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高原气象 2023年第1期42卷 233-243页

作者：王宏杨东蓝小玉冯秀燕杨彦鹏西北师范大学地理与环境科学学院甘肃兰州730070

陕甘宁三省区自然环境复杂多样,生态环境脆弱,对气候变化响应敏感。在全球气候变化背景下,植被气候生产潜力的研究对该地区农林牧业的生产布局以及生态系统管理等方面起到积极作用。本文选取陕西、甘肃以及宁夏三省区BCC-CSM2-MR模式下S... 详细信息

陕甘宁三省区自然环境复杂多样,生态环境脆弱,对气候变化响应敏感。在全球气候变化背景下,植被气候生产潜力的研究对该地区农林牧业的生产布局以及生态系统管理等方面起到积极作用。本文选取陕西、甘肃以及宁夏三省区BCC-CSM2-MR模式下SSP126、SSP245和SSP585三种路径2025-2100年气温和降水的模拟数据,运用Thornthwaite Memorial模型计算研究区未来植被气候生产潜力的变化特征及驱动机制。结果表明:2025-2100年甘肃河西走廊大部分地区保持历史时期向“暖湿型”发展的气候特点,与基准期相比,植被气候生产潜力增量分别集中在10%~40%(SSP126)、10%~30%(SSP245)、10%~56.1%(SSP585)。陕西省在SSP126路径下陕北地区植被气候生产潜力呈下降趋势,在SSP245和SSP585路径下全省植被气候生产潜力均呈增加趋势,且陕北地区增加趋势最强。陕西省在SSP126和SSP245路径下大部分地区相对基准期增加了5%~10%,在SSP585路径下增加了10%~20%。宁夏回族自治区在SSP126路径下气候向“暖干型”发展,全区植被气候生产潜力呈下降趋势,与此相反的是SSP245和SSP585路径下全区植被气候生产潜力显著增加。SSP585路径下全区植被气候生产潜力距平增加了10%~30%,SSP126和SSP245路径下距平增加了0%~20%。从驱动机制来看,陕甘宁三省区植被气候生产潜力的驱动类型有两种,分别是“降水驱动型”和“气温降水驱动型”。研究区植被气候生产潜力均受降水驱动,且降水是植被气候生产潜力的主要驱动力。

关键词：植被气候生产潜力共享社会经济路径(SSPs) 气候变化陕甘宁三省区

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西辽河地区植被气候生产潜力及其对气候变化的响应

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生态环境学报 2020年第5期29卷 866-875页

作者：宫丽娟刘丹赵慧颖田宝星黑龙江省气象科学研究所黑龙江哈尔滨150030 中国气象局东北地区生态气象创新开放实验室黑龙江哈尔滨150030

植物生长依赖于气温、降水和日照等气象要素,对全球气候变化更为敏感。定量分析西辽河地区植被气候生产潜力变化特征及其对气候变化的敏感性,可为西辽河地区农业生产,生态保护和环境改善决策提供科学依据。基于西辽河地区11个站气象站1... 详细信息

植物生长依赖于气温、降水和日照等气象要素,对全球气候变化更为敏感。定量分析西辽河地区植被气候生产潜力变化特征及其对气候变化的敏感性,可为西辽河地区农业生产,生态保护和环境改善决策提供科学依据。基于西辽河地区11个站气象站1961—2018年的年平均气温和年降水量资料,运用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、累积距平和小波分析等方法,分析了西辽河地区植被气候生产潜力的时空演变及其对气候变化的响应。结果显示:研究期间,西辽河地区温度生产潜力(Wθ)和蒸散生产潜力(WV)整体呈上升趋势,降水生产潜力(WR)无明显变化趋势,平均值分别为1120.19、647.12、695.50 g·m^−2·a^−1,西辽河地区热量条件好于降水,且1980s是水热配比(WR/Wθ)最好的年代;由气温、降水量和蒸散决定的标准气候生产潜力(W)平均为643.65 g·m^−2·a^−1,气候倾向率为11.05 g·m^−2·(10 a)^−1;近58 a,W经历了“少-多-少-多”的周期性变化,且在1982、1998、2011年发生突变;西辽河地区W呈现一致的正变化趋势,空间上表现为双辽、科尔沁左翼中旗、科尔沁左翼后旗、翁牛特旗为气候生产潜力的高值区,而开鲁县至奈曼一带为低值区;W对降水量变化更敏感,降水量的多寡主要决定了西辽河地区植被气候生产潜力的变化,在气候变化的背景下,未来该区W增加幅度在2.49%以上。

关键词：植被气候生产潜力 Miami模型 Thornthwaite Memorial模型气候变化西辽河

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中国东部季风区植被气候生产潜力的时空特征

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东北林业大学学报 2023年第10期51卷 62-69,91页

作者：李涛辉尹鹏飞吕爱锋张文翔尹继清熊静刘永毫云南省高原地理过程与环境变化重点实验室(云南师范大学) 昆明650500 中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室(中国科学院地理科学与资源研究所)

以中国东部季风区为研究区域、植被气候生产潜力为研究对象,以英国东英格利亚大学气候研究所公布的气候变化数据库(CRU TS v.4.06)中0.5°×0.5°月尺度时空分辨率的降水和气温数据集的气象数据(时间尺度为1981—2021年)、中山大学陆-... 详细信息

以中国东部季风区为研究区域、植被气候生产潜力为研究对象,以英国东英格利亚大学气候研究所公布的气候变化数据库(CRU TS v.4.06)中0.5°×0.5°月尺度时空分辨率的降水和气温数据集的气象数据(时间尺度为1981—2021年)、中山大学陆-气相互作用研究组2013年开发的中国陆地表面土壤数据库的土壤数据为数据源,采用迈阿密模型(Miami)、桑斯威特纪念模型(Thomthwaite Memorial)分析1981—2021年中国东部季风区植被气候生产潜力的时空特征,采用冗余分析(RDA)法分析植被气候生产潜力与土壤理化性质相关性。结果表明:过去40a,中国东部季风区气温生产潜力、降水生产潜力、蒸散生产潜力的时间演变,均分为2个阶段,气温生产潜力的第Ⅰ阶段为1981—2001年、第Ⅱ阶段为2002—2021年,降水生产潜力的第Ⅰ阶段为1981—2014年、第Ⅱ阶段为2014—2021年,蒸散生产潜力的第Ⅰ阶段为1981—2013年、第Ⅱ阶段为2013—2021年,2个阶段均呈现出生产潜力增加趋势,其中第Ⅱ阶段生产潜力增加幅度显著高于第Ⅰ阶段。气温生产潜力、降水生产潜力和蒸散生产潜力均存在1个22 a的显著周期转变,敏感性分析显示气温和降水均对蒸散生产潜力有显著正相关影响。在空间上,气温生产潜力、降水生产潜力、蒸散生产潜力,都呈现出从华南地区往东北地区递减的趋势,且第Ⅱ阶段植被气候生产潜力的增速显著高于第Ⅰ阶段,第Ⅱ阶段增速显著的区域多出现在高值区。冗余分析结果显示,东部季风区土壤表层理化性质对降水生产潜力、蒸散生产潜力有显著抑制作用,对气温生产潜力有显著的促进作用。

关键词：中国东部季风区植被气候生产潜力陆地植被生态系统土壤理化性质时空特征

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陕甘宁三省区植被气候生产潜力的时空特征分析

陕甘宁三省区植被气候生产潜力的时空特征分析

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作者：王宏西北师范大学

学位级别：硕士

植被气候生产潜力是指在假设其他因子均适宜的条件下,由气候因子决定的单位时间、单位面积上的作物产量。在全球气候变化背景下评估并预测某地区植被气候生产潜力的未来发展趋势,对区域的农业、林业以及畜牧业等生产产业的布局和生态系... 详细信息

植被气候生产潜力是指在假设其他因子均适宜的条件下,由气候因子决定的单位时间、单位面积上的作物产量。在全球气候变化背景下评估并预测某地区植被气候生产潜力的未来发展趋势,对区域的农业、林业以及畜牧业等生产产业的布局和生态系统管理、植物的增产和气候资源的充足利用以及全球气候变化的积极应对等方面均有重要的借鉴意义。本文选取陕西、甘肃以及宁夏回族自治区作为研究区,结合1960-2019年历史气象数据和国家气候中心(BCC)研发的中等分辨率气候模式(BCC-CSM2-MR)提供的可持续发展路径(SSP126)、中间发展路径(SSP245)和常规发展路径(SSP585)三条路径下的气象数据,运用Thornthwaite Memorial模型计算研究区植被气候生产潜力的时空变化特征以及驱动因素。主要得到如下结论:(1)从陕甘宁三省区植被气候生产潜力的时间变化特征来看,1960-2019年陕甘宁三省区植被气候生产潜力多年增长量为6.52 kg·hm·a,植被气候生产潜力整体呈上升趋势,未通过显著性水平检验,波动幅度为2782.87 kg·hm·a。2014年发生突变,2010s植被气候生产潜力达到最大。春季和秋季植被气候生产潜力呈微弱下降趋势,多年增长量分别为-3.04 kg·hm·a和-6.48 kg·hm·a,均未通过显著性检验。夏季和生长季植被气候生产潜力略有提升,夏季多年增长量为6.86kg·hm·a,增长趋势最大,生长季为3.31 kg·hm·a,均未通过显著性检验。(2)2025-2100年陕甘宁三省区不同路径下的植被气候生产潜力均呈上升趋势,常规发展路径(SSP585)下植被气候生产潜力增加速度更快(26.82 kg·hm·a)且平均增量更大(1373.06 kg·hm·a),可持续发展路径(SSP126)下植被气候生产潜力增速(3.00 kg·hm·a)和平均增量(557.74 kg·hm·a)都最小。中间发展路径(SSP245)增速和(14.17 kg·hm·a)平均增量(602.72 kg·hm·a)则处于两者之间。SSP585和SSP245两条路径的增长趋势通过了0.01显著性水平检验,SSP126路径虽有增长但未通过显著性检验,而不同路径植被气候生产潜力平均值相较历史平均值均有所增加。(3)从陕甘宁三省区植被气候生产潜力的空间变化特征来看,1960-2019年研究区植被气候生产潜力空间差异巨大,整体呈现由东南向西北递减的趋势,变化范围为1533.7～13076.5 kg·hm·a。河西走廊嘉峪关、张掖、武威等地区上升趋势最为显著,变化率均超过10%,酒泉市瓜州县北部和肃北蒙古族自治县则出现了斜率极小值,变化率达到-28%。(4)从2025-2100年陕甘宁三省区未来三条路径下植被气候生产潜力的变化趋势来看,呈上升趋势的面积占比由大到小依次为SSP585(99.1%)>SSP245(98.7%)>SSP126(59.3%)。甘肃河西走廊大部分地区保持历史时期向“暖湿型”发展的气候特点,与基准期相比,植被气候生产潜力增量分别集中在10%～40%(SSP126)、10%～30%(SSP245)、10%～56.1%(SSP585)。陕西省在SSP126路径下陕北地区植被气候生产潜力呈下降趋势,在SSP245和SSP585路径下全省植被气候生产潜力均呈增加趋势,且陕北地区增加趋势最强。陕西省在SSP126和SSP245路径下大部分地区相对基准期增加了5%～10%,在SSP585路径下增加了10%～20%。宁夏回族自治区在SSP126路径下气候向“暖干型”发展,全区植被气候生产潜力呈下降趋势,与此相反的是SSP245和SSP585路径下全区植被气候生产潜力显著增加。SSP585路径下全区植被气候生产潜力距平增加了10%～30%,SSP126和SSP245路径下距平增加了0%～20%。(5)从陕甘宁三省区植被气候生产潜力驱动力因素来看,陕甘宁三省区植被气候生产潜力的驱动类型有两种,分别是“降水驱动型”和“气温降水驱动型”。相较气温来说,研究区植被气候生产潜力均受降水驱动,且降水是植被气候生产潜力的主要驱动力。

关键词：植被气候生产潜力共享社会经济路径(SSPs) 气候变化陕甘宁三省区

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