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2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空变化被引量:1
2024年
植被降水利用效率(PUE)是评价植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。以年净初级生产力(NPP)数据、年降水量数据为基础,利用地理信息系统(GIS)和遥感(RS)技术,计算并研究了2000—2020年青海湖流域植被降水利用效率时空分布格局及其地形效应,结合年均气温、年均地表温湿度、年生长季光合有效辐射吸收系数和年植被覆盖度等数据,探讨了PUE与各因子间的相关关系。结果表明:(1)青海湖流域单位像元(1 km^(2))PUE平均值在0.4—0.7 gC m^(-2)mm^(-1)间变化,平均为0.54 gC m^(-2)mm^(-1),且在年际间无显著变化趋势(R^(2)=0.05,P≥0.05)。在空间上,青海湖流域多年PUE平均值环湖呈现不均匀分布,除青海湖东岸外,PUE值随湖面距离增大呈减小趋势;其高值区主要集中分布在青海湖西岸和南岸的半环区;年PUE变化趋势的斜率值为-0.05—0.04 gC m^(-2)mm^(-1)a-1,其中显著变化的区域占流域面积的29.63%。(2)青海湖流域多年PUE平均值在海拔效应和坡度坡向两种不同微地形效应下表现出明显的差异。海拔每升高50 m,PUE值将减少0.02 gC m^(-2)mm^(-1);随坡度增加,PUE值呈降低趋势,平坡至险坡(>45°)的变化范围为0.3—0.61 gC m^(-2)mm^(-1);不同坡向PUE值表现为由东北坡向西南坡递减,范围为0.52—0.56 gC m^(-2)mm^(-1)。(3)在空间上,青海湖流域PUE值与地表温度、光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数相关性较为明显。沿海拔梯度,空气温度和地表温度与PUE呈极显著正相关(R^(2)=0.94,P<0.01;R^(2)=0.98,P<0.01),光合有效辐射吸收系数、植被覆盖度和叶面积指数与PUE显著正相关(R^(2)=0.89,P<0.05;R^(2)=0.90,P<0.05;R^(2)=0.86,P<0.05),地表土壤湿度与PUE无显著相关性(R^(2)=0.16,P≥0.05)。评估了青海湖流域植被降水利用效率的特征及其与各因子间的相关关系,明确了植被对降水利用能力及其耗水特性,可为青海湖流域植被保护
赵浩然曹生奎曹生奎李文斌曹广超侯瑶芳
关键词:降水利用效率青海湖流域
黄河流域生态保护迈向高质量发展的特征——植被绿度、生产力和降水利用效率的差异性变化被引量:3
2024年
Globally,vegetation has been changing dramatically.The vegetation-water dynamic is key to understanding ecosystem structure and functioning in water-limited ecosystems.Continual satellite monitoring has detected global vegetation greening.However,a vegetation greenness increase does not mean that ecosystem functions increase.The intricate interplays resulting from the relationships between vegetation and precipitation must be more adequately comprehended.In this study,satellite data,for example,leaf area index(LAI),net primary production(NPP),and rainfall use efficiency(RUE),were used to quantify vegetation dynamics and their relationship with rainfall in different reaches of the Yellow River Basin(YRB).A sequential regression method was used to detect trends of NPP sensitivity to rainfall.The results showed that 34.53%of the YRB exhibited a significant greening trend since 2000.Among them,20.54%,53.37%,and 16.73%of upper,middle,and lower reach areas showed a significant positive trend,respectively.NPP showed a similar trend to LAI in the YRB upper,middle,and lower reaches.A notable difference was noted in the distributions and trends of RUE across the upper,middle,and lower reaches.Moreover,there were significant trends in vegetation-rainfall sensitivity in 16.86%of the YRB’s middle reaches—14.08%showed negative trends and 2.78%positive trends.A total of 8.41%of the YRB exhibited a marked increase in LAI,NPP,and RUE.Subsequently,strategic locations reliant on the correlation between vegetation and rainfall were identified and designated for restoration planning purposes to propose future ecological restoration efforts.Our analysis indicates that the middle reach of the YRB exhibited the most significant variation in vegetation greenness and productivity.The present study underscores the significance of examining the correlation between vegetation and rainfall within the context of the high-quality development strategy of the YRB.The outcomes of our analysis and the proposed ecological restoration framework c
Yang YuTing HuaLiding ChenZhiqiang ZhangPaulo Pereira
中国干旱半干旱区植被降水利用效率时空变化特征及影响因素分析被引量:3
2023年
植被的降水利用效率(Precipitation use efficiency,PUE)是表征植被生产力对降水量时空动态变化响应特征的重要指示器,对了解干旱环境下植被生产力的变化尤为关键。基于中国干旱半干旱区2000—2020年的植被净初级生产力、降水量、气温、土地利用类型和地形等数据,分析了中国干旱半干旱区植被降水利用效率的时空特征及其变化趋势,探究了植被PUE与气候因子的关联以及气候变化下土地利用和地形对植被PUE的影响。研究结果表明:(1)2000—2020年中国干旱半干旱区植被平均PUE为0.41 g C m^(-2)mm^(-1),不同土地利用类型下植被PUE的大小顺序为:草地<湿地<灌木<耕地<林地。(2)植被PUE年际变化整体呈现波动上升趋势,上升速率为0.004 g C m^(-2)mm^(-1),其中呈现显著改善趋势的面积占总面积的12.24%。(3)气温升高在不同程度上对大多数植被PUE起到促进作用,而降水增多则会抑制绝大多数区域的植被PUE。植被较少的区域,植被降水利用效率与气温、降水两气候因子基本无关。(4)随着海拔的升高,植被PUE呈现出先减后增再减的趋势。随着海拔的变化,气温依然与植被PUE呈正相关,降水依然与植被PUE呈负相关。研究结果可为中国干旱半干旱区生态系统保护、恢复以及可持续利用提供科学参考。
陈硕赵文武韩逸
关键词:净初级生产力气候变化土地利用类型
刈割、氮添加和降水增加对半干旱草地净初级生产力及其降水利用效率的影响
草地生态系统净初级生产力是实现其多种生态服务和功能的重要基础,对陆地碳汇和全球碳循环具有关键调控作用。草地净初级生产力主要受水分可利用性限制,因此其对降水利用效率(即净初级生产力与降水量的比值)决定草地生态系统的固碳潜...
樊永革
关键词:净初级生产力降水利用效率刈割
内蒙古温带草原净初级生产力和降水利用效率的空间格局
降水是影响生态系统过程的主要气候因素,而净初级生产力常常反映了生态系统的基本功能,是生态系统中一项非常重要的指标,因此,了解生态系统净初级生产力如何响应降水量的变化,是评估生态系统在当前多变的气候条件下质量变化情况的主要...
杨虎平
关键词:温带草原净初级生产力降水利用效率
一种修复矿山生态系统的天然降水利用方法
本发明提供一种修复矿山生态系统的天然降水利用方法,涉及矿山修复技术领域。该修复矿山生态系统的天然降水利用系统,包括矿山,所述矿山的上端设置有上平面,所述矿山的一侧设置有下斜面,所述下斜面的表面开设有多个种植槽,所述上平面...
秦鹏王振涛姚春梅姚英强邹连庆赵琳赵西涛王秉顺徐小晗
基于降水利用率的土地退化时空监测分析被引量:1
2022年
土地退化对人类的可持续发展形成严重的威胁,在制定适当的预防措施时对其进行定量评价显得尤为重要。本文以河北省为研究区,基于MODIS-NPP和气象数据,采用多年平均相对降水利用率RUE(rRUE_(me))和年极大相对降水利用率RUE(rRUE_(ex))指标对其土地生产力和土地退化进行了评价。结果表明,研究区土地生产能力极好和较好的土地占整个研究区的96.5%,生产能力较差的土地所占比例为3.5%;研究区土地退化指标中良好和极好的土地占95.63%,其中土地退化状况极好的土地主要分布在保定市、石家庄和衡水市;轻中度退化土地占4.37%,承德市是中度退化土地的主要分布区。
赵玉玲刘海新刘新侠孙秀云杨楠楠
关键词:降水利用率MODIS土地生产力NPP
近20年内蒙古鄂托克旗草地降水利用效率时空演变的驱动力量化被引量:4
2022年
降水利用效率(PUE)是评价干旱半干旱地区草地生产力与降水关系的有效指标。为进一步探究气候变化和人类活动对草地PUE的驱动机理,本研究采用改进的CASA模型估算了2001—2020年鄂托克旗草地净初级生产力(NPP),结合同期降水量的空间插值数据获取了研究区草地PUE,利用简单线性回归和分段线性回归分析了PUE的时空演变特征及其空间格局对6类气候因子的响应,并引入基于偏导数的量化分析方法定量评估了气候变化和人类活动对PUE动态的相对贡献。结果表明:鄂托克旗草地PUE多年均值为0.748 g C·m^(-2)·mm^(-1),年际波动呈显著下降趋势,下降速率为0.014 g C·m^(-2)·mm^(-1)·a^(-1);PUE在空间上西低东高,沿气温、降水、相对湿度、日照时数和ET0的增长梯度呈显著的单峰分段线性模式,而沿风速梯度表现为先快后慢的持续显著增长模式;研究区94.3%的草地表现为PUE衰减态势,且有43.6%为严重衰减,这一突出问题是气候变化和人类活动共同作用导致的,二者的贡献分别为-1.162×10^(-2)和-0.240×10^(-2)g C·m^(-2)·mm^(-1)·a^(-1),而气候变化是首要驱动力,其中降水是关键气候驱动因子。
刘辉宋孝玉贾琼祝德名
关键词:降水利用效率气候变化
藏北高寒草地植被降水利用效率对增温的响应被引量:1
2022年
植被降水利用效率(PUE)是量化陆地生态系统碳水耦合机制的一个关键指标,然而气候变暖如何影响青藏高原高寒草地生态系统的植被降水利用效率仍不清楚。2010年在藏北高原3个海拔(4313、4513和4693 m)上布设了增温试验平台,采用开顶式增温箱模拟气候变暖。利用农业多光谱相机获得了2014–2015年和2017–2018年植被的归一化植被指数(NDVI)和土壤调节植被指数(SAVI),并利用观测的NDVI计算了地上生物量(AGB)。利用微气候观测系统对土壤温度、土壤湿度、空气温度和相对湿度进行了观测,并计算了饱和水汽压差。结果表明:试验增温极显著(P<0.001)增加了空气温度(Ta)、土壤温度(Ts)和饱和水汽压差(VPD),而对AGB、NDVI和SAVI无显著影响(P>0.05)。试验增温显著(P<0.05)降低了海拔4313 m 4年平均的植被降水利用效率,即导致了相对干旱年份的植被降水利用效率的显著(P<0.05)减少,而对相对湿润年份的植被降水利用效率无显著影响(P>0.05)。试验增温没有显著改变海拔4513和4693 m的植被降水利用效率。总体而言,试验增温增加了3个海拔间的植被降水利用效率的差异。因此,藏北高寒草地生态系统的植被降水利用效率的温度敏感性随着海拔和观测年份的变化而变化;且气候变暖重构了藏北高原高寒草地生态系统的植被降水利用效率的海拔分布格局,即气候变暖增强了藏北不同海拔的高寒草地生态系统的植被降水利用效率的异质性。
孙维齐虎啸付刚
关键词:空间异质性气候变化海拔梯度
一种种植容器内的降水利用装置
本实用新型公开种植容器内的降水利用装置,包括至少一个种植容器,其设置在具有向下凹陷预设深度的蓄水池的建筑完成面上,建筑完成面设置为具有高度差的斜面,蓄水池可收集雨水;种植容器的内侧壁上设有第一生态多孔纤维棉层且底部设有第...
毛永青

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作品数:507被引量:393H指数:7
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张睿
作品数:168被引量:1,585H指数:23
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研究主题:小麦 冬小麦 仁用杏 渭北旱塬 拌种