黑龙江省东部森林NPP变化及未来演化模拟

黑龙江省东部森林是三江平原的重要生态屏障,为探明森林净初级生产力(NPP)变化及未来演化趋势,基于气象观测资料和气象模式模拟数据,在气象模式筛选、点数据栅格化的基础上,利用周广胜-张新时NPP模拟模型,分析2000—2030年黑龙江省东部地区森林NPP的时空演化特征。结果显示：2020—2022年黑龙江省东部地区森林NPP平均为(550.70±39.72) gC/(m²·a),无显著变化趋势,与之相比,在SSP2-4.5情景和SSP2-8.5情景下,2023—2030年NPP均有小幅上升;未来情景下大部分区域的NPP有所增加,只有长白山北部山区的部分区域NPP存在减小的趋势;未来森林NPP总体分布有向东北-西南方向集中的趋势,且空间分布中心有向北移动趋势。截至2030年黑龙江省东部森林植被NPP无显著变化趋势,分布重心有向北移动趋势。研究结果可为科学评价森林生态效益、保障区域生态安全提供科学依据。     

广东省国家级公益林NPP时空变化特征分析

NPP是森林生态系统物质循环过程的关键参数,是表征生态系统碳收支的重要指标,对了解植被生长生物量积累和大气CO₂吸收具有重要意义。采用中国科学院资源环境科学数据中心遥感监测的NPP数据,通过趋势分析、多元回归等方法,系统分析广东省国家级公益林NPP时空变化特征。结果表明,2004—2015年,NPP主要分布在400～800 g C/(m²·a)区间内,所占比例超过70%;NPP在空间分布上较为离散,与高程联系紧密,东部地区及茂名市、阳江市的NPP相对较高;广东省国家级公益林的NPP呈波动增加趋势,年平均增加速率为4.9 g C/(m²·a);不同年度NPP值总体处于较稳定状态,所占比例为99.25%,抗干扰能力强;广东省国家级公益林的NPP经异养呼吸后仍有60.6%保留在生态系统中,反映了国家级公益林良好的固碳能力,为我国“碳中和”目标贡献了林业力量。     

中国生态保护修复进程下的黑龙江省NPP时空演变及突变模式

【目的】研究黑龙江省生态保护修复关键实施期(2000—2020年)植被净初级生产力(NPP)的时空演变和突变模式,以期为中国未来生态环境管理和政策制定以及“碳达峰、碳中和”目标实现提供科学参考。【方法】基于已验证的TEC模型和中国GlobeLand30地表覆盖数据集(2000、2010和2020年),采用Sen趋势度估计法、M-K和滑动t-检验法,分析2000—2020年NPP变化趋势和突变模式。利用空间叠加分析输出土地覆盖类型转移矩阵,探讨2000—2020年生态保护修复工程对黑龙江省NPP的影响。【结果】1)2000—2020年黑龙江省NPP年均值极显著增加,2010年后增长率明显上升,并在2020年达到新高。2)NPP突变时间分布较广,呈阶段性变化,在2010年出现峰值。突变高发期和峰值时间与中国生态保护修复重大工程关键节点高度吻合。ZZ模式(突变前后均为增加趋势)是黑龙江省最明显的NPP突变模式。FZ模式(突变前为减少趋势,后为增加趋势)森林面积比例最高,表明生态修复成果显著。2010年之后正向突变(ZZ和FZ模式)面积占突变总面积的百分比趋于平稳,占比每年均达96.9%以上。...     

气候变化背景下中国南方喀斯特地区NPP时空变化

基于中国南方8省区喀斯特地区卫星遥感和地面气象观测资料,分析气候变化背景下中国南方喀斯特地区2000-2011年间的NPP时空变化规律,及不同土地利用类型NPP变化.结果表明:在气候变化背景下,2000-2005年间,研究区NPP值总体呈上升趋势,在2005年发生转折,2006-2011年间,NPP值总体呈下降趋势;喀斯特地区NPP的变化幅度明显大于非喀斯特区;农田、低密度灌木林、混合用地等土地利用类型对石漠化反应敏感.     

1981～2000年中国陆地生态系统NPP时空变化特征分析

利用GLO-PEM模型估算了1981~2000年中国陆地生态系统植被净第一性生产力（NPP）。结果表明：1981~2000年中国总NPP呈现增加趋势,从1981年的2.82 PgC/a增加到2000年的3.13 PgC/a,年均增加0.0155PgC/a,20 a间NPP的平均值为2.98 PgC/a,约占全球NPP总量的4.7%~5.0%。NPP积累主要发生在4~10月,春季、夏季、秋季、冬季NPP量分别占全年总量的15.68%,54.54%,25.50%,4.2%。其中夏季NPP增长最快,占全年NPP增长的64.14%。全国NPP年均值从西北向东南方向呈逐步增加趋势,不同植被类型中,常绿阔叶林年均NPP最高,达745.68 gC/m2,除农业植被外各种植被类型的月均NPP最大值都出现在7月,最小值都出现在1月。经向剖线NPP变化规律不明显。纬向40°N线是南北分界线,往南随着纬度的降低,剖线平均NPP逐渐升高,往北随着纬度的增加,剖线平均NPP逐步变大。纬向剖线NPP均值最高的是20°N线,异质性最高的是30°N线。     

WebGIS下的黑龙江省植被NPP碳汇分析系统

净初级生产力是生态系统碳汇、生态系统调节过程的主要因子之一,对生态系统碳汇的研究具有重要意义。本文以黑龙江省的13个地区气象观测站1952-2012年的气象数据（包括平均降水量、平均温度、陆地表面所获得的净辐射量等）为数据源,以Miami、Thornthwaite、Chikugo和朱志辉4个模型分别计算黑龙江省植被初级生产力（NPP）值。同时,采用富客户端技术（RIA）,构建黑龙江省植被NPP碳汇分析系统。该系统可实现地图基本操作功能、查询分析、统计分析、NPP值渲染和在线计算NPP值等功能,实现了资源和信息的共享,可为政府决策部门提供一种可视化、操作便利、直观反映结果和友好交互式的决策辅助工具。     

基于气象和时空因子的森林火险等级预测

传统森林火险预测方法在特征选择上主要依据气象因子,未考虑时间因子、空间地理位置、地形地貌等因素,可能在林火预测中产生较大误差,传统预测模型在面对不同林区更大的数据集和预测任务时,无法快速自动调参和自适应调整输入特征维度。笔者引入时间因子和空间因子,丰富火险预测特征,以降低森林火险等级预测中产生的误差;为解决传统火灾预测算法在大数据集和多分类问题上效率逐渐下降问题,提出核主成分分析算法(kernel principal component analysis,KPCA)和改进的极限学习机算法(extreme learning machine,ELM)相结合的森林火险等级预测模型。结果表明,该模型能有效提高森林火险等级预测的准确率和执行效率。相对传统预测模型,其准确率可达89%,在预测时间上也有一定优势。     

基于改进CASA模型的云南省植被NPP时空格局分析

植被净初级生产力(NPP)是衡量生态系统生产力水平的指标之一,利用生态遥感相结合的手段对其估算具有重要意义。运用改进的CASA模型,基于MODIS植被指数产品、气象数据、土地覆被数据,对云南省2000年、2005年、2010年、2015年、2020年的植被NPP进行估算,采用Moran′s I指数、Getis-Ord Gi^*热点分析探讨其空间分布特征,并与我国生态功能保护区进行叠加分析。研究表明：1)云南省近20年植被NPP呈先减少再增加的趋势,平均值为822.98 gc/(m²·a);月度植被NPP夏季达到最高,冬季最低;不同植被类型中,常绿阔叶林的NPP值最高。2)各年份植被NPP空间分布均由南向北减少,全局空间自相关Moran′s I指数均大于0.7,NPP热点区主要位于滇西南边境一带,冷点区位于滇西北、滇中城市化地区。3)植被净初级生产力热点区与生态功能保护区叠加相交于西双版纳生态功能保护区、西南喀斯特生态功能保护区,各年叠加面积占热点区域总面积的23%～26%。可见,云南省近20年NPP呈波动上升趋势,空间分布异质性明显。研究该结果...     

枣树蒸腾速率变化与气象因子的关系

为了提高水分利用率,以7年生壶瓶枣为材料,利用热扩散式茎流仪,结合对土壤和气象因子的同步检测,动态地研究枣树单木整株的蒸腾耗水规律.结果表明,枣树蒸腾速率的日变化呈单峰曲线,13:00达到最大值,夜间枣树树干也有微弱的茎流,其大小在0～18.64 g/(株·h).枣树在晴天、多云天、阴雨天的平均蒸腾速率分别为436.4...     

梨枣茎直径微变化的气象因子

枣树(ziziphus jujuba)作为陕北黄土高原地区的主要经济林树种,因其可观的经济效益与生态效益,成为国家退耕还林(草)工程的优选树种与工程后续良性发展的优势树种。实施精确灌溉是现代节水农业的发展趋势,而掌握作物的需水信息是实现精     

基于气象数据的云南省干旱时空变化特征分析

基于云南省31个站点47年的逐月观测气象数据,通过计算降水量距平百分率(Pa)及潜在蒸散量(ET_0)指数值,从时间和空间2方面对干旱发生频率及发生地点进行分析。结果表明:1958—2004年,云南省春、夏、秋、冬4个季节均有发生干旱的情况。其中,冬季干旱最为严重,春季次之,而夏季仅有2年发生了轻微干旱,其余年份夏季无旱。空间分布上,滇中与滇东南地区相对较旱;滇西南降水充沛,极少干旱;滇北,尤其是与西藏接壤的迪庆地区旱情较为严重。云南省总体降水量充沛,但降水在空间上分布不均和降水在时间上过于集中是导致干旱事件发生的重要原因。     

黑龙江省半干旱区防护林内主要气象因子观测初报

对齐齐哈尔(沙壤土区)、杜蒙(风沙土区)、青冈(黑土区)等3个代表黑龙江省半干旱区典型地点防护林区内7、8、9月主要气象因子(气温、气湿、风速、降雨量等)及土壤入渗率情况进行了定期观测,结果表明:3个月份平均气温杜蒙>齐齐哈尔>青冈,气湿为青冈>齐齐哈尔>杜蒙,风速为杜蒙>齐齐哈尔>青冈,土壤入渗率为杜蒙>齐齐哈尔>青冈,揭示了黑龙江省半干旱区防护林内不同土壤类型之间主要气象因子的变化特征及规律,为半干旱区防护林功能评价提供了重要依据。     

黔南州森林春季防火期主要气象因子与林火时空动态

运用克里格空间数据制图和传统统计分析相结合的方法对2001—2008年黔南州森林春季防火期主要气象因子与林火情况进行研究,结果表明:黔南州森林春季防火期内降雨量、蒸发量和最大风速相对空间分布不均匀,而最高气温、最小空气相对湿度则相反;空间分布上存在一定的水平地带性和垂直地带性,时间动态明显;森林火灾次数及火场面积呈逐渐增加趋势;空间分布上以都匀、平塘和罗甸3地为分界线,东南部6个县市森林火灾次数及火场面积大于西北部6县市。     

基于Google Earth Engine平台的大湄公河次区域2001—2019年植被NPP时空变化分析

为探明大湄公河次区域植被净初级生产力(NPP)时空变化特征,基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用MOD17A3HGF NPP时序数据,采用线性趋势分析方法,分析了2001—2019年大湄公河次区域植被NPP的时空变化特征。结果显示:(1)2001—2019年间大湄公河次区域植被NPP总体较高,植被NPP年均值整体上变化趋势不显著,变化波动较大,且与年均温度有显著的负相关性;(2)大湄公河次区域植被NPP年均值具有较明显的空间分异性规律,大体呈中部高,南、西南部略低的状态,与其主要河流流域有着重要的联系;(3)植被NPP变化趋势呈现基本不变、轻微改善的特征,改善区域主要位于中国云南省与广西,轻微退化区域主要位于老挝中部和缅甸北部;(4)GEE云平台解决了本地平台数据下载与存储不便等问题,整个大湄公河次区域植被NPP时空变化的数据处理在10 min内完成,GEE云平台在大范围、长时间尺度的研究中体现出了强大的优势。     

2005年黑龙江省夏季林火特征及气象环境条件分析

利用黑龙江省林区2005年夏季林火火场资料及相应地区的同期和前期气象资料,分析了夏季林火的环境场特征,并着重分析了林火发生期的关键气象因子.研究表明:2005年黑龙江省夏季林火主要集中在大兴安岭林区,雷击火是引起林火的主要原因;林火集中出现在7月27日～8月14日,而且具有明显的日变化,主要发生在15:00～17:00时;林火发生期的高温少雨天气,为夏季林火的发生提供了有利的气象条件;日降水量5mm以内、连晴日数3～4d、连平日数5d以上、日水分蒸发量在3.1～5mm之间、日照时数10d以上、平均风速在1.5～2.5m/s有利于林火的发生.而且随着冷空气的入侵,在气温下降的阶段仍可能伴随有夏季林火的发生,这与冷锋带来的干雷暴有密切关系.     

掌叶复盆子花芽分化与气象因子变化关系研究

2012-2015年,采用石蜡切片法对江西省德兴市的掌叶复盆子Rubus chingii花芽分化与年气温、日照时数、降水量和相对湿度变化之间的关系进行研究。结果表明,掌叶复盆子根部多年生,地上部枝干一二年生,二年生枝干春季开花结果后夏季枯死,冬春根蘖的萌芽春季快速生长并分生出二次分枝,新生枝干的营养生长和二年生枝干开花结果同时进行;掌叶复盆子花芽分化过程与年温度、日照时数、降水量和相对湿度之间存在对应关系;相对低温、长日照、少降水和低湿度是促进掌叶复盆子花芽分化的重要气象因子;其一年生枝条春季进行营养生长并持续到初夏,初夏其枝条孕育花芽且花芽进行营养生长,8-9月为花芽形态分化前期,10月初花芽分化出萼片原基,10月中旬分化出花瓣原基,11初分化出雄蕊原基,11月中旬分化出雌蕊原基,且芽体生长逐渐缓慢,进入约2个月的休眠期,直到翌年2月花芽萌动,3月花开放。     

对黑龙江省气象档案管理及保护的思考

对气象的探测与分析,是一个国家、一个地区举足轻重的自然科学事业。其中对气象档案的有效、科学管理与保护,可为气象业务、科研、管理等工作提供有效的服务,是气象行业的强大保障。根据多年的从业经验来看,气象档案保护还有许多方面需要加强。针对这些薄弱环节,提出了增加重视程度、对档案进程标准化处理、加强对人力的投资等建议。     

年楚河流域气象灾害时空特征及发生规律分析

利用气象灾害资料,根据发生频率及影响程度,确定年楚河流域主要气象灾害类型,对其时空特征及发生规律进行了分析,以为区域灾害风险评估和防灾减灾提供参考。结果表明:年楚河流域对农业影响最大的灾害为干旱、洪涝灾害,其次为冰冻害(冰雹、霜冻、雪灾);不同灾害在时间上呈年内时聚性且阶段续发性强、年际上波动变化的特征;在空间上各灾种的发生频次和影响范围表现出异质性,不同灾种的发生规律性明显。     

毛竹树干液流变化及其与气象因子的关系

2009年9月—2010年7月,利用热平衡包裹式茎流计对江西大岗山森林生态站的毛竹进行液流连续观测,并利用自动气象站同步观测气象因子。结果表明:不同季节晴天和阴天毛竹日均液流速率均表现出明显的昼夜变化规律;秋、冬季液流速率连日变化波动较小,而春、夏季受降雨的影响,液流速率波动较大;不同季节晴天毛竹液流速率呈单峰曲线,而春、夏两季有时出现双峰曲线,但午休现象不明显;不同季节不同天气条件毛竹夜间可能由于根压的原因而存在微弱的液流;不同季节毛竹由于水分吸收方式的差异,影响液流速率的主导因子也不一致,非生长季与空气温度的相关性最强,生长季均与光合有效辐射的相关性最强;毛竹液流速率表现显著的季节变化规律,生长末期、非生长期、生长初期和生长中期日均液流速率分别为(97.88±5.73)g·h-1,(52.27±3.66)g·h-1,(167.81±20.15)g·h-1和(414.04±48.62)g·h-1;以光合有效辐射、太阳辐射、气温等气象因子作自变量,液流速率作因变量,经逐步回归建立不同季节毛竹液流速率与气象因子的多元线性模型。     

白云山国家森林公园气象因子初步监测分析

白云山国家森林公园于1993年建成并对外开放,区内动植物资源丰富,生态结构稳定。自2013年以来,嵩县五马寺林场与河南省林科院合作,在区内建立了一个全自动气象观测研究站,并进行了数据观测、记录、研究工作,希望能为景区的生态旅游规划、可持续发展以及重大决策提供可靠的数据支撑。