基于CASA模型的人工植被生物量的估算及特征分析

利用改进的CASA模型,结合Landsat TM遥感影像及气象数据,估算榆林飞播林2010年7月的植被净初级生产力。通过实测植被生物量,验证CASA模型在研究区的估算结果。结果表明:CASA模型适用于榆林飞播林植被净初级生产力估算;CASA模型估算的不同地区NPP区别明显,榆林市横山县与榆阳区交界处的植被NPP值最高,其值介233.21～414.15gC/m2之间;榆林飞播林生态系统属于较低生产力的生态系统;沙柳的NPP水平最高,以柠条+沙柳+沙蒿为播种模式的人工林地生物量最高;除沙柳、花棒和沙蒿外,其他飞播植物生物量与含水量无明显的相关性;不同飞播年代的同种植被生物量与含水量、土壤养分以及气候等因素之间具有密切的相关性。     

皇甫川流域气候变化特征及其生态效应分析

气候变化叠加上其它的自然驱动力和人类活动力,必将对区域脆弱的生态系统结构和功能产生重要影响。利用1961～2010年皇甫川流域气候数据、准格尔旗统计年鉴数据,采用数理统计方法和NPP计算模型,分析流域降水、气温特征及其生态效应。结果表明:1961～2010年流域降水、气温的季节和年际波动明显;降水年际变化趋势不明显,而年平均气温上升趋势明显;主要受降水量年际波动影响,流域NPP和农业生态系统生产功能均表现出明显的年际波动变化;NPP变化趋势不明显,而农业生态系统作为自然-社会-经济复合系统,其粮食生产增长趋势明显,但气候暖干化可能会带来农业气象灾害。此外,流域气候波动性大、稳定性差,加剧了土地荒漠化。因此,在皇甫川流域生态建设、环境治理中,要综合采取工程措施、生物措施和农业措施,将气候变化造成的不利影响降低到最低限度。     

基于Copula的京津冀平原作物水分利用效率驱动因子分析

农业是京津冀地区最主要的用水部门,提高农业用水效率有助于缓解京津冀水资源压力,实现可持续发展。基于VIP模型模拟的1980-2013年京津冀平原作物水分利用效率（WUE）、作物净初级生产力（NPP）、作物实际蒸散发（ETa）,结合同期年平均气温（Tmean）、年降水量（Pre）和年日照时数（Sun）,应用Copula函数理论分别建立WUE与NPP、ETa、Tmean、Pre、Sun的5组联合概率分布函数,计算各驱动因子在低、中、高取值条件下WUE大于任一特定取值的可能性（定义为WUE条件概率）,探索WUE的驱动关系。结果表明：1）驱动因子NPP、ETa、Sun取值越大,WUE大于任一特定取值的可能性越大;而驱动因子Tmean和Pre取值越小,WUE大于任一特定取值的可能性越大。2）若以各驱动因子分别在高、低取值条件下的WUE条件概率的差值来反映WUE对各驱动因子大小的敏感程度,WUE对NPP的大小最为敏感,而后依次是Sun、ETa、Pre、Tmean。3）对比不同驱动因子相同取值条件下的WUE条件概率,较低的NPP会明显抑制WUE的大小,提高NPP对WUE的提升有明显的保障作用。综上所述,作物WUE同时受光合作用和蒸腾作用两个生理过程控制,较难确定光合和蒸腾对WUE的驱动关系;WUE与驱动因子的联合概率分布和条件概率分析指出,在京津冀平原可以采用在控制耗水的条件下提高NPP的策略,该策略可能比在控制产量的条件下减少耗水的策略更有效。     

应用MODIS影像数据估测台湾陆域生态区之净初级生产力

净初级生产力为研究全球气候变迁与陆域生态系的核心资料之一。净初级生产力之估算有很多种方式,应用遥测数据估算净初级生产力为目前的发展趋势。MODIS初级生产力产品（MODl7）系以1km空间解析力及8d的时间解析力,进行实时监测性及重复性的监测植被净初级生产力数据,该项数据对监测生态环境、自然资源和环境之变化有很大的帮助...     

Hurricane Katrina impacts on forest trees of Louisiana's Pearl River basin

Hurricane disturbance has the potential to markedly affect coastal forest structure and ecosystem processes. This study focused on the impacts of Hurricane Katrina in Louisiana's Pearl River basin, which lies just west of Katrina's final landfall at the Louisiana–Mississippi border. Prior to landfall, composition and structure of bottomland hardwood forests in this region were studied with permanent forest inventory plots sampled in 1989, 1998, 2005 and following the storm in 2006. This enabled a direct comparison of forest structure and dynamics before and after the disturbance, including species-specific tree mortality and damage rates, biomass production, and differences among forest types having varied hydrologic regimes. Background tree mortality rate before Hurricane Katrina was 1.9%, while average annual mortality was 20.5% for the census interval including the disturbance. Change in live tree biomass estimated from allometric models demonstrated a shift from an average annual production of 3.5 Mg ha⁻¹ before the disturbance, to an average loss of 77.6 Mg ha⁻¹ from the storm. Damage associated with Hurricane Katrina varied significantly with tree species but not tree size. Flooded cypress-tupelo swamp forests sustained the least damage and frequently flooded bottomland hardwood forests sustained the highest damage. Hurricane disturbance influenced the structure and composition of these coastal forests through species-specific differences in damage and mortality rates, and varied impacts dependent on forest flooding regime.     

基于MODIS的南方草地NPP遥感估算与应用

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。     

气候变化对中国草原生态系统影响研究综述

分析了近50年来中国主要草原区以温度和降水变化为主的气候变化特征,阐述了气温和降水的改变对中国主要草原生态系统影响的相关研究结果,总结了气候变化对中国主要草原区植被时空格局的影响。近50年来,中国草原区气温普遍升高,降水变化时空差异较大。多数研究结果表明,温度升高对植物物候的影响存在较大的不确定性,对草原植被净初级生产力（net primary productivity, NPP）的影响也具有区域性差异,增温加速土壤碳分解,降低植物物种多样性。降水增多使植物物候期提前,生长季延长,草原NPP提高,物种丰富度增加,但植被生长对降水的变化具有一定的滞后性;不同的水热组合对植被生长的影响不同。温度升高和降水增多均会使草原植被覆盖度增加。总的来说,气候变化对中国草原区植被生长起促进作用,但在局部区域,抑制其生长。建议在未来的气候变化条件下,结合宏观和微观方面,系统分析中国草地生态系统的敏感性和脆弱性,加强对中国草地生态系统的综合研究,从而降低研究结果的不确定性。     

Differential morphological and physiological responses of two oilseed Brassica species to a new herbicide ZJ0273 used in rapeseed fields

Weeds are considered as a major threat to the production of oilseed Brassica crops. The use of herbicides that are safe for crops and effective in controlling weeds is crucial for the agronomists and farmers. Propyl 4-(2-(4,6-dimethoxypyrimidin-2-yloxy)benzylamino)benzoate (ZJ0273), a derivative of 2-pyrimidinyloxy-N-aryl benzoate, is a new herbicide used in the rapeseed field. To evaluate the tolerance of Brassica species against this new herbicide, two cultivars of rapeseed Brassica napus cv. ZS 758 and Brassica rapa cv. Xiaoyoucai were tested by a foliar spray of ZJ0273 at the rate of 100, 500 and 1000 mg/L and a currently used ALS (acetolactate synthase)-inhibiting herbicide bispyribac-sodium (BS) at the rate of 100 mg/L. The results showed that both the cultivars of Brassica were less affected by ZJ0273 as compared to BS. Increasing level of ZJ0273 herbicide from 100 to 1000 mg/L increased the stress for the plants of both the cultivars as indicated by enhanced accumulation of malondialdehyde content. The activities of ALS and antioxidant enzymes (superoxide dismutase and peroxidase), soluble protein and sugar contents, photosynthetic system (SPAD value, photosynthetic rate and chlorophyll fluorescence) as well as the agronomic characters also declined consistently with each successive increase in ZJ0273 concentration. In general, the plants treated with 100 mg/L ZJ0273 recovered from the herbicide stress after 28 days. B. napus showed more tolerance than B. rapa to the new herbicide. Nevertheless, BS application at 100 mg/L did not allow the plants of both the cultivars to recover from the herbicidal stress.     

气候变化下中国草地NPP的研究

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。     

黄土高原地区NPP的自然影响因素分析

以SPOT NDVI和多种自然地理要素数据为基础,利用改进光能利用率计量模型,探究影响净第一性生产力（NPP ）变化的自然因素差异及各地貌类型区NPP变化的主导影响因素。结果表明：①1998—2010年黄土高原地区NPP物质量平均值为9．884～50．790 gC·m－2·a－1,明显低于全国平均水平342 gC·m－2·a－1。②影响NPP变化的自然因素差异显著。台塬区保水性好,水土流失强度较低,NPP物质量增加显著,风蚀地貌区NPP水平低,降幅明显;干湿条件是影响NPP变化的重要自然要素,半湿润区NPP增幅量较大;坡度对NPP变化的影响显著,陡坡区林、草植被覆盖度增加,NPP增幅明显;微观尺度上水热空间分布与海拔高度相关,研究区海拔200～1000 m范围NPP增幅显著,海拔高于1000 m的区域NPP呈下降趋势。③影响NPP空间分布格局差异的主导因素为水热条件,但决定黄土粱卯地貌类型区的NPP物质量水平正相关的主导因素为高程因子,0．01置信水平下相关系数为0．52;太阳辐射对NPP物质量表现为显著负相关关系,尤其对气候干旱区域表现突出。