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| 1 | 西北干旱区植被净初级生产力的遥感估算及时空差异原因显示文摘植被净初级生产力(NPP)是评价陆地生态系统的重要参数。本文基于2000—2014年的MODIS NDVI数据,结合西北干旱区的自然环境特点,从土地覆盖类型、分类的精度、辐射数据的选取、计算公式的选择等方面对CASA模型进行改进和率定,进一步估算了西北干旱区的NPP,并分析了NPP的时空变化特征。结果表明:经验证改进的CASA模型对于干旱半干旱区植被NPP的模拟效果较好,可以反映研究区的植被生长及分布状况,西北干旱区多年平均植被NPP为191.63 g C·m^(-2)·a^(-1);西北干旱区植被NPP分布具有明显的区域差异性,总体上呈现出西北、东南高,中间低的特征;在年际变化上,NPP总体上呈增加趋势,线性增长率为2.98 g C·m^(-2)·a^(-1),且不同植被类型的NPP增长率不同,耕地增长最快,其次是灌丛,最低的是林地;对西北干旱区不同植被类型的NPP与气候因子(气温、降水)的相关性分析表明,总体上植被生物量与降水的相关系数为0.538(P<0.05),与气温的相关系数为0.394,说明研究区植被NPP与降水的相关性高于气温;且不同植被类型与气候因子的相关性具有差异性。 | 焦伟 陈亚宁 李稚 | 2017 | 生态学杂志2017，36，1： | 47 |
| 2 | 1980—2014年中亚地区植被净初级生产力对气候和CO_2变化的响应显示文摘中亚干旱区分布着世界80%以上的温带荒漠,受气候变化影响显著。论文首先收集实验观测数据验证了干旱区生态系统模型(AEM),然后运用AEM开展数值模拟实验量化研究了1980—2014年中亚净初级生产力(NPP)的时空格局,评估了不同环境因子(降水、温度、CO_2)的相对贡献率及其交互效应。结果表明:过去35 a中亚干旱区年均NPP总量为1 125±129 TgC(1 T=10^(12))或218±25 gC/m^2。哈萨克斯坦北部地区年NPP值较高(349±39 gC/m^2),而南疆地区年NPP值较低(123±45 gC/m^2)。1980—2014年间,中亚NPP总体呈减少趋势[-0.71 gC/(m^2·a)],南疆极端干旱区的NPP降低最为显著[-2.05 gC/(m^2·a)]。相较于1980—1984年NPP均值,在1985—2014年中亚区域NPP总体降低了118 Tg(-10%)。其中CO_2施肥效应促进NPP增加了99.7 Tg(+8%),气温升高的正效应促进NPP增加了35.4 Tg(+2%),而降水减少导致NPP降低了221 Tg(-18%)。研究区内9%的地区的NPP主要控制因子为温度,主要分布在天山和哈萨克斯坦北部等高纬高寒地区。降水主控区面积占整个研究区的69%,主要分布在荒漠平原特别是南疆等植被受水分限制的区域。CO_2主控区占研究区面积的20%,主要分布在天山中山带森林区和低海拔地区等水热条件好的区域。研究表明新疆南部地区是中亚的关键生态脆弱区,其生态安全面临着气候变化的挑战,但21世纪的升温不大可能因刺激自养呼吸而对中亚区域NPP造成显著影响。 | 朱士华 艳燕 邵华 李超凡 | 2017 | 自然资源学报2017，32，11： | 21 |
| 3 | 内蒙古草地NPP变化特征及其对气候变化敏感性的CENTURY模拟研究显示文摘气候变化及其对植被净初级生产力的影响是全球变化研究的核心内容之一。基于空间化的CENTURY生物过程模型,分析1981-2010年内蒙古草地净初级生产力(NPP)的时空演变规律及其对关键气候因子的敏感性特征。结果表明:近30年内蒙古草地大部分区域NPP呈下降态势但趋势并不显著,全区平均降速约为1.17 g C/m2?a;NPP年代际变化时空差异较大,1980s至1990s约69.65%的区域NPP下降,1990s至2000s NPP下降加剧,下降面积较前者扩大了17.50%;NPP对降水与温度的敏感性特征空间异质性较强,但总体上区域降水减少可能是近30年内蒙古草地NPP下降的主要因素,温度升高同样会导致草地NPP下降,但作用程度较小。 | 郭灵辉 郝成元 吴绍洪 赵东升 高江波 | 2016 | 地理研究2016，35，2： | 20 |
| 4 | 基于多种回归分析方法的西北干旱区植被NPP遥感反演研究显示文摘植被净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)是评价陆地生态系统的重要参数,植被NPP的反演为全球碳循环的研究提供了重要的参考依据。本文基于2000-2014年的MODIS及气象站点数据,引入逐步线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归以及岭回归分析,构建了多元逐步回归模型、主成分回归模型、偏最小二乘回归模型和岭回归模型,并对这4种模型进行了评估。结果表明:①多元逐步回归模型被认为是一种可以简单、高效、准确地反演西北干旱区植被NPP的模型,且模拟结果与MOD17A3产品及实测值具有很强的相关性;②西北干旱区多年平均植被NPP的分布具有明显的区域差异,山区增加,平原区减少,呈现出北部及西北部高,而南部及东南部低的特征;③西北干旱区NPP在年际变化上呈波动增加趋势,线性增长率为0.40g C/(m·a)。自2000年以来,58.66%区域的NPP呈现增长趋势,13.64%的地区保持不变,27.7%的地区表现为退化趋势。 | 焦伟 陈亚宁 李稚 李玉朋 黄晓然 李海霞 | 2017 | 资源科学2017，39，3： | 11 |
| 5 | 我国荒漠植被生产力动态及其与水热因子的关系显示文摘为了探讨近30 a来我国干旱区荒漠植被的净初级生产力(NPP)及其与水热因子相关性随时间的变化,运用CASA(Carnegie-Ames-Stanford approach)模型估算我国荒漠植被1982—2015年生长季的NPP,并运用线性回归和GIS空间分析方法分析了NPP的时空变化特征,利用滑动相关系数分析了荒漠植被NPP与水热因子的关系。结果表明:①单位面积NPP均值为42 g·m^(-2)·a^(-1),NPP整体水平较低。空间上呈西北部、东部边缘较高,中部、南部和中东部较低的分布特征。②荒漠植被NPP年均总量为5. 783×10^(13)g·a^(-1)。从荒漠植被NPP的年际变化来看,1982—2015年中国荒漠植被NPP总量以1. 64×10^(12)g·(10a)^(-1)的线性速率(P=0. 054)上升,荒漠植被生长状况总体上不断改善,但总量趋势呈现阶段性变化,1982—1993年荒漠植被NPP总量呈极显著增长态势(1. 25×1012g·a^(-1),P <0. 01); 1993—2006年NPP总量呈极显著降低态势(-6. 42×1011g·a^(-1),P <0. 01); 2006—2015年NPP总量缓慢增长(1. 70×1011g·a^(-1),P> 0. 05)。从空间变化来看,47. 65%的荒漠植被NPP呈增加态势,主要分布在阿拉善高原、天山北麓、塔里木盆地西部边缘、柴达木盆地的东南边缘、阿尔金山南麓和昆仑山脉。③从荒漠植被NPP与各气候因子之间的相关关系随时间的变化来看,NPP与气温的滑动相关系数随时间的变化保持为负相关,与降水、干燥度的滑动相关系数保持为正相关,与太阳总辐射的滑动相关系数随时间变化并未表现出显著的变化趋势。总体上,荒漠植被与水热因子的相关关系在研究时段均有进一步减弱的态势,即荒漠植被NPP对气候因子的变化愈来愈不敏感。 | 刘雪佳 董璐 赵杰 杜自强 张红 | 2019 | 干旱区研究2019，36，2： | 10 |
| 6 | The effects of air temperature and precipitation on the net primary productivity in China during the early 21st century显示文摘Research on how terrestrial ecosystems respond to climate change can reveal the complex interactions between vegetation and climate,net primary productivity (NPP),an important vegetation parameter and ecological indicator,fluctuates within any given ecological environment or regional carbon budget.In this study, spatial interpolation was used to generate a spatial dataset, with 1-km spatial resolution,with meteorological data from 736 observation stations across China.An improved CASA model was used to simulate NPP over the period of 2001-2013 by taking into account land-cover change in every year during the same period.We propose the grid- based spatial patterns and dynamics of annual NPP,annual average temperature,and annual total precipitation based on the model.We also used the model to demonstrate the spatial correlation between NPP,temperature,and pre- cipitation in the study area with special focus on the impact of climate change in the early 21st century.Results showed that the spatial pattern of NPP over all of China is characterized by higher values in the southeast and lower values in the northwest.The spatial pattern of temperature indicates substantial latitudinal differences across the country,and the spatial pattem of precipitation shows a ribbon of decline from the southeast coast to the northwest inland.Most areas show an upward trend in NPP. Temperatures appear to decrease across the country during the global warming hiatus (1998-2008),and are accom- panied by an increase in precipitation over most regions.The correlation between NPP and annual average temperature is weak.Alternatively,NPP and annual total precipitation are positively correlated in northern and central China at a coefficient above 0.64(p <0.01)yet negatively correlated in the eastem parts of the Qinghai- Tibet Plateau and Sichuan Basin.Results can provide useful information for improving parameters for calibra- tion of the terrestrial ecosystem process model. | Qianfeng WANG Jingyu ZENG Song LENG Bingxiong FAN Jia TANG Cong JIANGs Yi HUANG Qing ZHANG Yanping QU Wnlin WANG Wei SHUI | 2018 | Frontiers of Earth Science2018，12，4： | 6 |
| 7 | 干旱对云南省植被净初级生产力的影响研究显示文摘基于CASA模型估算云南省1982—2019年植被净初级生产力(NPP),分析其时空变化特征,并结合标准降水蒸散指数SPEI,探讨不同时间尺度干旱与NPP的关系.结果表明,随着SPEI积累程度增加,干旱频率大于30%的面积比例也在增加;遭受大规模干旱的年份,植被NPP相对较低,年均NPP与干旱影响范围整体上呈负相关关系,主要集中在滇中高原地区;当干旱面积比例从小于30%上升至30%~40%、40%~50%、50%以上时,NPP分别下降3.3%、4.5%、8.7%;12个月尺度的长期干旱对植被NPP的影响大于中短期干旱;整体上植被NPP对干旱的敏感期出现在5月份和10月份.但是,不同植被类型对干旱的敏感性响应存在差异,热带森林在6月份对于3个月尺度干旱最为敏感;在8月份对于12个月尺度干旱最为敏感,灌丛、草地、农业植被对3个月尺度干旱最为敏感,高山植被对6个月尺度干旱最为敏感. | 闫文波 何云玲 余岚 屈新星 | 2021 | 云南大学学报(自然科学版)2021，43，4： | 5 |
| 8 | 汉江流域农田生产力的时空变化及成因分析显示文摘以汉江流域为研究区,利用MODIS产品下的MOD17A3和MCD12Q1数据以及相关气象数据,采用距平分析法、线性趋势法、相关系数法、主成分分析法等方法,研究了汉江流域农田生产力的时空特征及其影响因素.结果表明,年际变化上,2001—2013年汉江流域农田生产力总体呈现微增趋势,多年平均值为461g·m-2 C.空间上,汉江上游盆地区农田生产力呈显著性增加趋势,低值区和中产旱地主要分布在南阳盆地的驻马店市.成因上,降水量对农田生产力的贡献较大,农田生产力的年际变化主要受年较差的影响,汉江流域农田生产力的空间格局与其主要粮食产区的空间分布基本一致.农田生产力的年际变化不显著,但空间分异明显,这种空间格局主要受降水量的空间差异影响. | 张静 付恒阳 秦公伟 | 2018 | 西北师范大学学报(自然科学版)2018，54，5： | 3 |
| 9 | 长江流域植被净初级生产力时空动态特性及影响因素分析显示文摘长江流域生态系统环境脆弱敏感,该区域植被变化受到气候变化以及人类活动等多种因素的影响。为了研究长江流域植被净初级生产力(Net Primary Productivity, NPP)对平均气候和极端气候的响应程度和方向的影响,基于MODIS NPP数据和气候数据(平均气候和极端气候),辅以Sen斜率法、变异系数、Hurst指数进一步探究了2001-2020年长江不同子流域NPP时空变化情况,并基于随机森林和结构方程模型分析了不同子流域NPP对不同气候因子的直接和间接响应。结果表明:2001-2020期间,长江流域年均NPP为528.02 gCma,其中金沙江石鼓以上区域NPP最低,乌江流域NPP最高。NPP变化以上升趋势为主,岷沱江、乌江和嘉陵江流域上升趋势最显著,金沙江流域、洞庭湖流域和鄱阳湖流域呈减小趋势。NPP变化呈现低波动性,岷沱江NPP变化波动性最大,鄱阳湖水系NPP变化波动性最小。NPP在未来一段时间仍会大面积以增大趋势为主。乌江、宜宾至宜昌、宜宾至湖口、洞庭湖水系、湖口及以下干流和金沙江石鼓以上区域NPP受极端气候因子影响较大,其他地区受平均气候影响较大,但不同极端气候指标对NPP产生的影响程度和影响效应存在显著差异。研究表明长江不同子流域植被生长对不同极端气候因子的响应程度存在差异,且多个气候因素对NPP的相互作用不容忽视。 | 张炜 刘亦飞 沈明星 陈晓杰 陈锐 | 2022 | 水利水电技术(中英文)2022，53，10： | 2 |
| 10 | Climate extremes and ozone pollution:a growing threat to China’s food security显示文摘Ensuring global food security requires a sound understanding of climate and environmental controls on crop productivity.The majority of existing assessments have focused on physical climate vari-ables(i.e.,mean temperature and precipitation),but less on the increasing climate extremes(e.g.,drought)and their interactions with increasing levels of tropospheric ozone(O3).Here we quantify the combined impacts of drought and O3 on China’s crop yield using a comprehensive,process-based agricultural eco-system model in conjunction with observational data.Our results indicate that climate change/variability and O3 together led to an annual mean reduction of crop yield by 10.0%or 55 million tons per year at the national level during 1981-2010.Crop yield shows a growing threat from severe episodic droughts and in-creasing O3 concentrations since 2000,with the largest crop yield losses occurring in northern China,causing serious concerns in food supply security in China.Our results imply that reducing tropospheric O3 levels is critical for securing crop production in coping with increasing frequency and severity of extreme climate events such as droughts.Improving air quality should be a core component of climate adaptation strategies. | Hanqin Tian Wei Ren Bo Tao Ge Sun Art Chappelka Xiaoke Wang Shufen Pan Jia Yang Jiyuan Liu Ben SFelzer Jerry MMelillo John Reilly | 2016 | Ecosystem Health and Sustainability2016，2，1： | 1 |
| 11 | 不同海拔梯度下极端气候事件对松花江流域植被NPP的影响显示文摘植被净初级生产力(NPP)是评估陆地生态系统质量与固碳能力的关键指标,极端气候事件对植被NPP的影响在不同海拔梯度下存在差异.然而,有关不同海拔条件下极端气候事件对植被NPP空间分异的影响情况及耦合效应研究尚且不足.利用MOD17A3HGF遥感数据集和RClimDex 1.9软件分别计算了2001~2020年松花江流域植被NPP和10个极端气候指数,通过趋势分析、相关分析、回归分析、地理探测器分析及相对重要性分析等方法,对不同海拔梯度下松花江流域植被NPP时空演变特征及其对极端气候事件的响应机制进行了解析.结果表明:①松花江流域2001~2020年植被NPP(以C计)以4.13 g·(m^(2)·a)^(-1)的速率显著增加(P<0.01),29~255、255~440、440~658、658~935和935~2589 m海拔梯度下植被NPP分别以3.65、4.04、4.70、5.09和4.57 g·(m^(2)·a)^(-1)的速率呈显著增加趋势(P<0.01);②空间上松花江流域植被NPP呈“四周高、中部低”的分布格局,高海拔地区与低海拔地区相比植被NPP波动更为明显;③松花江流域极端降水事件是植被NPP的主要影响因素,低海拔地区植被NPP主要受极端降水事件影响,而高海拔地区植被NPP则受极端降水事件和极端气温事件的双重影响.研究结果可为完善松花江流域陆地生态系统碳循环模式、量化植被固碳能力和应对气候变化政策制定提供科学依据. | 崔嵩 贾朝阳 郭亮 付强 刘东 | 2024 | 环境科学2024，45，1： | 0 |
| 12 | 干旱对中国北方草原总初级生产力影响的时滞和累积效应显示文摘近年来随着全球变暖,干旱事件的增加对植被的光合作用产生更加重要的影响,同时也严重影响了陆地生态系统的平衡。本文基于标准化降水蒸散指数(SPEI base v.2.7)和总初级生产力数据集(GOSIF GPP)研究了干旱对中国北方草原GPP的累积和时滞效应,利用Sen’s斜率、Mann-Kendall(MK)趋势检验、Mann-Kendall突变检验研究了GPP和SPEI在研究期内的时空变化,利用Pearson相关分析方法探究了干旱对北方草原GPP的累积和时滞效应。结果表明:(1)2001—2020年期间北方草原多年平均GPP呈现东北地区高、西南地区低的空间分布格局,多年平均SPEI呈现东北地区低、西南地区高的空间分布格局,且SPEI和GPP的年平均值都随时间变化呈现上升趋势。(2)干旱对北方草原84.99%的区域有累积效应,最长累积时间尺度主要集中在3~4个月,覆盖北方草原的39.82%;干旱对北方草原63.11%的区域有滞后效应,且主要发生在7个月,覆盖北方草原的19.73%。(3)通过对比不同水分条件下二者的变化趋势,发现干旱对草原GPP的累积效应强于时滞效应。 | 乌日娜 刘步云 包玉海 | 2023 | 干旱区研究2023，40，10： | 0 |
| 13 | 退耕还林还草前后植被净初级生产力动态及其对环境变化的响应评估:以陕北黄土高原为例显示文摘【目的】为揭示陕北黄土高原退耕还林还草前后的植被净初级生产力(NPP)时空演变规律及其对环境变化的响应状态,【方法】基于土地利用模型分析陕北黄土高原1980—2020年的土地利用变化特征,采用改进的CASA模型揭示NPP时空动态,并结合情景分析法探讨了环境变化对NPP的影响。【结果】(1)1980—2020年陕北黄土高原耕地、水体和未利用地减少,林地、草地和建设用地增加;退耕还林还草前的综合土地利用动态度为2.24%,9086.25 km^(2)的土地参与转移,以未利用地转出为草地为主;退耕还林还草后的综合土地利用动态度为22.15%,12340.88 km^(2)的土地参与转移,以耕地转出为林地、草地和建设用地为主。(2)以2000年(退耕还林还草)为界,研究区40 a间NPP先减后增,整体增加了271.66 gC·m^(-2)·a^(-1);空间上呈现南高北低的分布特征,整个研究期内98.54%的区域出现了NPP增加的现象;不同土地利用类型多年NPP均值大小排列为:林地>草地>耕地>建设用地>水体>未利用地。(3)退耕还林还草实施前,土地利用、NDVI、降雨和气温变化对陕北黄土高原NPP变化的贡献率分别为0.14%、47.22%、42.07%和10.57%;退耕还林还草实施后,NDVI变化对该地区NPP的变化贡献率高达85.42%,土地利用、降雨和气温变化的贡献率较低,分别为0.33%、9.67%和4.58%。【结论】随着退耕还林还草的实施,陕北黄土高原土地利用整体变化速率加快;NPP年均值增加、高值区范围扩大,生态状况得到明显改善;NDVI变化成为该地区NPP变化的主导因素。 | 李岩 商冉 曲衍波 | 2023 | 水利水电技术(中英文)2023，54，6： | 0 |
| 14 | 不同气候区潜在蒸散量变化趋势及归因分析显示文摘以全国710个气象站点常规观测资料为基础,采用Penman-Monteith公式计算1970-2017年逐日ET_o,运用Mann-Kendall趋势检验法、贡献量分析法等,分析不同气候区年尺度ET_o变化特征及敏感因子,量化气候因子对ET_o变化的贡献。结果表明:(1)全国710个气象站点中,有177个站点年ET_o呈现显著增加趋势(0.51~5.55mm·a~(-1),P<0.05),147个站点ET_o呈现显著减少趋势(-0.65~-5.00mm·a~(-1),P<0.05),而386个站点变化趋势不显著。不同气候区平均温度(T)和风速(U)呈增加趋势,相对湿度(RH)和净辐射(RN)呈减小趋势;(2)不同气候区ET_o敏感因子不同,极端干旱区、干旱区和半干旱区ET_o主要敏感因子为RN,半湿润区、湿润区ET_o对RH最敏感,且随着湿润度的增加,ET_o对RN和RH的敏感度增加;(3)ET_o变化趋势受气候因子敏感性和相对变化率共同影响。极端干旱区、干旱区、半干旱区和半湿润区ET_o增加主要由温度上升变率较大所致,ET_o下降主要由风速下降变率较大主导,而湿润区ET_o变化由其对RH和RN的高敏感性所引起。综合而言,相比较敏感系数,考虑相对变化率的贡献量指标对表征气候因子对ET_o变化的影响更具有指示意义。 | 刘文辉 张宝忠 魏征 韩松俊 韩聪颖 王雅琦 韩信 | 2023 | 中国农业气象2023，44，7： | 0 |
| 15 | 气候因素和人类活动对砒砂岩区植被净初级生产力的影响显示文摘砒砂岩区是黄土高原水土流失最严重的地区之一,其植被生长状况对该区控制土壤侵蚀和维护生态平衡起着重要作用。本文基于CASA模型和Rclimdex 1.0分别计算了2001—2021年砒砂岩区植被净初级生产力NPP和18个极端气候指数,采用趋势分析、相关分析、随机森林重要性排序、残差分析等研究了砒砂岩区NPP时空变化及其对气候因素的响应特征,并量化了气候因素和人类活动对砒砂岩区NPP的相对贡献。结果表明:(1)2001—2021年砒砂岩区NPP变化呈显著增加趋势,但未来82.5%的区域NPP将由增加趋势变为减少趋势。(2)年际尺度上,砒砂岩区NPP与年均气温、年总降水量、极端强降水指数主要呈正相关,与冷夜日数TN10P、气温日较差DTR呈负相关。季节尺度上,春季均温以及暖夜日数增加有利于NPP增加,且存在滞后影响。夏季暖昼日数增加不利于植被生长,且NPP对夏季暖昼日数存在3个月的滞后响应。夏季极端强降水有利于NPP增加,而夏季干旱不利于植被生长,且NPP对持续干燥日数CDD存在3个月的滞后响应。(3)气候因素和人类活动共同促进了砒砂岩区NPP增加,裸露区和覆沙区气候贡献占主导地位,气候因素相对贡献为62.13%和60.06%,覆土区以人类活动贡献为主导,人类活动贡献率为60.40%。 | 王怡恩 饶良懿 | 2023 | 干旱区研究2023，40，12： | 0 |
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