基于遥感沿海湿地植被生产力估算研究

植被净第一性生产力是评价地表植被状况的重要指标之一,对分析和评价全球以及区域生态环境、碳循环等变化具有重要作用.植被净第一生产力的研究方法很多,本文主要运用TM影像近红外和红光通道组成的标准化差植被指数（NDVI）,借助CASA模型机理以及气象学方法,建立盐城区域净第一性生产力（NPP）遥感估算模型,并以核心区-丹顶鹤自然保护区湿地为应用案例,分析了核心区2005年间8月份净第一性生产力的变化.分析结果表明,研究区8月份的湿地各种植被NPP分别为：人工芦苇和盐蒿为1184.863266 g/m2,芦苇为1083.435262g/m2,米草为822.766878g/m2.若以NPP为衡量标准,人工芦苇和盐蒿的净第一性生产力最高.     

近30年乌鲁木齐地区自然植被净第一性生产力变化分析

利用周广胜、张新时提出的自然植被净第一性生产力模型，估算分析了乌鲁木齐地区近30年自然植被净第一性生产力（NPP）的时空变化。结果表明，除后峡地区的NPP呈递减趋势外，其它各地的NPP总体上呈递增趋势；中山带的NPP最高，亚高山、高寒、低山和山前荒漠地带依次降低；气候变暖除对高寒地带的自然植被的NPP有一定的正效应外，对其它地区的NPP均产生较明显的负效应；年降水量的增加对提高自然植被净第一性生产力具有积极作用。     

两种生产力模型在内蒙古的应用分析

两种生产力模型在内蒙古地区应用结果表明:①近10年内蒙古地区生产力下降明显,尤其在呼伦贝尔市西部、通辽市和赤峰市部分地区。②两种生产力模型在寒冷区和干旱区的主要影响因子是低温和干旱,主要限制因子地区差异明显。结合下垫面植被状况来看两种生产力模型在内蒙古东北部应用效果较差,西部区无明显差异。③同期30年内蒙古温度呈显著增加趋势,降水下降趋势属正常气候波动。④近30年植物气候生产力与净第一性生产力平均偏高1.58 t·hm-2·a-1,前者年际波动较大,稳定性不如净第一性生产力。综合来看,两种生产力模型主要考虑了年平均温度和降水,对雨热同期的东北地区评估性较差,如果生产力模型采用地区生长季气象条件代替年度平均,就能更好体现地区植被实际生产潜力,这也是当前生产力评估模型进一步改进的关键所在。     

基于熵权法的土地覆被动态遥感监测与评价——以新疆伊犁地区和博州为例

基于MODIS数据,选取植被净第一性生产力（NPP）、温度植被旱情指数（TVDI）、改进型土壤调整植被指数（MSAVI）、陆地表面温度（LST）4个对干旱地区地表覆被具有显著指示作用的指标,结合IGBP土地利用类型分类图,以新疆伊犁地区和博尔塔拉蒙古自治州（简称博州）为例,对研究区2003—2007年土地覆被动态进行监测,并利用熵权法确定各个指标的权重,在此基础上进行土地覆被动态的综合评价。结果表明,不同指标对不同的土地利用类型具有不同的适宜性和指示度;在新疆伊犁地区和博州,土地覆被动态地域差异性明显,土地覆被退化程度较大的土地类型为水体、草地、永久湿地、城镇,而森林、灌木林、荒漠草原和农田等土地类型有所改善,呈现出＂局部改善、总体退化＂的局面;引用熵权法将多个遥感指标综合起来进行土地覆被动态的监测与评价的途径是可行且有效的,可为干旱区土地覆被、荒漠化、土地退化、植被变化等工作的监测与评价提供可靠的技术方法与有价值的案例。     

基于5种气候生产力模型的乌鲁木齐地区NPP计算分析

根据大西沟、小渠子、乌鲁木齐和达坂城等4个台站1961-2007年的气候资料,分别采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、Chikugo模型、朱志辉模型和周广胜模型对乌鲁木齐地区各类草场自然植被净第一性生产力进行了计算,并以周广胜模型计算结果为标准,分析了其它模型估算不同类型天然草场NPP的误差。     

2000—2021年江西省植被生态质量时空分布及其与气候因子的关系

基于卫星遥感数据和气象数据,采用距平分析、趋势分析、相关性分析等方法,分析了2000—2021年江西省植被生态质量时空变化特征,及其与气温、降水、日照等气候因子的关系。结果表明：1） 自2000年以来江西省植被生态质量整体改善明显,植被净初级生产力和生态质量指数呈明显上升趋势,年平均分别增加3.92 gC/m2和0.4,尤其2011年以后植被净初级生产力和生态质量指数处于较高水平,其中2018年最佳。2） 江西省植被生态指标低值区域位于城区周边,以及由长江和江西五大河流域的泥沙沉积形成的、以鄱阳湖为中心的冲积平原,中值区域位于中南部丘陵,高值区域分布于省境边陲山脉。3） 江西省植被生态指标与年降水量、年平均气温呈显著相关关系,与日照时数相关性不显著。与气候因子的相关性呈现地域差异,南部区域受气温影响较为明显,而中部盆地和东北区域受降水量影响更为明显。     

青藏高原1981～2000年植被净初级生产力对气候变化的响应

基于分辨率为0.1°×0.1°的植被、土壤和气象数据,利用大气-植被相互作用模型（AVIM2）模拟研究了青藏高原1981～2000年植被净初级生产力（NPP）对气候变化的响应。结果表明：青藏高原近20年自然植被（森林、草地和灌木）受气温和降水量增加的影响,NPP总量呈现上升趋势。灌木和森林NPP总量分别以每年1.14％和0.88％的速度增加,均达到统计上的显著性水平。草地NPP上升趋势不如灌木和森林显著。降水量变化对森林和草地NPP的影响高于气温变化对它们的影响,而降水量变化对灌木的影响则小于气温变化影响。总的区域平均来看,尽管1981～2000年青藏高原年平均净辐射通量略有降低,但由于平均气温以0.058 ℃·a-1的速率增加,且降水量略有增长,降水量与气温的共同作用使得青藏高原植被NPP总量呈上升趋势。     

我国气候对植被分布和净初级生产力影响的数值模拟

基于0.5°×0.5°经纬网格分辨率的一个全球植被动态模式,利用全国676个雨量站点1961～2000年日资料在0.5°×0.5°网格上插值得到的降水和气温资料作为模式气候强迫,模拟研究了中国区域近40年来的植被动态变化,估算了当前中国区域陆地植被净初级生产力,并分析气候与植被净初级生产力的相关性。结果表明:模拟的植被分布时空格局与实际观测的对应关系良好,模拟与观测的叶面积指数总体上比较一致;植被初级生产力空间分布及总量(约为4.64×1015g.a-1(C))的模拟比较理想。对模拟结果分析显示降水是影响净初级生产力的主要气候因子,而在干旱、半干旱地区温度与植被净初级生产力存在显著负相关关系。研究表明该模式能够比较合理地模拟气候对植被年际动态和生产力变化的影响,对于进一步深入研究气候与植被相互作用是有意义的。     

多年冻土对青藏高原草地生态承载力的贡献研究

草地生态系统是一个复杂的社会、经济、生态系统,多年冻土作为高寒草地生态系统结构和功能维系的重要因素,是客观刻画高寒草地生态承载力不容忽视的重要方面。文中采用结构动力学方法,从草地质量、草地干预、草地潜力、草地压力4个维度建立高寒草地生态承载力结构动力学模型,分析青藏高原多年冻土区草地生态承载力的变化以及主要结构要素,量化多年冻土变化对青藏高原高寒草地生态承载力的贡献率,结果表明：(1)多年冻土区草地生态承载力呈增加趋势,尤其是1998年以后上升显著,这主要归因于草地生长季节降水增加、气温升高、净初级生产力增幅驱动以及生态保护工程建设的共同作用。(2)多年冻土活动层厚度变化与草地生态承载力呈负相关,多年冻土活动层厚度对草地生态承载力的贡献率约为10%,即多年冻土活动层厚度每增加1个单位,将导致草地生态承载力下降0.1个单位。由于青藏高原空间差异显著,加之气候变化的不确定性,这一贡献水平只是一个粗略的参照值。     

全球植被与大气之间碳通量的模式估计(英文)

用大气植被相互作用模式（AVIM）模拟了全球陆地植被的净初级生产力（NPP）。AVIM由相互耦合的两部分组成：物理过程，包括陆地表面水分和能量在土壤、植被与大气之间的传输；以及生理生态过程，如：光合、呼吸、干物质分配、凋落和物候等。全球的植被分为13类，土壤按质地分为6类。用EMDI提供的全球1637个包括不同植被类型的NPP观测点数据对模型进行了检验。NPP模拟的结果表明：全球陆地植被的平均NPP为405.13gCm-2yr-1，不同植被类型的平均 NPP变化范围在99.58 g Cm-2yr-1（苔原）到996.2 g Cm-2yr-1（热带雨林）之间。全球年总NPP为60.72GtCyr-1，其中最大的部分为热带雨林，15.84GtCyr-1，占全球的26.09％。最大的碳汇是在北半球的温带。模式模拟的NPP在全球的空间和季节分布是合理的。     

UASB/接触氧化工艺处理玉米淀粉废水研究

针对锦州某玉米深加工企业采用UASB/生物接触氧化方法处理玉米淀粉生产废水,研究主要对UASB反应器启动、运行以及颗粒污泥的结构特性进行实践与探讨。结果表明：UASB反应器经过启动阶段、负荷提高阶段以及稳定运行阶段后,可实现进水量为4513 m3•d-1,进水CODCr平均浓度为7867 mg•L-1,反应器CODCr负荷为7.3 kg•m-3•d-1,出水CODCr浓度为480 mg•L-1,去除率为94%,运行稳定。     

高炉矿渣基质人工湿地除磷特性研究

本文以冶金废物高炉矿渣作为人工湿地基质,研究了其对生活污水中磷的去除效果。等温吸附/解吸实验表明,高炉矿渣的磷素理论饱和吸附量为3333mg•kg-1,是砂子（270mg•kg-1）的12倍左右;高炉矿渣基质的磷吸附解吸率为0.68%,也远小于砂子的7.59%。复合垂直流湿地各基质层对磷的吸附量实验表明,表层基质层磷含量远高于其它层,各基质层磷含量沿水流方向和基质深度呈逐渐降低的趋势;表层添加高炉矿渣的湿地单元,表层基质对磷的吸附效果远高于对照。结果表明,高炉矿渣基质具有较强的磷吸附能力,作为人工湿地基质是可行的,建议根据表层基质磷吸附饱和情况,随着植物的收割适当更换表层基质,延缓湿地的除磷年限。     

不同水力负荷的垂直流湿地对生活污水处理效果研究

以沈阳浑南垂直流人工湿地模拟系统为研究对象,考察了湿地模拟系统对生活污水的处理效果,重点研究了不同水力负荷的影响。结果表明,垂直流湿地模拟系统对生活污水具有较好的处理效果,出水NH₄⁺-N、TP、COD_Cr和BOD₅均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标准;水力负荷为0.156 t/m²•d时,是垂直流湿地模拟系统运行的最佳负荷。     

吉林省太阳辐射变化规律及太阳能资源利用研究

为揭示吉林省的太阳能资源变化规律,利用线性回归分析、线性相关分析及M-K检验法对吉林省长春、延吉两个气象站点1960年以来的太阳总辐射资料进行研究。结果表明：吉林省的年平均太阳总辐射为4787.4 MJ/㎡•a,夏季太阳总辐射最大,春季次之,冬季最小。吉林省年平均太阳总辐射在波动中下降,且下降趋势不显著,20世纪60年代太阳总辐射较高,80年代达到最低值,90年代以后小幅度回升。春、秋、冬三季的太阳总辐射呈不同程度的下降趋势,冬季的下降趋势显著,夏季呈显著增加。吉林省年日照时数在空间分布上呈现出由西向东逐渐减少的地域分布差异;而在时间上也呈现出由春季到冬季依次减少的分布特征。吉林省的太阳能资源总量丰富,变化趋势不显著,这对于吉林省利用太阳能资源是十分有利的。     

辽宁省净初级生产力时空演变及其对地形因子的响应

植被净初级生产力（NPP）是评估生态环境质量的重要指标之一,为了探明辽宁省生态环境变化,利用MODIS-NDVI数据及CASA模型,对辽宁省2000—2018年NPP进行估算,并在此基础上分析了近19 a辽宁省NPP时空变化特征及其对地形因子的响应。结果表明：2000—2018年辽宁省植被NPP呈波动上升趋势,空间分布特征为东部高西部低;NPP变化趋势率为2.89 gC·m^-2·a^-1,其中,87.4%的地区呈增加趋势,且辽西北地区波动变化最为显著;高程和坡度对NPP变化的影响明显高于坡向;随着高程增加,NPP表现为先增加后平稳的趋势,高程500 m左右出现NPP最大值;随着坡度增加,NPP表现为先增加后略有减小的趋势,坡度35°左右出现NPP最大值;在高程为500 m以上、坡度为15°—35°范围内,NPP值最大。     

Dynamics of alpine grassland NPP and its response to climate change in Northern Tibet

Based on the remote sensing and meteorological data collected from the 1981–2004 period, we calculated the alpine grassland Net Primary Productivity (NPP) in Northern Tibet using the Carnegie–Ames–Stanford Approach (CASA), and subsequently analyzed the trend of grassland NPP changes and its response to climate change from 1981 to 2004. The results show that alpine grassland NPP in Northern Tibet was very low in the last 24 years with a relatively large yearly variation. Most of the grassland area (88.61%) in Northern Tibet did not show a significant annual NPP change. The area with a significant decrease of annual NPP variation accounted for only 11.30% of the total grasslands surface, whereas that with a significant increase accounted for 0.09%. In recent years, the precipitation variation in Northern Tibet resulted in an increase of grassland NPP, though solar radiation resulted in decreased grassland NPP. During the 1981–2004 period, total solar radiation, precipitation and temperature, with a decreasing impact magnitude factor, have impacted the grassland NPP in Northern Tibet. The impact of regional climate change on grassland NPP was overall more detrimental than positive.     

香河地区光合有效辐射的测量和计算

2004年9月12日—2006年10月31日,在河北省香河县对太阳辐射（包括光合有效辐射PAR、可见光辐射VIS和总辐射Q等）、气象参数等进行了综合测量,初步得到了PAR、VIS等的变化特征。观测表明,小时累计之比PAR/Q、VIS/Q、PAR/VIS相对稳定,2004—2006年的平均值分别为2.164、0.434 mol•MJ-1和4.967 mol•MJ-1,同时它们表现出明显的日、逐日和季节变化特征,并受到水汽、气溶胶、云等因素的影响。建立了实际天气条件计算PAR、VIS小时累计值的经验公式以及PAR与VIS转换关系式,计算值与观测值符合得较好。在考虑水汽和散射因子时,PAR、VIS计算值与观测值的相对偏差分别为9.9%和10.8%。限于实际情况,也可以只考虑水汽因子的作用来计算PAR和VIS小时累计值,它们的相对偏差分别为11.1%和11.8%。对于PAR、VIS的传输和计算来说,水汽因子的作用至关重要。散射因子的作用虽然弱于水汽因子,但它的作用不容忽视。     

Designing a regional nitrogen cycle module of grassland for the IAP-N model

Assessment of the nitrogen (N) balance and its long-term trend is necessary for management practices because of the negative environmental effects caused by an imbalance of reactive N in grassland ecosystems. In this study, we designed a module for the IAP-N (Improving Anthropogenic Practices of managing reactive Nitrogen) model to enable it to assess the N budget of regional grasslands. The module was developed to quantify the individual components of the N inputs and outputs for grassland ecosystems using livestock and human populations, grassland area, and fossil-energy consumption data as the model inputs. In this paper, the estimation approaches for individual components of N budget, data acquisition, and parameter selection are described in detail. The model was applied to assess the N budget of Inner Mongolia in 2006 at the county scale. The simulation results show that the most important pathway of N outputs from the grassland was livestock intake. The N output from livestock intake was especially large in the middle of Inner Mongolia. Biological fixation, atmospheric deposition, and livestock excreta deposition were comparably important for the N inputs into the grassland. The N budget for Inner Mongolia grassland in 2006 was -1.7×10 8 ±0.6×10 8 kg. The case study for Inner Mongolia shows that the new grassland module for the IAP-N model can capture the characteristics of the N budget in a semiarid grassland.     

辽河流域生态系统时空格局及服务价值变化研究

以辽宁省境内辽河流域为研究对象,将流域生态系统划分为7类,从全流域、15个子流域、河岸带3个尺度分析了生态系统结构的空间和时间变化,结合生态系统服务价值评估方法,评价了三个尺度下生态系统服务价值及变化。结果表明：全流域生态系统以农田和森林生态系统为主,子流域生态系统结构及时空变化存在较大差异,河岸带生态系统结构与全流域结构差异显著,与全流域生态系统结构相比,河岸带森林生态系统所占成分显著降低,水体与湿地生态系统显著增加。全流域生态系统服务总价值逐渐降低,森林生态系统服务价值最高;子流域内森林生态系统服务价值对子流域服务价值最大;河岸带内水体与湿地生态系统服务价值最大。     

Modeling responses of the meadow steppe dominated by Leymus chinensis to climate change

Grassland is one of the most widespread vegetation types worldwide and plays a significant role in regional climate and global carbon cycling. Understanding the sensitivity of Chinese grassland ecosystems to climate change and elevated atmospheric CO₂ and the effect of these changes on the grassland ecosystems is a key issue in global carbon cycling. China encompasses vast grassland areas of 354 million ha of 17 major grassland types, according to a national grassland survey. In this study, a process-based terrestrial model the CENTURY model was used to simulate potential changes in net primary productivity (NPP) and soil organic carbon (SOC) of the Leymus chinensis meadow steppe (LCMS) under different scenarios of climatic change and elevated atmospheric CO₂. The LCMS sensitivities, its potential responses to climate change, and the change in capacity of carbon stock and sequestration in the future are evaluated. The results showed that the LCMS NPP and SOC are sensitive to climatic change and elevated CO₂. In the next 100 years, with doubled CO₂ concentration, if temperature increases from 2.7-3.9˚C and precipitation increases by 10% NPP and SOC will increase by 7-21% and 5-6% respectively. However, if temperature increases by 7.5-7.8˚C and precipitation increases by only 10% NPP and SOC would decrease by 24% and 8% respectively. Therefore, changes in the NPP and SOC of the meadow steppe are attributed mainly to the amount of temperature and precipitation change and the atmospheric CO₂ concentration in the future.