北方森林物候变化对碳收支的影响

来源 :东北师范大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:ranoelive
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
植被物候作为全球气候变化的指示器,植被生长季的长短对植被的光合作用和生态系统的呼吸作用产生影响,进而影响到陆地生态系统的碳收支状态。森林作为陆地生态系统的主体,在调节陆地生态系统碳循环过程中扮演非常重要的角色。北方森林地处高纬度地区,且地域辽阔,约占陆地总面积的14.5%和森林总面积的30%,是监测全球气候变化的理想场所。目前,针对物候变化对北方森林碳源/汇的影响,不同学者的研究结果呈现出不同的观点。本文首先基于MODIS等遥感数据和RS-CFLUX模型,估算了2001-2017年北方森林植被的净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP),利用FLUXNET站点观测数据对估算结果进行了验证;然后采用使用较为广泛的Savitzky-Golay滤波法重构了长时间序列NDVI曲线,利用双逻辑斯蒂曲线构建植被生长曲线,利用最大斜率法来计算提取植被物候的主要参数:生长季开始时间(Start of Season,SOS)、生长季结束时间(End of Season,EOS)以及生长季长度(Length of Season,LOS),并分析了三项参数的时空分布变化趋势以及不同植被类型间的差异;接着分析了总初级生产力GPP(Gross Primary Productivity)与NEP时空变化规律;最后利用线性相关性统计方法分析了碳收支关键参数NEP与生长季长度LOS的响应关系。结果显示,北方森林GPP和NEP的空间分布呈现从高纬度向低纬度逐渐递增的趋势,而且与植被类型分布存在较高的一致性。GPP均值范围为0-1265g C·m-2·a-1,NEP均值范围在-706-415 g C·m-2·a-1之间。从整个研究区均值来看,不论是GPP还是NEP都呈现出较为显著的上升趋势,其中,GPP的增加速率为2.65 g C·m-2·a-1,NEP的增加速率为1.1 g C·m-2·a-1。从像元尺度看,大部分像元的GPP和NEP均无显著的变化,只有约17-18%的像元中二者表现出显著的变化趋势,其中,GPP像元主要呈上升趋势,平均增加速率为0-32 g C·m-2·a-1;在NEP具有显著变化趋势的区域内,64%的植被NEP呈上升趋势,平均增加速率为0-44 g C·m-2·a-1,约36%的植被NEP呈减少趋势,平均减少速率为0-61 g C·m-2·a-1。从不同植被类型看,所有植被类型的GPP均值都有上升的趋势,而NEP方面,除了永久湿地,其他植被的NEP均值均呈现不同程度的增长趋势,尤其是常绿针叶林和混交林增长趋势最明显。2001-2017年,北方森林植被的生长季起始日期主要集中在第120-180天之间,即五月初至六月末;平均生长季结束日期主要集中在第280-330天,即10月中旬到11月底;平均生长季长度主要集中在110-195天。北方森林植被的平均生长季长度跨度较大,LOS均值总体上呈现从高纬度地区向低纬度地区逐渐变长的趋势。大部分地区的生长季起始日期SOS呈提前趋势,平均每年提前了0-6天;生长季结束日期EOS呈延后趋势,平均每年延后了0-2天;生长季长度LOS总体上呈延长趋势,平均每年延长0.3-3天。其中常绿针叶林和混交林LOS平均值的延长幅度较大,达到了平均每年延长0.88天和0.78天。NEP与LOS的相关分析结果显示,整个研究区12%的像元呈现显著的相关,且具有较为明显的空间分布特征。二者成显著正相关的地区正好位于不同植被类型的交错地区(如斯堪的纳维亚和俄罗斯泰加林东部)。在常绿针叶林、混交林、落叶针叶林等植被类型中,NEP和LOS呈现出不同程度的正相关,R2分别达到了0.42、0.44和0.32;而在永久湿地中则呈现显著的负相关,R2达到了0.64。
其他文献
西周末年以来,天子式微,礼崩乐坏,及至东周时期,天下四分五裂之势愈演愈烈,重建社会秩序,实现一统成了最重要也最迫切的时代诉求。战国后期,秦凭借变法迅速崛起,建立起统一政
近年来,经济社会不断发展,科学技术快速全面进步,水利建设带动经济快速发展的同时,也给政府带来了巨大的经济压力。为了缓解政府面临的财政负担,国家引入了PPP模式以期做到鼓励和支持社会资本,把引进先进技术、提高管理水平和促进工程项目顺利建设运营作为最终实现目标,使得在水利工程项目建设中社会资本可以参加进来。引入PPP模式能够有效提升水利工程项目建设的质量和效率,但由于PPP模式应用到水利工程项目上,有
小客车因快捷、舒适、私人化,能够实现门到门出行的特点,在城市交通系统中不可替代。伴随着不断增长的非营运小客车(私家车、公务车等)使用需求,与私家车购车摇号、限行政策
在全面从严治党向纵深发展和巡视工作实践深入推进的背景下,巡视方面的研究逐渐成为热点。党的十六大提出建立和完善巡视制度以来,巡视领域的理论研究蓬勃兴起。但从实践发展
β-1,3-葡寡糖作为功能糖,已经在功能食品领域展现出极大的应用潜力。如何实现β-1,3-葡寡糖的大规模、廉价制备成为葡聚寡糖产业领域研究的难点和热点。目前β-1,3-葡寡糖的
钛基铱钽氧化物阳极以其优异的电化学活性和稳定性在废水处理、土壤修复等领域引起了广泛的关注。该类阳极的研究方向之一是制备电化学活性更高、使用寿命更长的阳极催化材料
猕猴桃是一种深受大众欢迎的水果,然而在其生产、贮藏和加工过程中容易受到农药残留等危害物质污染。传统气相色谱等农药残留仪器分析方法具有灵敏度高和准确性高的优点,但也
低温等离子体在生物医学、材料制备、薄膜沉积、纳米颗粒制造等领域有着重要的应用价值。近几十年来,在低温等离子体技术方面,为了提高等离子体射流工作效率,人们一直致力于
心血管疾病因高发病率、高致死率且极易复发等特点,一直是危害人类健康的主要疾病之一。心电图(Electrocardiogram,ECG)是实际临床中用于检测心律不齐的一个重要诊断方法。但ECG信号的幅值较小,从外部对ECG信号进行评估较为费力,使得医生在ECG的分析工作中既耗费了大量精力又无法保证不出现纰漏。因此,使用深度学习技术进行检测识别分类的研究对于帮助医生快速、准确的进行疾病诊断具有重要意义
涡旋光束也称为轨道角动量(Orbit Angular Momentum,OAM)光束,是以eil?形式绕其光轴以奇异性传播的光子束,其中φ是方位角,l是拓扑荷,表示每个光子携带的OAM值为l。光束具有螺