠层入射ＰＡＲ、反射ＰＡＲ、透射ＰＡＲ 和土壤反射ＰＡＲ 日变化均呈较标准正弦曲线。冠层反射率在中午１２点前后最低而早晚值较高。土壤反射率日变化６月波动较大,在０．４之内,７－９月,仅在０．０８内。ＡＰＡＲ 日变化趋势和入射ＰＡＲ 基本一致。６月、７月至８月中旬,晴天ＦＰＡＲ 日变化呈较标准的余弦曲线,变动幅度为０．６０,９月变动幅度仅为０．１３,几乎趋于常数。本研究在获取较准确地面实测ＰＡＲ 数据的同时得到ＦＰＡＲ,可为本地区草地ＦＰＡＲ 的精度评估和验证提供参考。 相似文献
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适合的土壤水分和光照强度更有利于植物生长。以冷饭团 (Kadsura coccinea)小苗为研究对象,采用LI-6400便携式光合仪对其光合日变化及不同土壤水分条件下的光合指标进行测定并分析。结果表明,冷饭团净光合速率(Pn)日变化呈“双峰”型,有轻微“午休”现象。不同有效辐射(PAR)阶段,不同土壤含水率实验组变化趋势不同,在PAR为200~600 μmol.(m2.s)-1阶段,各实验组均达到较高的Pn值,且实验组间无显著性差异(P>0.05)。弱光条件下[PAR<200 μmol.(m2.s)-1],随着土壤水分减少,光补偿点(LCP) 减小,对弱光的利用能力增加;强光条件下[PAR>600 μmol.(m2.s)-1],除含水率19.6%实验组,Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs) 呈升高或稳定趋势变化外,其余5组随着含水率的减小而减小,水分利用率(WUE)先减小后平稳,且随含水率减小而增大。土壤含水率为19.6%,PAR 为600 μmol.(m2.s)-1] 是冷饭团较为适合生长的环境条件。 相似文献
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为揭示内蒙古不同类型草地净初级生产力(NPP)时空动态,探究其与气候因子的相关性,利用2001～2016年遥感数据,气象数据和20世纪80年代中国草地分类数据,采用光能利用率(CASA)模型,模拟获取2001～2016年内蒙古草地NPP,并分析了不同类型草地NPP的时空动态及其对气候因子的响应。结果表明:(1)2001～2016年,内蒙古草地年均NPP为163.9 gC/(m^2·a),空间上呈现东北部高西南部低的特征,年均NPP总量为31.6 TgC/a(1Tg=1012g);(2)试验的16年,内蒙古草地年均NPP呈增加趋势增加量为2.1 gC/(m^2·a),年际波动较大;(3)温性草甸草原、热性草丛、低地草甸、山地草甸和沼泽的年均NPP呈显著增加趋势,其他5类呈显著减少趋势;(4)NPP与年均温和年总降水量的相关系数分别为-0.01和0.4;(5)除温性荒漠草原和温性草原化荒漠外,其他类型草地NPP均与温度呈负相关关系,所有类型草地NPP与降水量均呈正相关关系。降水是影响内蒙古草地NPP最主要的气候因子。 相似文献
13.
在CASA模型基础上,根据松嫩平原西部自身特点对模型参数获取方法进行改进.以MODIS NDVI数据和气象数据为主要数据源,估算2000～2009年松嫩平原西部草地净初级生产力,并通过多种方法对估算结果进行精度验证.结果表明:利用气候经验模型估算的太阳总辐射及改进后的水分胁迫因子计算结果精度较高,所作改进在保留原始CASA模型生理生态学基础上简化了模型输入参数,对本研究区是可行的.通过与实测数据(实测值与估算值之间R2 =0.64,P＜0.05)、通量观测数据(估算精度为72％;相关系数R=0.9,P＜0.05)、MODIS NPP产品(总体精度为81.41％)及他人估算结果对比发现,本研究估算的松嫩西部草地NPP结果精度较高.2000～2009年松嫩平原西部草地年NPP总量介于8.46～11.22 TgC之间,平均值为9.92 Tg C.空间上,各年NPP均呈南低北高的分布格局;受气候因素和土壤条件影响,松嫩平原西部黑龙江省部分的草地NPP高于吉林省部分.过去10年间,松嫩西部草地NPP按降序排列依次为:2008＞2005＞2002＞2007＞2003＞2004＞2006＞2009＞2000＞2001. 相似文献
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《草业学报》2020,(6)
采用MODIS数据和改进的光能利用率模型(CASA模型)对2006-2016年塔里木河流域植被生长季草地净初级生产力(NPP)进行估算,通过一元线性回归趋势分析、变异系数、Hurst指数等方法,分别从时间特征、空间特征、空间稳定性和未来变化趋势4个方面对其时空变化过程进行分析,阐述了2006-2016年塔里木河流域草地NPP的时空格局与变化特征。结论如下:1)时间特征上,2006-2016年塔里木河流域草地NPP总体呈波动上升趋势,其中增长区域占64.1%,负增长区域占35.9%,NPP总量平均增长速度为1.31×10~(11) g C·m~(-2)·yr~(-1);6-8月为流域内草地的主要生长期,NPP总量占生长季总量的47.3%。2)空间特征上,2006-2016年塔里木河流域草地NPP分布呈现明显空间分异特征,总体分布特征为西北向东南呈递减趋势,草地NPP多年平均值为13.62 g C·m~(-2)·yr~(-1)。在垂直变化(海拔)上,呈现出随海拔升高NPP呈"降低-升高-降低"的特点;在水平变化上(经、纬度),草地NPP变化没有明显特征。3)空间稳定性上,塔里木河流域草地NPP变异系数介于0.19～3.17。草地NPP存在明显的空间差异性,草地NPP变异系数大部分地区均属于低值区,其中变异系数在0.5以下的占总面积的94.6%。高波动区域主要集中在"四源一干"和车尔臣诸小河流域。4)未来变化趋势上,塔里木河流域草地NPP Hurst指数介于0.10～0.97,均值为0.57。未来变化趋势呈持续性特征面积占71.6%,反持续性特征面积占28.4%,除开孔河流域北部及车尔臣诸小河西南大部呈反持续性特征,其余草地均呈现出持续性特征,预示着流域草地NPP未来处于持续增加趋势。草地NPP时空分布特征显示,塔里木河流域草地生态系统健康状况总体好转,局部恶化。 相似文献
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基于CASA模型的甘南地区草地净初级生产力时空动态遥感模拟 总被引：8，自引：1，他引：7
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。基于地理信息系统和卫星遥感应用技术,利用CASA模型估算了2001-2008年甘南草地NPP,在模型验证的基础上,分析了甘南草地NPP空间分布格局和时间分布特征。结果表明,1)2001-2008年甘南草地多年平均NPP为483.41 g C/(m2·a),大体呈现由西南向东北逐渐减少的趋势,单位面积多年平均NPP在海拔3 000~3 500 m最高,达到497.07 g C/(m2·a);2)甘南草地植被生长季节变化明显,主要生长期集中在第177~240天;3)甘南草地NPP呈现增加趋势,增长趋势最明显的草地类型是低平地草甸类,而沼泽的变幅最小,通过与8年间温度和降水的分析可以看出,影响甘南草地NPP变化的主要驱动力是降水量。 相似文献
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大针茅典型草原冠层光合有效辐射各分量变化规律分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用光量子仪实测了大针茅典型草原植被类型关键生育期光合有效辐射值,分析了入射PAR、冠层反射PAR、透射PAR、土壤反射PAR与FPAR的变化规律。结果表明,入射与透射PAR呈较标准正弦曲线变化、而冠层反射与土壤反射PAR呈不太平滑的正弦曲线变化,最大值均出现在中午12:30左右;FPAR曲线开口方向与PAR的开口方向相反,呈较标准的余弦曲线变化,最小值出现在中午11:30左右;且日均FPAR值可用一天内的上午9:30或下午14:30的瞬时值来替代;NDVI、LAI与FPAR均呈线性关系,且R~2分别达到0.87、0.7。 相似文献
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基于MODIS的南方草地NPP遥感估算与应用 总被引：1，自引：0，他引：1
草地NPP遥感模型的构建是实现大面积草地NPP估算的有效途径之一。以MODIS-NDVI数据为基础,以南方草山草坡为研究对象,结合野外实测数据,分析了草地NPP与NDVI之间的关系,同时构建了以NDVI为自变量以及水热条件为调节因子的南方草地NPP遥感估算模型,并通过不同年份独立的实测数据对模型进行了验证。结果表明,南方草地NPP与NDVI之间存在5种相关类型,均达到了极显著水平。NPP的模拟值和实测值之间具有很好的相关性和一致性,5种草地类型R2分别为0.902 2,0.826 6,0.871 2,0.887 7和0.875 5,均达到了极显著水平,均方根误差(RMSE)和相对均方根差(RRMSE)均较小。表明模型的模拟结果比较可靠,为南方草地NPP估算及草地资源管理提供了一种有效的方法。 相似文献
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内蒙古草地生态系统近10年NPP时空变化及其与气候的关系 总被引：4，自引：0，他引：4
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。 相似文献
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内蒙古草地净初级生产力时空变化及其对干旱的响应 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究内蒙古草地生长季净初级生产力（Net primary productivity,NPP）的变化及其与干旱的关系,本文通过趋势变化和相关性计算对2001-2015年内蒙古草地NPP和标准化降水蒸散指数（Standardized precipitation evapotranspiration index,SPEI）的时空变化进行研究。结果表明：内蒙古草地生长季NPP平均增长率为2.20 g C·m-2·a-1,其中草甸草原为3.73 g C·m-2·a-1,典型草原为1.69 g C·m-2·a-1,荒漠草原为0.30 g C·m-2·a-1。NPP均值整体上自西南向东北逐渐增加,其中草甸草原最高,其次为典型草原,荒漠草原最低,年均NPP分别为387.90 g C·m-2·a-1,291.26 g C·m-2·a-1,133.70 g C·m-2·a-1。NPP整体上与SPEI-1相关性最强,其中,草甸草原与SPEI-1最强相关性最强,典型草原、荒漠草原与SPEI-3相关性最强。干旱对荒漠草原的影响最大,对典型草原的影响次之,对草甸草原的影响最小。 相似文献