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The Impacts of Climate Change and Human Activities on Cropland Net Primary Productivity in Bangladesh,India and Myanmar

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Journal of Resources and Ecology 2024年第4期15卷 814-825页

作者： wang Chunyu wang junbang School of Geography and Tourism Qilu Normal UniversityJinan 250200China National Ecosystem Science Data Center Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and ModelingInstitute of Geographic Sciences and Natural Resources ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101China

Under global change and climate variations,determining the impacts of climate change and human activities on cropland net primary productivity(NPP)in Bangladesh,India and Myanmar(BIM)is of great significance for identifying yield-limiting factors,making adaptive agricultural management plans,and improving *** on the GLOPEM-CEVSA model,through an integration of remote sensing data and LAI simulation,we investigated the impacts and spatiotemporal changes of water and human activities on BIM from 1982 to *** types of cropland NPPs were considered:actual NPP(NPPA),NPP affected by temperature and water(NPPWT),and NPP only affected by temperature(NPPT).Our analysis revealed that the water factor plays a predominant role in determining the NPP level in the *** variability was found to be conducive to NPPT,exhibiting an increasing trend of 10.66 g C m^(-2) yr^(-1).However,this trend was partially offset by precipitation variability,resulting in a net increase of 0.96 g C m^(-2) yr^(-1).In comparing temperature-driven NPP to temperature and water-driven NPP,water stress caused NPPT to decrease by 65.46% compared to NPPWT for the entire *** NPP in northwestern India and the central Deccan Plateau were significantly affected by water ***,the influence of water on NPP in the BIM exhibited a substantial upward trend from 1982 to 2015,with Myanmar experiencing the most significant *** gap between NPPWT and NPPA in BIM demonstrated a notable decreasing trend during the same period,underscoring the positive impact of human activities on *** drawn from our findings suggest that with the implementation of rational and efficient crop management practices,there is a 36.80% potential improvement in NPPA compared to NPPWT in the BIM region,with India and Myanmar showing potential increases of 39.20% and 38.29%,*** insights provide guidance for practical measures aimed at water resource management to en

关键词： NPP climate change human activities water stress GLOPEM-CEVSA model Bangladesh India Myanmar

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高寒生态系统脆弱性及其对气候变化和人类活动的响应

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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

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基于深度学习的NDVI时空数据融合模型

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Journal of Resources and Ecology 2024年第1期15卷 214-226页

作者：孙梓煜欧阳熙煌李浩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建模重点实验室国家生态系统科学数据中心北京100101 中国科学院大学北京100049 雄安创新研究院河北保定071899

卫星遥感提供了大尺度空间和长时间序列的地球表面变化信息,已广泛应用于生态学研究。人类活动可能对较小尺度的空间产生影响,并可能在较长时间内被检测到,这需要具有较高空间和时间分辨率的遥感数据。时空数据融合算法的发展为这些需... 详细信息

卫星遥感提供了大尺度空间和长时间序列的地球表面变化信息,已广泛应用于生态学研究。人类活动可能对较小尺度的空间产生影响,并可能在较长时间内被检测到,这需要具有较高空间和时间分辨率的遥感数据。时空数据融合算法的发展为这些需求提供了机会。本文基于深度学习,提出了一种残差卷积神经网络(Res-CNN)模型,利用全新的网络架构来融合来自Landsat 8和MODIS图像的NDVI检测结果,从而显著提高融合结果。通过与现有算法的比较,在两个不同地区进行的实验都展示了改进效果。模型性能通过预测值与观测值之间的线性回归进行评估,并通过决定系数(R2)、回归斜率(Slope),并与两种传统的模型(ESTARFM、FSDAF)进行比较。结果显示,Res-CNN模型预测的NDVI对研究区上具有较高的解释能力(R2分别为0.773和0.804,slope为1.01和0.989)。该研究证明,本文开发的Res-CNN模型具有较高的精度和较强的稳健性,优于传统模型。这项研究具有广泛的应用意义,因为它不仅提供了一个时空数据融合模型,还可以为区域尺度农业和草地生态系统的管理和利用提供长时间序列的数据。

关键词： NDVI 时空数据融合 Landsat MODIS 卷积神经网络

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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Drought Impacts on Vegetation Indices and Productivity of Terrestrial Ecosystems in Southwestern China During 2001–2012

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Chinese Geographical Science 2018年第5期28卷 784-796页

作者： ZHOU Lei wang Shaoqiang CHI Yonggang wang junbang College of Geography and Environmental Sciences Zhejiang Normal University Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modelling Institute of Geographic Sciences and Natural Resources ResearchChinese Academy of Sciences School of Earth & Atmospheric Sciences Georgia Institute of Technology

Drought, as a recurring extreme climate event, affects the structure, function, and process of terrestrial ecosystems. Despite the increasing occurrence and intensity of the drought in the past decade in Southwestern China, the impacts of continuous drought events on vegetation in this region remain unclear. During 2001–2012, Southwestern China experienced the severe drought events from 2009 to 2011. Our aim is to characterize drought conditions in the Southwestern China and explore the impacts on the vegetation condition and terrestrial ecosystem productivity. The Standardized Precipitation Index(SPI) was used to characterize drought area and intensity and a light-use efficiency model was used to explore the effect of drought on the terrestrial ecosystem productivity with Moderate Resolution Imaging Spectrometer(MODIS) data. The SPI captured the major drought events in Southwestern China during the study period, indicated that the 12-year period of this study included both ‘normal' precipitation years and two severe drought events in 2009–2010 and 2011. Results showed that vegetation greenness(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI and Enhanced Vegetation Index, EVI) both declined in 2009/2010 drought, but the 2011 drought resulted in less declines of vegetation greenness and productivity due to shorten drought duration and rising temperature. Meanwhile, it was about 5 months lapse between drought events and maximum declines in vegetation greenness for 2009/2010 drought events. In addition, forest, grassland and cropland revealed significant different ecosystem responses to drought. It indicated that grassland showed an early sensitivity to drought, while cropland was the most sensitive to water deficit and forest was more resilient to drought. This study suggests that it is necessary to detect the difference responses of ecosystem to drought in a regional area with satellite data and ecosystem model.

关键词： drought Standardized Precipitation Index(SPI) vegetation indices Net Primary Productivity(NPP) Southwestern China

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Variations of Vegetation Phenology Extracted from Remote Sensing Data over the Tibetan Plateau Hinterland during 2000–2014

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Journal of Meteorological Research 2020年第4期34卷 786-797页

作者： Ya LIU junbang wang Jinwei DONG Shaoqiang wang Hui YE Key Laboratory of Ecosystem Network Observation and Modeling Institute of Geographic Sciences and Natural ResourcesChinese Academy of SciencesBeijing 100101 Key Laboratory of Watershed Geographic Sciences Nanjing Institute of Geography and LimnologyChinese Academy of SciencesNanjing 210008

How vegetation phenology responds to climate change is a key to the understanding of the mechanisms driving historic and future changes in regional terrestrial ecosystem productivity. Based on the 250-m and 8-day moderate resolution imaging spectroradiometer(MODIS) normalized difference vegetation index(NDVI) data for 2000-2014 in the Three-River Source Region(TRSR) of Qinghai Province, China, i.e., the hinterland of the Tibetan Plateau, we extracted relevant vegetation phenological information(e.g., start, end, and length of growing season) and analyzed the changes in the TRSR vegetation in response to climate change. The results reveal that, under the increasingly warm and humid climate, the start of vegetation growing season(SOS) advanced 1.03 day yr-1 while the end of vegetation growing season(EOS) exhibited no significant changes, which led to extended growing season length. It is found that the SOS was greatly affected by the preceding winter precipitation, with progressively enhanced precipitation facilitating an earlier SOS. Moreover, as the variations of SOS and its trend depended strongly on topography, we estimated the elevation break-points for SOS. The lower the elevations were, the earlier the SOS started. In the areas below 3095-m elevation, the SOS delay changed rapidly with increasing elevation;whereas above that, the SOS changes were relatively minor. The SOS trend had three elevation break-points at 2660, 3880, and 5240 m.

关键词： Three-River Source Region(TRSR) start of vegetation growing season(SOS) spatiotemporal change elevation climate change China

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Modeling the radiation balance of different urban underlying surfaces

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Chinese Science Bulletin 2012年第9期57卷 1046-1054页

作者： CUI YaoPing LIU JiYuan HU YunFeng wang junbang KUANG WenHui Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research Chinese Academy of Sciences Beijing 100101 China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

An urban net all-wave radiation parameterization scheme is evaluated using annual datasets for 2010 recorded at a Beijing urban observation *** statistical relationship between observed data and simulation data of net radiation has a correlation coefficient of 0.98 and model efficiency of ***,it can be used to simulate the radiation balance of *** study analyzes the variation in the radiation balance for different underlying *** simulate radiation balance differences,we set four pure land-cover types(forest,grass,roads,and buildings).Keeping all other conditions inputted unchanged,we model the radiation balance by changing the land-cover *** results show that the effects of different underlying surfaces on radiation differ,and that there is much upward long-wave radiation,accounting for 84.3% of the total radiation energy falling incident on the land *** annual averages of net radiation for the four land-cover types are in the range of 38.2-53.4 W/*** net radiation of the grass surface is minimal while that of the roads surface is ***,with urbanization the net radiation values of common types of land-cover change,such as conversion from forest to roads,grass to roads,and grass to buildings,all have increasing trends,indicating that net radiation usually increases with urban sprawl.

关键词：辐射平衡城市化下垫面土地覆盖类型建模模拟数据平衡模型参数化方案

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Different sites of extranodal involvement may affect the survival of patients with relapsed or refractory non-Hodgkin lymphoma after chimeric antigen receptor T cell therapy

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Frontiers of Medicine 2020年第6期14卷 786-791页

作者： Lili Zhou Ping Li Shiguang Ye Xiaochen Tang junbang wang Jie Liu Aibin Liang Department of Hematology Tongji Hospital of Tongji UniversityShanghai 200065China

Factors associated with complete and durable remissions after anti-CD19 chimeric antigen receptor T(CAR-T)cell immunotherapy for relapsed or refractory non-Hodgkin lymphoma(r/r NHL)have not been well *** this study,we found that the different sites of extranodal involvement may affect response,overall survival(OS),and progression-free survival(PFS)in patients with r/r NHL treated with anti-CD19 CAR-T *** a cohort of 32 treated patients,12(37.5%)and 8(25%)patients exhibited soft tissue lymphoma and bone marrow(BM)infiltrations,respectively,and 13(41%)patients exhibited infiltration at other *** factors that may affect prognosis were identified through multivariable *** an independent risk factor,soft tissue infiltration was the only factor significantly correlated with adverse prognosis(P<0.05),whereas other factors did not reach statistical ***,the site of extranodal tumor infiltration significantly and negatively affected OS and PFS in patients with r/r NHL treated with anti-CD19 CAR-T cell *** and OS in patients with BM involvement were not significantly different from those of patients with lymph node involvement ***,anti-CD19 CAR-T cell therapy may improve the prognosis of patients with BM infiltration.

关键词： anti-CD19 chimeric antigen receptor T cell soft tissue bone marrow relapsed or refractory non-Hodgkin lymphoma

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