基于森林资源清样调查资料的森林生产力估算模式--以中国油松林为例

准确地评估森林净第一性生产力(NPP)对于评估全球收支有着十分重要的作用。本文充分利用森林资源清样调查资料,并动态地评估森林生产力,以油松林为例建立了反映生物因素(蓄积量V和林龄A)和气候因素(年实际蒸散E)综合影响的中国油松林生物气候生产力(NPPa)模型。基于所建模型和第四次我国油松林资源的清样调查资料(1989-1993年),估算了中国油松林的净第一性生产力,并借助于地理信息系统软件给出了中国油松林的分布格局。结果表明:我国油松林的平均净第一性生产力为7.82thm-2a-1,其变化幅度为3.32~11.87thm-2a-1。中国油松林净第一性生产力有明显的区域差异,表现为南高北低的分布趋势。山西和陕西为中国油松林的集中分布区,生产力水平处于中等,约为7.4thm-2a-1;油松林集中分布区的南部(四川、湖北、河南等省),生产力水平较高,均大于7.7thm-2a-1;而在油松林集中分布区的北部和西部(内蒙古、宁夏等省),生产力水平较低,NPP均低于5thm-2a-1。该研究为利用森林资源清样调查资料评估森林NPP的动态及研究其对气候变化的响应提供一个有效思路。图3表2参46。     

滨海盐土区NPP时空分异特征研究——以河北省黄骅市为例

随着黄骅地区城市化进程速度的加快,自然植被所产生的生产力下降现象也愈演愈烈。本文以光能利用率模型为基础,对黄骅范围内的植被净初级生产力进行测算,并分析植被净生产力模拟结果的时空分异特征。结论如下:1黄骅市2001~2010年均NPP大部分集中在200~500 g C m~(-2)a~(-1)之间。2黄骅市NPP在2001年到2010年总体呈波动变化,但可以看出有一定上升趋势,在2006年NPP达到顶峰,为512 g C m~(-2)a~(-1),在2002年达到波谷,为202 g C m~(-2)a~(-1)。3研究期间,黄骅市植被NPP分布符合地理分布规律,年均NPP值呈现从西向东递减的变化趋势。从平原农耕地区到盐碱地区,再到东部平原城市地区,NPP呈现下降状态,且存在高值和低值的地域。4不同土地类型间NPP数值也存在差异:其中耕地盐碱地水域湿地盐田园地草地工矿建设用地。     

欧亚大陆草原带1982-2008年间净初级生产力时空动态及其对气候变化响应研究

欧亚大陆草原带主要包括哈萨克草原和蒙古草原,是世界上最大的过渡生态系统。 同时该区域属于典型的干旱半干旱地带,因此对气候变化较为敏感。但是,针对该区域的净初级生产力(net primary productivity, NPP)研究尚有诸多不足,特别是哈萨克草原。本研究在原有BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator)模型的基础上,对光合最大羧化效率(V_c,max)和自氧呼吸等过程算法进行了优化,以地面实测样方数据对改进后的模型进行精度验证,进而利用改进后的BEPS模型模拟了1982-2008年间的欧亚大陆草原带植被净初级生产力。结果表明,改进的 BEPS 模型与3个地区(哈萨克斯坦,内蒙古和新疆)的样地观测数据相比均具有较好的拟合精度,且预测能力较原有BEPS模型均有一定程度的提升;27年间,区域内NPP的平均值为120 g C/m²,其中蒙古草原为116.9 g C/m²,哈萨克草原为 122 g C/m²。在区域暖干化的背景下,蒙古草原的NPP呈现上升趋势,而哈萨克草原则在前苏联解体前后先上升后下降。区域内草地主要与年降水具有显著的正相关关系,而对温度的响应普遍较弱,表明降水是该区域植被生长的主要气候影响因子。     

利用CASA模型估算呼伦贝尔净第一性生产力

基于2000~2013年遥感与气象数据,通过对CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)中的最大光能利用率的改进并模拟分析呼伦贝尔地区草地净第一生产力(NPP)及其时空变化特征,结果表明:NPP主要是受水热条件影响,呈现出地带性分布;年均NPP出现在2013年,呈现出逐年上升趋势。     

基于净初级生产力的春小麦生产潜力及估产研究——以甘肃省白银区为例

利用2010年白银区春小麦生长季(4—7月)空间分辨率为250 m的MODIS影像和气象站点的气象数据,通过CASA模型建立了基于MODIS数据的春小麦净初级生产力遥感估算模型,估算出白银区春小麦生长季的净初级生产力(NPP),通过春小麦NPP与干物质转换关系计算出春小麦生产潜力。结果表明:白银区南部春小麦的NPP和生产潜力均大于北部地区,其NPP最小值为42 g C·m-2·a-1,最大值为402 g C·m-2·a-1,且春小麦的生产潜力有明显的季节性规律。根据春小麦生产潜力与实际产量的拟合关系建立了产量估测模型,并对该模型做了精度验证与实用性评价,结果显示该估产模型均方根误差RMSE为76.33 g·m-2,相对均方根误差RMSEr为23.51%。     

1999-2012年三江源区植被净初级生产力及固碳释氧量测评

[目的]估算近14 a三江源地区植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)以及固碳释氧量,为河源区的生态环境建设以及制定碳减排与碳增汇政策提供科学依据.[方法]基于遥感、气象、土地等数据,通过CASA模型、碳排放模型、Sen+ Mann-Kendall模型,分析三江源地区植被NPP及其固碳释氧量的时空变化特征.[结果](1)三江源区植被NPP单位面积多年均值主要集中在0～750 g/(m2·a)之间,约占研究区81.72%;空间分布特征呈东南—西北递减规律,高值分布在海拔较低、河流密集以及林地地区,而高寒地区NPP值相对较低.(2) 1999-2012年研究区NPP物质量年际变化呈增加趋势,增速约为7.26 g/(m2·a),没有通过0.05显著水平检验;年际变化空间特征中,约23.64％呈下降趋势,其中通过0.05置信水平者约占2.3％,主要分布在人类活动较频繁的地区;在受人类活动影响较少且水资源丰富地区呈增加趋势,约占研究区的76.36％,其中30.58％通过0.05置信水平检验.(3)固碳释氧物质量变化中,耕地变化幅度较大,其次是林地和其他用地,牧草地变化波动性较小.与人类活动因素有关,人为因素作用越明显,其变化幅度就越大,反之亦然.[结论]三江源高寒牧草地生态总体改善较好,受人类影响较少,而在海拔较低、河流密集以及人类活动频繁地区生态变化相对较复杂,局部地区存在退化现象,需要进一步加强该地区的生态环境保护建设.     

青藏高原植被净初级生产力及其对气候变化的响应

论述了青藏高原植被净初级生产力(NPP)的空间分布和时间变化动态,以及NPP与气候因子的关系和对未来气候变化的响应。总结出了以下结论:①青藏高原年均NPP为0.3Pg Ca-1,由东南向西北逐渐递减,与该地区的水热条件和植被类型的地带性分异规律一致;②近年来,青藏高原的植被生产力在波动中呈上升趋势,年增加速率约为0.7%;③温度是影响青藏高原生物生长的主导因子,青藏高原净初级生产力随着气温和降水的增加而增加;④未来气候变化影响青藏高原植被NPP,在IPCC预测的B1、A1B和A2气候变化情景下,青藏高原的NPP均呈增加的趋势。     

1901-2008年小兴安岭森林NPP估算

根据黑龙江省森林收获表、生物量相容性相对生长方程及叶片与细根周转率数据,估算小兴安岭林区森林主要树种净初级生产力( NPP)与年龄的关系,并结合森林生态系统碳循环模型 InTEC 模型和 NPP 与年龄的关系,估算1901—2008年间小兴安岭森林 NPP的时空变化。结果表明：幼龄林 NPP随林分年龄的增长而迅速增加,进入成熟年龄 NPP达到最大,随后逐渐减少,直至达到稳定值;小兴安岭人工林的 NPP大于天然林,天然针叶林的固碳能力大于天然阔叶林与针阔混交林;1901—2008年间小兴安岭森林NPP整体呈现增加趋势,与工业前期1901年相比,2008年小兴安岭森林NPP增加了30%;森林NPP受海拔影响,呈现出中部偏高、北部与南部偏低的趋势。     

Sulfated Polysaccharides from Macroalgae Are Potent Dual Inhibitors of Human ATP-Hydrolyzing Ectonucleotidases NPP1 and CD39

Extracellular ATP mediates proinflammatory and antiproliferative effects via activation of P2 nucleotide receptors. In contrast, its metabolite, the nucleoside adenosine, is strongly immunosuppressive and enhances tumor proliferation and metastasis. The conversion of ATP to adenosine is catalyzed by ectonucleotidases, which are expressed on immune cells and typically upregulated on tumor cells. In the present study, we identified sulfopolysaccharides from brown and red sea algae to act as potent dual inhibitors of the main ATP-hydrolyzing ectoenzymes, ectonucleotide pyrophosphatase/phosphodiesterase-1 (NPP1) and ecto-nucleoside triphosphate diphosphohydrolase-1 (NTPDase1, CD39), showing nano- to picomolar potency and displaying a non-competitive mechanism of inhibition. We showed that one of the sulfopolysaccharides tested as a representative example reduced adenosine formation at the surface of the human glioblastoma cell line U87 in a concentration-dependent manner. These natural products represent the most potent inhibitors of extracellular ATP hydrolysis known to date and have potential as novel therapeutics for the immunotherapy of cancer.     

2000-2015年新疆伊犁河谷草地NPP时空变化特征

以伊犁河谷为研究区,基于Modis NPP遥感数据,并借助于GIS空间分析技术及Mann-Kendall检验和Theil-Sen median趋势分析等方法,对伊犁河谷2000-2015年草地NPP的时空变化进行了分析。结果表明:（1）伊犁河谷全区草地NPP多年平均值为272.99 g C/（m²·a）,大部分草地NPP值介于200~400 g C/（m²·a）,主要分布于河谷内的中山、高山及昭苏盆地等区域,各草地类型中山地草甸分布面积最广,NPP平均值也最大;（2）草地NPP总体呈非显著减少趋势,平均减小速率为0.94 g C/（m²·a）,空间上,全区73.94%草地的NPP出现不同程度的减少,减小速率主要介于1.0~5.0 g C/（m²·a）,类型主要属于山地草甸、温性草原及高寒草甸;（3）伊犁河谷草地NPP减小速率总体随NPP的增加而逐步增大,但NPP值介于300~400 g C/（m²·a）的平均减小速率最大;（4）海拔分异上,1 000~2 000 m海拔带内NPP减少最为明显,而NPP有所增加的草地主要分布于2 000~3 000 m海拔带内。