检索结果-南通市图书馆

高寒生态系统脆弱性及其对气候变化和人类活动的响应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

生态学报 2024年第1期44卷 154-170页

作者：张庭康王军邦叶辉赖文钦张秀娟长江大学园艺园林学院荆州434000 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 九江学院旅游与地理学院九江332005

了解陆地生态系统的脆弱性和基本机制是适应和减轻全球气候变化影响的决策基础。生态系统的脆弱性可以通过生产力对气候变化的敏感性和适应性进行量化。采用1982—2018年青海省境内基于遥感的现实净初级生产力(NPP_(R))和气候驱动的潜... 详细信息

了解陆地生态系统的脆弱性和基本机制是适应和减轻全球气候变化影响的决策基础。生态系统的脆弱性可以通过生产力对气候变化的敏感性和适应性进行量化。采用1982—2018年青海省境内基于遥感的现实净初级生产力(NPP_(R))和气候驱动的潜在净初级生产力(NPP_(C)),量化了高寒生态系统的敏感性(Sensitivity)、适应性(Adaptability)和脆弱性(Vulnerability)。然后探讨了生态系统脆弱性的时空变化,并分别从人类活动和气候变化的影响方面分析了其基本机制。结果表明:(1)基于NPP_(R)和NPP_(C)的生态系统脆弱性在空间上呈现出中度脆弱的模式,脆弱性从东南向西北由不脆弱依次递增到极度脆弱等级。(2)耕地的脆弱性较低,基于NPP_(R)和NPP_(C)的指数分别为-1.31和-0.93,这是由于其适应水平较高而敏感性较低;森林次之,指数为-1.18(NPP_(R))和-1.06(NPP_(C));草原的指数为-0.17(NPP_(R))和-0.17(NPP_(C));而荒漠的脆弱性较高,指数为0.77(NPP_(R))和0.78(NPP_(C)),这是由于其敏感性较高,适应性较低。(3)基于NPP_(R)的高寒草地的脆弱性有两个温度阈值(-2.2±0.8)℃和(5.5±0.8)℃,一个降水阈值(387±45.6)mm,两个干旱指数阈值为(14.2±20.2)和(78.2±20.2)。而基于NPP_(C)的脆弱性也发现了同样的阈值,并且数值相似。阈值表明最佳气候条件下,生态系统将具有较高的适应性和较低的敏感性,即较低的脆弱性。但如果气温较低或较高,或者降水较低,生态系统的脆弱性将会更高。(4)人类活动对东部地区生态系统的脆弱性产生了强烈的影响,但就整个青海省的生态系统而言,这些影响在区域平均水平上较小。这项研究表明,在高寒脆弱的生态系统中,气候条件决定了脆弱性在空间上的分布情况,这应该被视为生态保护决策的理论基础。此外,本研究发现的阈值将为生态系统生态学提供一个案例研究,并应在世界各地的脆弱生态系统中广泛探索。

关键词：净初级生产力生态系统脆弱性气候变化人类活动脆弱性阈值

2000–2018年青海省三江源地区250米空间分辨率植被净初级生产力数据集

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学数据（中英文网络版） 2024年第2期9卷 250-260页

作者：王军邦张秀娟叶辉中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室国家生态科学数据中心北京100101 长江大学园艺园林学院湖北荆州434000 九江学院旅游与地理学院江西九江332000

植被净初级生产力(NPP)作为量化陆地生态系统光合生产的关键指标,随着生态系统过程模拟和卫星遥感技术的发展而得到了广泛应用,为空间异质性较高的陆地生态系统长期时空动态变化及机制研究提供关键数据基础。应用遥感-生态过程耦合模型G... 详细信息

植被净初级生产力(NPP)作为量化陆地生态系统光合生产的关键指标,随着生态系统过程模拟和卫星遥感技术的发展而得到了广泛应用,为空间异质性较高的陆地生态系统长期时空动态变化及机制研究提供关键数据基础。应用遥感-生态过程耦合模型GLOPEM-CEVSA以2000–2018年空间插值的气象数据和基于遥感反演的植被光合有效辐射吸收率(FPAR)数据为输入,得到2000–2018年青海省三江源地区250米空间分辨率植被净初级生产力(NPP)数据集,并通过国家生态科学数据中心开放共享。通过数据共享,以期为三江源地区陆地生态系统的时空变化研究和可持续发展管理决策提供可靠的科学数据支持。

关键词：高寒草地三江源遥感数据 GLOPEM-CEVSA模型

基于贝叶斯模型平均的2003–2015年青海三江源地区地表蒸散发数据集

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国科学数据（中英文网络版） 2024年第2期9卷 261-271页

作者：杨妍希王军邦叶辉张秀娟中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 长江大学园艺园林学院湖北荆州434000 九江学院旅游与地理学院江西九江332005

蒸散发(Evapotranspiration,ET)是陆地水、碳和能量交换的重要组成部分。基于不同模型和不同遥感数据估算的ET,存在不同程度的不确定性。贝叶斯模型平均(Bayesian model averaging,BMA)提供了降低不确定性的一种途径。本研究采用中国三... 详细信息

蒸散发(Evapotranspiration,ET)是陆地水、碳和能量交换的重要组成部分。基于不同模型和不同遥感数据估算的ET,存在不同程度的不确定性。贝叶斯模型平均(Bayesian model averaging,BMA)提供了降低不确定性的一种途径。本研究采用中国三江源地区水热通量观测数据,以ARTS、PT-JPL、MOD16和SSEBop遥感蒸散发产品为基础,进行了BMA集成研究,生成了三江源地区2003–2015年250 m空间分辨率的年均地表蒸散发数据集。通过验证各输入模型和BMA集成模型结果,发现基于BMA的ET与通量观测数据相关性达0.94,能够解释观测数据季节变化的89%,优于单个模型的性能。说明BMA模型集成能够整合不同模型内在优势,降低结果估算的不确定性,从而获得更可靠的估算结果。本数据集可为三江源区域水热变化研究和生态系统调节功能评估提供更精确的数据支持。

关键词：蒸散发中国三江源贝叶斯模型平均BMA 通量数据遥感产品

CMIP6气候变化情景下青海三江源区雪灵芝潜在适宜分布预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

草业科学 2024年第4期41卷 790-801页

作者：张秀娟王彤新杨妍希张庭康左婵王军邦长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 中国科学院地理科学与资源研究所/生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

青海省三江源区是我国重要的生态安全屏障,气候变化严重影响区域植被的生长与分布。雪灵芝(Arenaria kansuensis)作为三江源区典型高山植物,其分布动态变化对高山生态系统稳定具有重要指示意义。基于物种分布数据和WorldClim气候环境因... 详细信息

青海省三江源区是我国重要的生态安全屏障,气候变化严重影响区域植被的生长与分布。雪灵芝(Arenaria kansuensis)作为三江源区典型高山植物,其分布动态变化对高山生态系统稳定具有重要指示意义。基于物种分布数据和WorldClim气候环境因子,采用刀切法与相关分析确定影响雪灵芝分布的主导环境因子并构建MaxEnt模型,结合第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6,CMIP6)中的4种共享社会经济路径(SSPs)预测未来中期(2041-2060年)和远期(2061-2080年)雪灵芝潜在适宜分布区域,探求雪灵芝气候变化响应的空间格局。结果表明:1)当前气候条件下,中部地区更适合雪灵芝生存。在未来中、远期区域竞争路径(SSP370)气候情景下适宜区面积扩张,而其他情景下适宜区面积均下降,适宜区质心整体向东南迁移。2)大部分地区在中间路径(SSP245)气候情景下不适宜生存,尤其是西部治多县、格尔木市南部(唐古拉山乡)、曲麻莱县及东部的兴海县和共和县。3)影响其空间分布的主要气候因子为年降水量和最冷季降水量。最适宜生长的地区条件是年降水量500~750 mm和最冷季降水>15 mm。研究结果为预测未来气候变化情景下高寒地区指示植物物种的空间分布及其生态系统变化提供了方法参考,也为青海省濒危植物物种保护政策提供了理论依据。

关键词：雪灵芝适宜区 MaxEnt模型环境未来气候情景濒危物种保护生物学

未来气候情景下中国植被净初级生产力稳定性及气候影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

地理学报 2023年第3期78卷 694-713页

作者：陈惺王军邦何启凡王春雨叶辉中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心北京100101 中国科学院大学北京100049 九江学院旅游与地理学院九江332005 齐鲁师范学院济南250200

中国陆地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,植被净初级生产力(NPP)是重要碳循环分量。但对中国植被NPP未来变化趋势、稳定性及应对气候变化机制的研究尚少见报道。本文应用前期发展的生态系统过程模型CEVSA-RS,分别模拟了RCP4.5和R... 详细信息

中国陆地生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,植被净初级生产力(NPP)是重要碳循环分量。但对中国植被NPP未来变化趋势、稳定性及应对气候变化机制的研究尚少见报道。本文应用前期发展的生态系统过程模型CEVSA-RS,分别模拟了RCP4.5和RCP8.5气候情景下2006—2099年中国植被NPP,利用分段线性回归分析NPP年际变化转折点,采用滑动窗口法分析NPP稳定性的变化及气温和降水的影响。结果表明:(1)中国植被NPP在RCP4.5和RCP8.5气候情景下的总量分别为4.41 Pg C a^(-1)和4.40 Pg C a^(-1),季风区分别贡献了总量的72.8%和73.4%。(2)两种情景下NPP年际变化均为先增后减,转折点分别为2062年和2055年;转折年份之前NPP分别以5.3 g C m^(-2)10a^(-1)、6.5 g Cm^(-2)10a^(-1)显著增加,后以前期的4.28倍和2.57倍速率下降。(3)两种气候情景下滑动窗口计算的NPP稳定性分别以-2.9%10a^(-1)和-4.3%10a^(-1)的速率显著下降。(4)RCP4.5和RCP8.5情景下,气温显著升高,干旱指数显著下降,饱和水汽压差显著升高,全国趋向暖干化。(5)降水稳定性的降低主导着温带季风区NPP稳定性的降低,而气温稳定性的降低主导着青藏高原区NPP稳定性的降低。本文结果表明,未来气候系统的稳定性降低、气候趋向暖干化将导致全国植被NPP不升反降。因此,积极开展减缓和适应气候变化行动,如双碳行动,具有重要的科学和现实意义。

关键词：净初级生产力NPP CEVSA-RS模型未来气候情景稳定性

基于30m归一化植被指数的近30年三江源高寒草地植被时空变化及气候影响研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Journal of Resources and Ecology 2022年第2期13卷 186-195页

作者：孙梓煜王军邦中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟院重点实验室国家生态科学数据中心北京100101 中国科学院大学北京100049

植被长期变化及其对气候变化的响应一直是生态学研究的热点。本研究应用前期基于Landsat数据融合得到的青藏高原三江源区1990–2018年近30年30 m空间分辨率归一化植被指数(NDVI),以Theil-Sen中值法和线性回归,分析了近30年高寒草地时空... 详细信息

植被长期变化及其对气候变化的响应一直是生态学研究的热点。本研究应用前期基于Landsat数据融合得到的青藏高原三江源区1990–2018年近30年30 m空间分辨率归一化植被指数(NDVI),以Theil-Sen中值法和线性回归,分析了近30年高寒草地时空变化及气候变化影响。结果表明:(1)研究区NDVI呈从东南到西北逐渐降低的空间格局,全区平均NDVI为0.39,其中澜沧江源NDVI最高(0.43),其次是黄河源(0.38)和长江源(0.23)。(2)研究期间,全区NDVI以0.0031yr^(-1)的速率呈上升趋势(R^(2)=0.62,P<0.01),后期(2005–2018年)增长速度为0.00649 yr^(-1)(R^(2)=0.71,P<0.01),是前期(1990–2005年间)速率0.00284 yr^(-1)(R^(2)=0.31,P<0.01)的近2.3倍,说明后期(2005–2018年)植被变绿加速,且不同流域间增速在2.3至63倍间。(3)NDVI与温度的相关性高于与降水的相关性,气候变化可解释高、中、低覆盖度草地NDVI年际变化的34%、31%和20%,从高覆盖到低覆盖草地气候变化的影响依次减小。本研究首次分析了近30年青藏高原三江源地区高寒草地时空变化及气候影响,为基于长时间序列数据为基准进行生态管理成效评价和草地生态质量评价,提供了较高空间分辨率和较长时间序列的数据基础,研究结果也为青藏高原高寒草地保护和恢复提供科学依据。

关键词：归一化植被指数(NDVI) 三江源高寒草地气候变化

CMIP6气候变化情景下青海三江源区雪灵芝潜在适宜分布预测

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

草业科学 2023年

作者：张秀娟王彤新杨妍希张庭康左婵王军邦中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室生态系统大数据与模拟中心长江大学园艺园林学院

青海省三江源区是我国重要的生态安全屏障，气候变化严重影响区域植被的生长与分布。雪灵芝(Arenaria kansuensis Maxim.)作为三江源区典型高山植物，其分布动态变化对高山生态系统稳定具有重要指示意义。基于物种分布数据和WorldClim... 详细信息

青海省三江源区是我国重要的生态安全屏障，气候变化严重影响区域植被的生长与分布。雪灵芝(Arenaria kansuensis Maxim.)作为三江源区典型高山植物，其分布动态变化对高山生态系统稳定具有重要指示意义。基于物种分布数据和WorldClim气候环境因子，采用刀切法与相关分析确定影响雪灵芝分布的主导环境因子并构建MaxEnt模型，结合第六次国际耦合模式比较计划(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6， CMIP6)中的4种共享社会经济路径(SSPs)预测未来中期(2041—2060年)和远期(2061—2080年)雪灵芝潜在适宜分布区域，探求雪灵芝气候变化响应的空间格局。结果表明：(1)当前气候条件下，中部地区更适合雪灵芝生存。在未来中、远期SSP370(区域竞争路径)气候情景下适宜区面积扩张，而其他情景下适宜区面积均下降，适宜区质心整体向东南迁移。(2)大部分地区在SSP245(中间路径)气候情景下不适宜生存，尤其是西部治多县、唐古拉山乡、曲麻莱县，及东部的兴海县和共和县。(3)影响其空间分布的主要气候因子为年降水量和最冷季降水量。最适宜生长条件是年降水量500—750mm和最冷季降水＞15mm。研究结果为预测未来气候变化情景下高寒地区指示植物物种的空间分布及其生态系统变化提供了方法参考，也为青海省濒危植物物种保护政策提供理论依据。

关键词：雪灵芝潜在适宜区 MaxEnt模型环境因子气候情景

不同放牧强度下祁连山南麓高寒草甸植物群落及土壤水分特征

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

草业科学 2023年第8期40卷 2000-2013页

作者：陈宇鹏何琦杨永胜王军邦张秀娟长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 青海大学生态环境工程学院青海西宁810016 中国科学院西北高原生物研究所/中国科学院高原生物适应与进化重点实验室青海西宁810001 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

为探讨不同放牧强度对祁连山南麓高寒草甸植物群落演替及水源涵养功能的影响,本研究以青海海北地区典型高寒草甸为研究对象,通过野外实地监测与室内分析相结合的方法,分析轻度(LG,4.5羊·hm^(−2))、中度(MG,7.5羊·hm^(−2))、重度(HG,1... 详细信息

为探讨不同放牧强度对祁连山南麓高寒草甸植物群落演替及水源涵养功能的影响,本研究以青海海北地区典型高寒草甸为研究对象,通过野外实地监测与室内分析相结合的方法,分析轻度(LG,4.5羊·hm^(−2))、中度(MG,7.5羊·hm^(−2))、重度(HG,15羊·hm^(−2))和极重度放牧(SG,30羊·hm^(−2))条件下植物群落特征、土壤容重及持水能力的变化特征。结果表明:1)随着放牧强度的增加,植物群落结构呈先稳定后显著变化的趋势。从LG至HG,禾本科、莎草科和杂类草重要值占比分别稳定在52.3%、4.2%和43.5%上下。至SG,禾本科重要值占比HG显著下降92.6%(P<0.05),莎草科和杂类草分别比HG显著增加202.6%、100.2%(P<0.05)。2)从LG到HG,植物群落平均高度、盖度和特征性指数均无显著变化。至SG,植被平均高度、盖度、Shannon-Wiener指数和Patrick指数较HG显著降低94.8%、25.0%、41.8%和68.5%。3)从LG到HG,地上生物量和地上生物量与地下生物量比值均呈缓慢增加趋势,而地下生物量和总生物量无显著变化。至SG,地上生物量、地下生物量及地上地下总生物量较HG分别显著降低71.9%、55.96%、58.7%。4)放牧强度对祁连山南麓高寒草甸土壤容重、持水及导水性能的影响主要集中在0-10 cm内。随着放牧强度的增加,0-10 cm各指标呈先稳定后显著变化的趋势,从LG到HG,土壤容重、饱和导水率、饱和持水量均无显著变化。至SG,0-10 cm土壤容重较HG显著增加12.6%,0-10 cm饱和导水率和饱和持水量分别降低50.0%、5.9%。保持适当厚度的草毡层是维持祁连山南麓高寒草甸水源涵养功能的关键,在祁连山南麓高寒草甸的利用过程中一定要重视草毡层的保护。

关键词：放牧强度高寒草甸祁连山南麓物种组成土壤容重土壤持水量草毡层

三江源高寒草甸土壤化学计量特征及酶活性对不同退化程度的响应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

冰川冻土 2023年第5期45卷 1640-1651页

作者：郭龙欣杨永胜张秀娟王军邦张宇恒长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室青海西宁810008 青海三江源草地生态系统国家野外科学观测研究站青海西宁810008 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 荆门市规划勘测设计研究院湖北荆门448000

土壤化学计量特征及酶活性是反映植物生长速率和养分限制的重要因子。为探究三江源高寒草甸退化过程中土壤化学计量特征及酶活性的变化特征及相互作用关系,本研究采用野外采样与室内分析相结合的方法,分析了不同退化程度(原生植被、轻... 详细信息

土壤化学计量特征及酶活性是反映植物生长速率和养分限制的重要因子。为探究三江源高寒草甸退化过程中土壤化学计量特征及酶活性的变化特征及相互作用关系,本研究采用野外采样与室内分析相结合的方法,分析了不同退化程度(原生植被、轻度退化、中度退化、重度退化)对三江源高寒草甸的土壤有机碳(SOC)、全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量、pH值、土壤化学计量比、酶活性的影响及相互作用关系。结果表明:(1)随退化程度的加剧,不同土层土壤中的SOC和TN含量整体呈降低趋势,TK含量呈递增趋势,不同土层差异不显著。TP含量表现为轻度退化最高,不同土层TP含量均大于0.7 g·kg^(-1),pH值随退化程度加剧变化不明显。(2)土壤C、N、P、K化学计量比整体随着退化程度的加剧呈降低趋势,其中碳氮比值变化较为稳定。(3)β-1,4-木糖苷酶(BX)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(AP)、β-纤维二糖苷酶(BCE)、β-葡萄糖苷酶(BG)五种酶活性在不同土层中均表现为轻度退化显著高于其他退化程度(P<0.05)。(4)土壤SOC、TN、TP含量及化学计量比与AP、BG、BCE、BX、NAG五种酶活性呈正相关关系,pH值与五种酶活性呈显著负相关关系(P<0.05)。综上,高寒草甸退化与土壤化学计量特征和土壤酶活性关系密切,土壤化学计量特征和酶活性在不同退化阶段表现出较大差异。本研究结果为高寒草甸不同退化阶段的治理与恢复提供了一定的理论依据。

关键词：三江源高寒草甸退化程度土壤化学计量特征土壤水解酶