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长三角地区县域尺度陆地植被固碳量主导因素辨识及驱动贡献分析
2025年
当前针对快速城市化地区陆地生态系统固碳量的研究中,关键影响因素的驱动效应及其主导作用尚未得到精确的量化与辨识,这一局限性制约了对城市生态系统的深入科学理解,并影响了新型城镇化、城市更新等生态保护措施的科学制定与有效执行。研究在分析2001—2020年长三角地区县级尺度植被固碳量时空特征基础上,通过一阶偏导归因分析方法探究了人为活动、气候变化、CO_(2)浓度升高和氮沉降4个方面12项指标对植被固碳量变化的主导因素和驱动贡献。结果表明:2001—2020年长三角地区植被固碳量整体呈微弱增加趋势,且固碳量变化呈现出西北部平原县域显著增加而东南部县域下降的时空特征;人为活动、气候变化和氮沉降分别对长三角地区118、182、197个县域陆地植被固碳量(CS)呈正向驱动效应,而CO_(2)浓度对190个县域具有显著的抑制效应,同时12项指标对植被固碳量的驱动贡献空间异质效应显著;人为活动、气候变化、CO_(2)浓度升高和氮沉降分别是124、70、3和5个县域植被固碳量变化的主导因素。建议通过提升城市不同绿地生物多样性水平、整合破碎化城市绿地斑块,系统性提升城市景观功能和碳汇服务能力;利用山区县域植被碳汇高背景值,通过土壤氮磷改良等措施进一步挖掘固碳潜力;在城市更新过程中强化城市生态基础设施建设,基于自然解决方案和县域植被固碳量主导因素制定差异化政策措施,以增强城市气候适应能力。
赵立君陈逸聪邵雅梅王楠李海东马伟波
关键词:归因分析快速城市化地区
氮添加对中国陆地植被地上-地下生物量分配的影响被引量:1
2024年
大气氮沉降水平持续升高导致的外源氮输入增加,强烈影响了陆地生态系统的碳循环。目前,已有大量报道证实了氮沉降升高对全球陆地植被固碳的积极影响。虽然之前大部分研究将这一结果归因于光合作用增强导致的地上生物量增加,但最近的研究发现长期氮添加对植物地下根系的影响也同样重要。归纳整理了181篇公开发表的我国野外模拟氮沉降试验结果,采用整合分析(Meta-analysis)方法,定量评估了氮添加对我国陆地植被地上-地下生物量分配的影响特征和不同生态系统类型及施氮方式之间的影响差异。通过分析地上-地下生物量分配对氮添加的响应差异来探究植被碳增益对长期大气氮沉降增加的潜在响应机制。结果表明,氮添加显著增强了我国陆地植被的光合作用及碳固存,且植物碳增益在不同生态系统类型及施氮制度间有所差异。植物叶片的氮含量显著增加,使得叶片碳氮比及凋落物碳氮比显著降低,但并未显著影响细根的碳氮比。氮添加总体上显著提高了植物的净光合速率,但降低了光合利用效率。地上生物量,凋落物产量和根生物量平均分别显著增加了38%,17%和18%,总体上植物地上部分对氮添加的响应程度比地下部分更高。然而,不同生态系统类型的地上-地下生物量分配对氮添加的响应并不一致。在受氮限制的温带森林及草地生态系统,地上生物量显著增加而根生物量的变化并不显著,但是在富氮的亚热带森林则相反,氮添加显著增加了根生物量而地上生物量增长不显著。回归分析表明,地上生物量并不随着根生物量的增加而线性增加,反而呈现先增加后降低的趋势。此外,植物的净光合速率和光合氮利用效率随着叶片氮含量的增加,也呈现先增加后降低的趋势。这暗示着大气氮沉降增加下的植物的碳分配策略是变化的,随着外源氮添加的持续输�
陆啸飞郭洁芸王斌乐旭
关键词:生物量大气氮沉降陆地生态系统
全球陆地植被叶面积变化及其对生态系统碳储量的影响
陆地生态系统是地球系统最重要的碳库之一,每年能抵消约三分之一的人类碳排放,在维持全球碳平衡、缓解气候变化中发挥着重要作用。植被作为陆地碳循环的重要参与者和陆地碳储量的主要贡献者,通过植物叶片影响着生态系统的碳、水和能量交...
边晨昱
火山喷发对陆地植被与碳循环影响的研究进展被引量:1
2024年
1991年,Pinatubo火山喷发导致全球大气二氧化碳浓度上升态势出现停滞,这一现象揭示了地球内部系统可以通过火山活动对地表生物地球化学循环产生重大影响.近些年,火山喷发对陆地生态系统的影响及其驱动机制引起科学界的广泛讨论.本文系统梳理了火山喷发对陆地生态系统影响的研究,总结了火山活动的辐射效应和气候效应对树木生长和陆地碳循环产生影响的机制.大型火山喷发形成的平流层气溶胶一方面引起散射辐射增加促进光合作用,另一方面,还引起总辐射减弱抑制光合作用,由于散射辐射的影响相比更强,总体上火山辐射效应有利于陆地碳汇的增加.火山的气候效应体现在全球尺度的降温和区域降水的改变.降温作用在低纬地区促进植被的光合作用,在高纬地区抑制光合作用,同时在全球尺度减弱生态系统的呼吸作用,总体上也有利于增加碳汇.对火山造成降水变化影响的评估目前还存在较大不确定性.在对这些机制总结的基础上,本文评述了当前的认识盲点和研究难点,以期为未来进一步推进火山喷发影响的研究、完善地球内外系统联动机制的认识提供参考.
张原梁尔源汪涛汪涛
关键词:火山爆发陆地生态系统散射辐射碳循环
一种陆地植被生态系统固碳能力监测装置
本发明涉及一种陆地植被生态系统固碳能力监测装置,其包括:保护壁体、设置在保护壁体内的气体测量单元和用于控制陆地植被生态系统固碳能力监测装置内部空间中湿度的湿度控制器以及电源,电源设置在陆地植被生态系统固碳能力监测装置内部...
唐欢 房家伟 袁静
基于多源遥感信息的河北省陆地植被生产力模拟分析
2024年
总初级生产力(GPP)是全球生态系统碳循环的关键要素,准确评估陆地生态系统GPP的时空动态对全球气候变化和碳循环研究具有重要意义。本研究采用日光诱导叶绿素荧光(SIF)、光化学植被指数(PRI)和植被近红外指数(NIRv)等多源卫星遥感数据和华北平原4个涡度相关通量站观测数据,分析了2003—2020年河北省陆地植被GPP的时空动态格局,并比较和探讨了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品之间的差异及其原因。结果表明:(1)基于SIF、PRI和NIRv构建的多元线性GPP模型能够很好地捕捉通量观测的GPP动态,在草地、灌丛和森林优于传统SIF⁃GPP线性模型(ΔR^(2)=0.02,0.04,0.10),但在农田则相反;(2)基于多源遥感数据的GPP估算模型模拟发现,2003—2020年河北省陆地植被GPP达205.63±14.29 Tg C·a^(-1),呈现西北低东南高的格局,且整体呈上升趋势,年均增长2.35 Tg C·a^(-1);(3)本研究估算的农田GPP高于其他模型模拟结果,通过与地面实测结果比较发现,传统模型对农田GPP可能存在不同程度的低估。本研究结果阐明了多源遥感数据精确估算华北平原植被生产力的潜力,提出了BEPS、MODIS和GOSIF GPP产品在农田生态系统存在低估的问题并分析了其原因,为GPP产品的改进优化提供了方向。
夏烨陈敬华王绍强王绍强孙雷刚陈世亮陈斌赵紫祺
CMIP5和CMIP6模式对1950~2014年中国陆地植被碳储量的模拟评估
2024年
选取两套植被碳密度数据和首次至第九次(1950~2018年)中国森林资源清查数据、基于遥感的土地覆盖数据,对比评估CMIP5和CMIP6地球系统模式对中国陆地植被碳的时空分布及其变化趋势的模拟能力,并进一步探究CMIP5和CMIP6土地变化数据的异同对植被碳储量模拟结果的影响。1995~2004年多模式平均结果表明,CMIP5和CMIP6模式均高估了中国植被碳储量,分别为28.0±6.0 Pg(C),25.3±7.7 Pg(C),两套参考数据分别为18.1 Pg(C)和18.7 Pg(C)。CMIP6模式对植被碳空间分布的模拟优于CMIP5模式,其各项泰勒评分(TSS)指标均显著提高,模式间不确定性有所减小。1950~1990年,CMIP5和CMIP6模拟的中国区植被为碳源,分别为-89.4 Tg(C)a^(-1)和-58.2 Tg(C)a^(-1),且于1980年代显著增强,分别为-256.6 Tg(C)a^(-1)和-171.0 Tg(C)a^(-1)。1990~2014年CMIP5模式中植被碳源减弱[-48.1 Tg(C)a^(-1)],而CMIP6模式中植被则转变为碳汇[42.8 Tg(C)a^(-1),P<0.05]。CMIP5与CMIP6模式对中国植被碳源汇模拟的差异和模式的土地变化情况密切相关,相较于CMIP5模式,CMIP6模式的土地变化数据(LUH2)和中国森林资源清查结果更吻合,1980年代后模式森林覆盖度的变化趋势与清查结果更为接近。本研究显示目前用于CMIP模拟的LUH1、LUH2数据与中国森林和农田在过去65年的变化情况有较大差异,采用更准确的土地变化数据对提高下一代CMIP模式植被碳模拟效果具有重要作用。
王一然韩洋张倩曹富强
关键词:土地利用变化
未来气候情景下全球陆地植被总初级生产力时空变化研究
刘辉
一种基于多源遥感数据的陆地植被响应干旱的评估方法
本发明涉及一种基于多源遥感数据的陆地植被响应干旱的评估方法。首先获取长时序日光诱导叶绿素荧光SIF、归一化差异植被指数NDVI及标准化蒸散指数SPEI等多源遥感数据;进行干旱分类,从长时间序列和多尺度角度,采用趋势分析法...
梁娟珠董秀娟
2000—2020年四川省泸沽湖湿地自然保护区陆地植被覆盖动态变化被引量:2
2023年
[目的]探究四川省泸沽湖湿地自然保护区2000—2020年陆地植被覆盖度的时空变化规律,为保护区的建设和治理提供参考。[方法]选用四川泸沽湖湿地自然保护区2000—2020年植被生长旺盛月份(6—9月)的MODIS数据为数据源,结合像元二分法、Theil-SenMedian趋势分析法等相关分析法探究植被覆盖度时空变化特征及其对气候的响应。[结果](1)在时间变化上,四川省泸沽湖湿地自然保护区陆地植被覆盖度呈略微上升趋势,整体以0.09/10 a速率波动上升。(2)保护区植被覆盖度在空间分布上呈现湖区及其周边区域低,南北高的特征,呈现整体上升,局部下降的特点。(3)保护区气候(6—9月)趋向“暖干化”发展,植被覆盖度与气温和降水量以正相关为主,且受气温影响大于降水,其影响因素具有空间差异性。[结论] 2000—2020年,泸沽湖湿地自然保护区植被覆盖良好,植被覆盖度总体呈略微上升趋势,其中,气温是影响植被覆盖度的主要气候因子,同时地形、人类活动对保护区植被覆盖度均有一定的影响。
刘伟向莹李景吉高榆刘延国
关键词:陆地植被

相关作者

朴世龙
作品数:59被引量:4,642H指数:31
供职机构:北京大学城市与环境学院
研究主题:碳 陆地生态系统 青藏高原 NDVI 碳循环
陈云浩
作品数:300被引量:5,731H指数:42
供职机构:北京师范大学
研究主题:遥感 GIS 遥感影像 高光谱遥感 遥感数据
邹春辉
作品数:83被引量:741H指数:15
供职机构:河南省气象科学研究所
研究主题:遥感监测 遥感 冬小麦 GIS 黄淮海地区
何勇
作品数:47被引量:926H指数:16
供职机构:中国气象局
研究主题:气候变化 降水 净初级生产力 MODIS 气候
侯英雨
作品数:45被引量:545H指数:13
供职机构:中国气象局国家气象中心
研究主题:遥感 作物 NDVI 地表温度 春玉米