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中国环境科学 2020年第1期40卷 401-413页

作者：郑飞鸽易桂花张廷斌李景吉别小娟刘栋覃艺张甜甜成都理工大学地球科学学院四川成都610059 成都理工大学管理科学学院四川成都610059 成都理工大学工程技术学院四川乐山614000 成都理工大学环境与土木工程学院四川成都610059 成都理工大学生态资源与景观研究所四川成都610059

本文基于MODIS GPP/NPP数据估算了三江源植被碳利用率(CUE),结合气象数据和高程数据采用一元线性回归和相关分析法,探讨了2001~2017年三江源植被CUE的时空变化特征及植被CUE对气温、降水量和蒸散量变化的响应.结果表明:(1)三江源植被CU... 详细信息

本文基于MODIS GPP/NPP数据估算了三江源植被碳利用率(CUE),结合气象数据和高程数据采用一元线性回归和相关分析法,探讨了2001~2017年三江源植被CUE的时空变化特征及植被CUE对气温、降水量和蒸散量变化的响应.结果表明:(1)三江源植被CUE年内3~10月表现为先增加后降低的变化趋势,其中6月植被CUE最高.(2)三江源年植被碳利用率位于0.73~1,平均水平为0.85;植被CUE空间上呈现北高南低,西高东低的分布特征.(3)整体上,三江源4~10月植被碳利用率与同期气温、降水量和蒸散量分别呈现正相关、负相关和负相关关系,降水量是影响三江源植被CUE变化的主要影响因素,气温为次要因素,蒸散量影响程度最小.

关键词： MODIS 植被碳利用率气候响应三江源

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东北地区植被碳利用率时空变化及其影响因子分析

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水土保持研究 2023年第6期30卷 274-283页

作者：胡佶熹周清华徐勇萍乡学院商学院江西萍乡337055 玉林市福绵区自然资源技术信息中心广西玉林537000 桂林理工大学测绘地理信息学院广西桂林541006

[目的]揭示东北地区植被碳利用率的时空分布特征,探明植被CUE与影响因子间的关系,为监测区域生态环境质量和植被生态系统状况提供参考。[方法]基于MODIS GPP和NPP数据,结合气象数据,采用一元线性回归分析、Mann-Kendall显著性检验和偏... 详细信息

[目的]揭示东北地区植被碳利用率的时空分布特征,探明植被CUE与影响因子间的关系,为监测区域生态环境质量和植被生态系统状况提供参考。[方法]基于MODIS GPP和NPP数据,结合气象数据,采用一元线性回归分析、Mann-Kendall显著性检验和偏相关分析等方法,探讨了2000—2020年东北地区植被CUE的时空变化特征,分析了植被CUE与气候因子的相关关系及时滞效应,揭示了影响植被CUE变化的气候驱动机制的空间分布特征。[结果]2000—2020年东北地区多年平均植被CUE为0.64,在空间上呈现东高西低的分布格局。近21年,东北地区植被CUE呈缓慢上升趋势,变化斜率为0.002/a。变化斜率大于0的区域占69.22%,植被CUE呈极显著上升和极显著下降的占比分别为6.28%,1.11%,极显著下降区域主要位于黑龙江省的东北部地区。植被CUE与气温、日照时数和相对湿度整体呈负相关,与降水整体呈正相关,且降水对植被CUE的影响强于其他气候因子。东北地区植被CUE主要响应于当月气温、降水、日照时数和相对湿度的变化,且植被CUE主要受气温、降水、日照时数、相对湿度弱驱动。[结论]东北地区植被CUE总体呈上升趋势,且主要受当月气候因子的影响。研究结果可为制定东北地区植被生态系统可持续发展方针提供参考依据。

关键词：东北地区植被碳利用率气候驱动机制

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气候变化和人类活动影响下川西高原植被碳利用率变化特征

气候变化和人类活动影响下川西高原植被碳利用率变化特征

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作者：卢韩好成都理工大学

学位级别：硕士

植被碳利用率（CUE）定义为植被净初级生产力和植被总初级生产力的比值,代表着植被从大气中吸收二氧化碳的能力,CUE越高说明植被的固碳能力越强,CUE越低则表明植被的固碳能力越弱。川西高原是典型的生态敏感区,是青藏高原生态屏障和黄... 详细信息

植被碳利用率（CUE）定义为植被净初级生产力和植被总初级生产力的比值,代表着植被从大气中吸收二氧化碳的能力,CUE越高说明植被的固碳能力越强,CUE越低则表明植被的固碳能力越弱。川西高原是典型的生态敏感区,是青藏高原生态屏障和黄土高原川滇生态屏障的重要组成部分,也是长江、黄河上游重要的生态屏障与水源涵养地。川西高原植被碳利用效率不仅决定着当地的生态环境和畜牧业发展,对整个四川盆地以及长江流域的生态安全和经济发展也具有重要影响。本文以MODIS GPP、NPP数据为基础,分析了川西高原植被CUE的时空变化特征及其对气候因子的响应。此外,还分析了人类活动对川西高原植被CUE的影响。主要研究内容和成果如下:（1）利用MODIS GPP、NPP数据估算了2001～2018年川西高原植被CUE并采用Sen’s趋势分析对植被CUE的变化趋势进行分析。结果表明:2001～2018年川西高原植被CUE呈不显著降低趋势,变化率为-0.001/10a,CUE均值为0.843。CUE年内变化特征为先升高后降低,5月份CUE达最大值。不同植被类型的CUE存在差异,其中高山植被CUE最高,沼泽CUE最低。生长季植被CUE的年际变化特征和年植被CUE相似,但生长季植被CUE的均值为0.846,略高于年CUE均值。（2）对比分析了植被CUE、NPP和GPP的空间分布特征。结果表明:川西高原植被CUE呈现由西北向东南逐渐升高的空间分布格局,与植被NPP、GPP的空间分布格局相反。CUE高值区主要集中分布在川西高原南部的巴塘县、理塘县、雅江县和中部的金川县、丹巴县、道孚县和新龙县等区域。CUE低值区主要分布若尔盖县、红原县、阿坝县,色达县中部、德格县、甘孜县和石渠县中部等区域。生长季植被CUE的空间分布特征与年植被CUE类似。（3）分别统计了不同海拔梯度和不同纬度梯度下植被CUE的均值,以此来分析植被CUE的地带性特征。结果表明:整体上,植被CUE随海拔的升高而升高,随纬度的升高而降低,不同植被类型CUE随海拔和纬度的变化特征与全区相似。生长季植被CUE随纬度和海拔的变化特征与年CUE相似,但是生长季森林和沼泽CUE与海拔相关性极强,相关系数分别为0.86和0.96。（4）对气象数据进行空间插值并对气候因子的变化趋势进行分析,采用灰色关联分析研究了植被CUE对气候因子的空间响应特征。结果表明:研究时段内,川西高原气温呈波动增加趋势,变化率为0.4℃/10a;川西高原的降水量呈波动增加趋势,变化率为45mm/10a;年累计日照时数呈波动降低趋势,变化率为-28.7h/10a。生长季气温和降水量呈现波动增加趋势,日照时数则呈现波动降低趋势。灰色关联分析结果表明,植被CUE对降水量的滞后响应不明显,对气温和日照时数的滞后响应时长为1～2个月。气候因子对年植被CUE的影响为降水量＞日照时数＞气温;气候因子对生长季植被CUE的影响为日照时数＞降水量＞气温。（5）使用残差分析分析了人类活动对植被CUE的影响。结果表明:人类活动对植被CUE影响为正的区域主要分布在石渠县北部、丹巴县、小金县和金川县的部分区域,人类活动对植被CUE的影响为负的区域主要分布在汶川县、茂县和德格县的部分区域,整体看来人类活动对川西高原年植被CUE的影响为正。人类活动对生长季植被CUE影响为正的区域主要分布在石渠县北部和色达县中部,人类活动对生长季植被CUE影响为负区域主要分布在黑水县、茂县、九寨沟县和汶川县等区域,整体看来人类活动对生长季植被CUE有轻微的负影响。

关键词： MODIS 植被碳利用率人类活动气候因子川西高原

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基于MODIS数据的三江源植被碳利用率研究

基于MODIS数据的三江源植被碳利用率研究

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作者：郑飞鸽成都理工大学

学位级别：硕士

植被碳利用率(CUE)是植被从大气环境中获得的碳,分配到生物量上的百分比,即植被净初级生产力(NPP)与植被总初级生产力(GPP)的比值,它反映了植被光合作用产物的分配结果。作为生态系统碳循环过程机理的基本参数,植被碳利用率在估算区域... 详细信息

植被碳利用率(CUE)是植被从大气环境中获得的碳,分配到生物量上的百分比,即植被净初级生产力(NPP)与植被总初级生产力(GPP)的比值,它反映了植被光合作用产物的分配结果。作为生态系统碳循环过程机理的基本参数,植被碳利用率在估算区域碳收支方面具有重要意义。而这个参数与气候的关系仍存在不确定性,面对全球气候变暖趋势,有必要进一步阐明植被碳利用率对气候的依赖性。本文基于MODIS GPP和NPP数据和植被类型数据,获得了三江源不同植被类型的GPP、NPP和CUE值;又结合MODIS ET数据、气象数据和高程数据,采用一元线性回归和相关分析法,探讨了2001-2017年三江源植被初级生产力和碳利用率的空间分布特征和时间变化规律,及分析了植被碳利用率对源区气温、降水量和蒸散量变化的响应。研究结果不仅揭示了气候环境变化下的三江源植被生产力状态,还对应对气候变化、制定植被保护措施具有重大的现实意义和科学价值。主要认识与成果如下:(1)三江源各类型植被呈现为森林>灌丛>高寒草地>其他高山植被的生产力特征。各类型植被NPP与GPP的变化特征均呈现出缓慢增长趋势。2001-2017年三江源植被GPP均值为186.75 g C m a,植被NPP均值为156.47 g C m a。植被生产力整体呈现出从西北向东南逐渐增加的空间分布特征,与高程表现显著相关性,海拔低于4500m处(东部的兴海县、同德县、泽库县、河南蒙古族自治县、甘德县、久治县和班玛县等)的植被GPP和NPP值均高,而海拔在4500m以上区域(西部的治多县、格尔木市、曲麻莱县、杂多县和中部的玛多县)的植被GPP和NPP值较低。(2)2001-2017年三江源各类型植被碳利用率值较高,光合作用吸收碳的80%以上保存在植被体内。高寒草地、灌丛和其他高山植被碳利用率呈现不同速度的增长趋势,而森林CUE缓慢减少。(3)2001-2017年三江源不同植被类型和整体植被系统CUE在年内3-10月均呈先增后减的变化规律,其中6月植被CUE最高。植被CUE空间上呈现北高南低,西高东低的分布特征。源区玛多县的植被碳利用率最高,河南蒙古族自治县的最低。海拔在4500m以下区域的植被碳利用率较小(0.79.83),海拔在4500m以上区域的植被碳利用率较高,部分区域均在0.85水平以上。(4)三江源植被CUE对气候因子具有显著的滞后效应。4-5月的植被CUE受同期气温、降水量和蒸散量的影响最大,均呈现显著正相关关系。6-8月植被CUE对同期气温、降水量和蒸散量敏感度最高,均呈现显著负相关关系。9-10月植被CUE受气温滞后两个月和降水量、蒸散量滞后一个月影响,与气温呈正相关关系,与降水量和蒸散量呈现负相关关系。(5)整体上,三江源4-10月植被碳利用率与同期气温、降水量和蒸散量分别呈现正相关、负相关和负相关关系。同时黄河源区中玛沁县、甘德县和久治县一带的植被CUE与气温和降水量均呈正相关关系,而长江源区中曲麻莱县南部和治多县西部的植被CUE与气温呈正相关关系,与降水量呈负相关关系。

关键词：植被碳利用率时空变化气候响应三江源

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粤港澳大湾区植被CUE变化及与气候变化的关系

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中国环境科学 2021年第12期41卷 5793-5805页

作者：罗赵慧朱璐平张晓君房巧丽杨晓周丽旋于锡军梁明易陆俊卿生态环境部华南环境科学研究所国家环境保护城市环境生态重点实验室广东广州510535

基于MOD17数据,采用趋势分析和相关分析法,研究了2000~2019年粤港澳大湾区植被生产力和植被碳利用率(CUE)变化及其与气候变化的关系.结果表明,粤港澳大湾区总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)均值分别为1.80和0.89kg·C/m^(2),呈中... 详细信息

基于MOD17数据,采用趋势分析和相关分析法,研究了2000~2019年粤港澳大湾区植被生产力和植被碳利用率(CUE)变化及其与气候变化的关系.结果表明,粤港澳大湾区总初级生产力(GPP)和净初级生产力(NPP)均值分别为1.80和0.89kg·C/m^(2),呈中部低四周高的空间格局,CUE均值为0.51,呈中部和东南部略高于四周的空间格局;GPP和NPP总体呈增加趋势,其年际变化率均值分别为0.01和0.001kg·C/(m^(2)·a),GPP年增长率远高于NPP年增长率,不同植被类型GPP和NPP也呈增加趋势.植被CUE则呈逐年下降趋势,其年际变化率均值为-0.002a-1,由于气候因子变化对光合作用速率和呼吸作用速率产生的不同程度影响,从未来发展趋势看,68.22%的区域表明CUE仍呈下降趋势,植被碳固定能力减弱;不同植被类型CUE存在差异,其中农田CUE平均值最高,为(0.511±0.014),森林和草地CUE分别为(0.500±0.019)和(0.501±0.020),从变化趋势看,不同植被类型CUE呈极显著下降趋势(P植被类型GPP、NPP和CUE与气温、累积降雨量呈正相关关系,GPP和NPP与累计净太阳辐射呈正相关关系,但CUE与累积太阳辐射却呈负相关关系.

关键词： MODIS 植被碳利用率气候变化粤港澳大湾区

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