基于NDVI的中国天然森林植被净第一性生产力模型

根据叶面积指数、归一化植被指数（ＮＤＶＩ）建立了中国森林植被净第一性生产力（ＮＰＰ）模型：ＮＰＰ＝－０．６３９４－６７．０６４ｌｎ（１－ＮＤＶＩ）经我国１３组森林植被生产力数据的验证表明,该模型的预测结果与实测值相符较好。通过与Ｃｈｉｋｕｏ模型和综合模型（周广胜等,１９９６）预测结果的比较,该模型在总体上优于Ｃｈｉｋｕｇｏ模型和综合模型。表明基于ＮＤＶＩ的净第一生产力模型对我国森林植被有良好的适应     

陆地植被净第一性生产力的研究

回顾了当前国内外陆地植被净第一性生产力（ＮＰＰ） 的研究现状，分析了３ 种生产力模型（ 气候相关模型、过程模型和光能利用率模型） 在应用于全球和区域生产力研究时的长处及不足：气候相关模型在气候变化研究中应用比较多，但计算的只是潜在ＮＰＰ；过程模型着重于植物生长的生理生态过程，但过于复杂，模型中的参数不易获得；光能利用率模型因为可直接利用遥感数据成为ＮＰＰ模型发展的一个主要方面．对国内ＮＰＰ的研究及遥感手段在ＮＰＰ研究中的应用进行了分析．     

基于NOAA／AVHRR数据的中国主要植被类型NDVI变化规律研究

在遥感（ＲＳ）、地理信息系统（ＧＩＳ）、全球定位系统（ＧＰＳ）———３Ｓ支持下,利用连续时间序列的１ｋｍ×１ｋｍ分辨率的ＮＯＡＡＡＶＨＲＲ数字影像,通过主分量分析和非监督分类,对中国植被进行了宏观分类。在多种基础图件的支持下,结合归一化植被指数（ＮＤＶＩ）年内季节变化规律,分出３５个植被类型,９个植被型组。通过重建不同植被类型ＮＤＶＩ特征值１０年的时间变化序列,划分出４个内部各类型ＮＤＶＩ变化过程具有相对一致性的区域（二级区域）,明显的呈现从东南到西北的带状分布。再逐级归并,产生两个变化的一级区域。区域的界线基本与我国三大自然区域的东部季风区西北部的界线相吻合。进而从ＮＤＶＩ动态变化的角度进行了区划,包括２个一级区域,９个二级区域,进一步阐明了中国植被ＮＤＶＩ动态变化的区域差异。     

AVHRR NDVI与气候因子的相关分析

对中国１６０个气象站１０ａ的连续ＡＶＨＲＲ ＮＤＶＩ数据、气象观测数据进行相关分析,并结合植被覆盖类型资料深入探讨了ＡＶＨＲＲ ＮＤＶＩ／气温和ＡＶＨＲＲ ＮＤＶＩ／降水相关系数的地区差异及其随植被类型变化规律。研究结果表明,对中国的大部分地区,气温对植被的影响超过降水。就自然植被而言,其对降水的敏感性趋势为草本植被大于灌木植被,灌木植被大于乔木植被。就农作物而言,降水影响取决于耕作制度、作物种类     

中国潜在植被生产力的分布与模拟

利用中国植被净第一性生产力ＮＰＰ（ｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）的散点测量数据及中国一般气象站气候记录资料,并根据附近气象站数据进行地理位置相关插值,采用Ｐｅｎｍａｎ方法计算潜在蒸散,用Ｔｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅ的土壤水分处理方法,计算了ＮＰＰ测定位点的水分平衡。结果表明ＮＰＰ与生长季实际蒸散、总蒸散、潜在蒸散显著相关,与干燥度成负相关。从生长季的实际蒸散、干燥度指标两参数出发,建立了ＷＢＩＮＰＰ模型：ＮＰＰ＝２．５５·ＧＡＥ·ｅ－４．２０９２２－１．９６６５ＡＩ。该模型考虑了植被生产力形成机制,与ＮＰＰ实测值相关性高达０．８４２,高于国际上著名ＮＰＰ模型Ｍｉａｍｉ模型、ＴｈｏｒｎｔｈｗａｉｔｅＭｅｍｏｒｉａｌ模型和Ｃｈｉｋｕｇｏ模型（相关系数为０．６５５～０．７３２）。最后利用ＥＩＳ软件对全国潜在ＮＰＰ分布格局进行了分析,从东南到西北逐渐减少,最大值出现在海南和台湾,大于２２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１,长江中下游地区１２～１６ｔ·ｈｍ－２·ａ－１,华北平原为８～１２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１,东北地区为４～８ｔ·ｈｍ－２·ａ－１;草原地区为２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１左右,干旱荒漠小于２ｔ·ｈｍ－２·ａ－１。     

植被指数的抗大气影响探讨

提出一个应用方便的标准化差值植被指数（ＮＤＶＩ）的大气纠正方法。在大气阻抗植被指数（ＡＲＶＩ）的基础上,运用大气下向光谱的同步实例值以及大气辐射传输方程,得到纠正ＮＤＶＩ的关键参数γ↑。改进了ＡＲＶＩ的γ↑始终等于１ 的计算方法。同时也不必采用５ｓ模型进行预处理。所得新的抗大气影响植被指数（ＩＡＶＩ）为：ρｎｉｒ－ 〔ρｒ－ γ↑（ρｂ－ ρｒ）〕ρｎｉｒ＋ 〔ρｒ＋ γ↑（ρｂ－ ρｒ）〕。式中的γ↑值的变化范围可从０．６５ 到１．２１ 之间。对于混浊大气γ↑值随观测角变化更大。还提供了一组根据气象资料计算γ↑值的近似公式。根据应用表明ＩＡＶＩ比ＮＤＶＩ有明显的抗大气影响效果     

用气象卫生对东亚季风区的生态过渡带的遥感监测研究

用极轨气象卫星的归一化植被指数（ＮＤＶＩ）对中国东亚季风区的生态时渡带（样带）进行遥感监测研究。研究结果表明,在过渡带内的各个生态区的ＮＤＶＩ与东亚季风进退的关系极为密切。在正常季风年ＮＤＶＩ有正常分布;在异常季风年,ＮＤＶＩ呈反常分布;把遥感过渡带内季风气候的变化简化为遥感生态区植被指数的变化。分析了在过渡带内主要生态区,即荒漠草原、干草原、草甸草原、农耕区、森林区ＮＤＶＩ的变化规律,以及旬ＮＤ     

塔里木盆地北部盐化草甸植被净第一性生产力模型研究

根据野外实测的植被生产力资料及计算所得的测定样地地下水潜水蒸发量数据。建立了估算塔里木盆地北部盐化草甸植被净第一性生产力（ＮＰＰ）的模型：Ｙ＝０．０３２４＋０．００３７Ｅ。（１－ｈ／ｈ。）＾２该模型表明：在一定的气候和土壤条件下,盐化草甸植被净第一性生产力随地下水埋深的增加而逐渐下降,对模型的灵敏度分析表明,当地下水埋深ｈ〈３．３ｍ时,盐化草甸植被净第一性生产力对地下埋深的变化不甚敏感,ｈ每变化１     

冰下水生维管束植物生产力的研究

冰下水生维管束植物生产力的研究刘国才,金天明,崔雅杰（内蒙古哲里木畜牧学院,通辽０２８０００）关键词冰下水生维管束植物,生产力ＳＴＵＤＩＥＳＯＮＰＲＯＤＵＣＴＩＶＩＴＩＥＳＯＦＵＮＤＥＲ－ＩＣＥＶＡＳＣＵＬＡＲＨＹＤＲＯＰＨＹＴＥＳ￥ＬｉｕＧｕｏｃａ...     

硫代反义寡核苷酸在细胞培养内抗甲型流感病毒活性

为了研究抗流感病毒特异性反义核酸药物,针对Ａ型流感病毒基因组３＇和５＇端保守序列,设计并合成了４条硫代寡核苷酸（ＯＤＮ）：３＇端反义ＯＤＮ（ＩＶ３＾＃）与３＇端正义ＯＤＮ（ＩＶ３Ｓ）,５＇端反义ＯＤＮ（ＩＶ４＾＃）与５＇端正交ＯＤＮ（ＩＶ４Ｓ）。以流感病毒血凝滴度和致细胞病变作用为指标,测定了ＯＤＮｓ在ＭＤＣＫ细胞中对Ａ型流感病毒Ａ／京防／８６－１（Ｈ１Ｎ１）复制的影响。结果表明,与流感病毒基因组     

Estimating the Net Primary Productivity in China Using Meteorological Satellite Data

Net primary productivity (NPP) is one of the cruces for global changes studies, utilizing remote sensing data from meteorological satellite is an objective way to estimate NPP. Usually, the normalized difference vegetation index (NDVI) is derived from channel 1 and channel 2 of NOAA/AVHRR to monitor vegetation. Using the processed annual NDVIs, the authors could estimate the NPP values from an experimental model. The result showed that NPP derived from NDVIs was highly compatible to that estimated in the conventional way.     

Associations between wasp communities and forest structure: Do strong local patterns hold across landscapes?

Abstract Forest structure and habitat complexity have been used extensively to predict the distribution and abundance of insect assemblages in forest ecosystems. We tested empirically derived predictions of strong, consistent relationships between wasp assemblages and habitat complexity, using both field assessments and vegetation indices from remote sensing as measures of habitat complexity. Wasp samples from 26 paired ‘high and low’ complexity sites in two forests approximately 70 km apart, were compared with normalized difference vegetation indices (NDVIs) derived from multispectral videography of the survey sites. We describe a strong unequivocal link between habitat complexity and wasp communities, the patterns holding over coarse and fine landscape scales. NDVIs were also excellent predictors of habitat complexity and hence wasp community patterns. Sites with greater NDVIs consistently supported a greater abundance and species richness, and a different composition of wasps to sites with low NDVIs. Using vegetation indices from remote sensing to gauge habitat complexity has significant potential for ecosystem modelling and rapid biodiversity assessment.     

Testing predictions of beetle community patterns derived empirically using remote sensing

Patterns generated from ecological surveys are rarely tested in similar habitats to assess the accuracy of predictions. Testing empirically derived predictions provides a strong tool for establishing the consistency of general patterns in ecology. We test the consistency of beetle community associations with habitat complexity in open canopy forests and make both community and morphospecies-level comparisons with results from a previous study. We use Normalized Difference Vegetation Indices (NDVIs) from remote sensing as a surrogate for habitat complexity. The positive relationships between NDVIs and site-based beetle species richness and abundance were consistent in open canopy forests both south and north of Sydney, Australia. NDVIs were also useful for predicting differences in beetle composition in open canopy forests. Taxon-specific responses to NDVI differences in 'southern forests' were very similar to responses in 'northern forests', most likely reflecting beetle trophic roles. This study shows that NDVIs can be used as rapid biodiversity indicators, when integrated with identified faunal responses to vegetation structure, provided that the lower vegetation strata may be measured by remote sensing.     

中国北方林生产力变化趋势及其影响因子分析

森林生产力是反映森林固碳能力的重要指标,是进行碳循环研究的重要环节。用模拟生态系统生物地球化学循环的CENTURY模型,模拟中国北方林(兴安落叶松林)近35a来的生产力动态,用3种趋势分析方法,检验了其变化趋势,并用多元线性回归模型分析了中国北方林生产力的年际波动与气温降水年际波动的关系,以及气温和降水对我国北方林生产力的影响程度。结果表明：中国北方林生产力呈增加的趋势,平均年增长率为0．34％;气温与森林生产力呈显著负相关,对森林生产力的贡献因子为4．0977;降水与森林生产力呈弱的正相关,其对森林生产力的贡献因子为0．3902。从而说明近35a来森林生产力的增加除了受气温降水等非生物因素的影响外,还受其它因素的影响;另外说明以气候变暖为标志的全球变化会对森林生产力产生重要的影响。     

Decreasing Net Primary Production in forest and shrub vegetation across southwest Australia

Monitoring changes in the terrestrial carbon cycle and vegetation health can only be undertaken over large areas and on a regular basis using ecological indicators derived from satellite-based sensors. Climate conditions in Mediterranean ecosystems have undergone, and are projected to undergo, significant change in the future with marked impacts on forest and shrubland vegetation. In the southwest of Australia (SWAU), endemic tree species have experienced significant declines in health and mortality since the early 1990s primarily due to these climatic changes. In this paper we examine trends in Net Primary Production (NPP) from 2000 to 2011 as an indicator of productivity and health condition of the woody vegetation across the SWAU region. To do so, we examine NPP estimates derived from satellite imagery and climate data to answer the questions: (1) what is the extent and rate of change in NPP for the SWAU region over the study period, and (2) how important is fire as a contributing factor in the observed trends? Our results suggest that, similar to the global trend in Mediterranean ecosystems, between 2000 and 2011, overall NPP declined across the study region, with the majority of declines occurring in the ecological transition zone between trees and shrubs. Twenty-six percent of the 37,042 square kilometre of woody vegetation that showed a declining NPP trend, was affected by fire. The overall rate of NPP decline for the region was estimated to be −0.38 megaton C per year since 2000, indicating a reduction in the capacity of the region to act as a carbon sink. Under climate change projections, the observed decline trends are likely to continue and our results suggest that the carbon storage potential in this region is gradually decreasing following an ecological shift from tall tree-dominated to lower shrub-dominated vegetation.     

中国陆地植被净初级生产力遥感估算

该文在综合分析已有光能利用率模型的基础上,构建了一个净初级生产力(NPP)遥感估算模型,该模型体现了3方面的特色:1)将植被覆盖分类引入模型,并考虑植被覆盖分类精度对NPP估算的影响,由它们共同决定不同植被覆盖类型的归一化植被指数(NDVI)最大值;2)根据误差最小的原则,利用中国的NPP实测数据,模拟出各植被类型的最大光能利用率,使之更符合中国的实际情况;3)根据区域蒸散模型来模拟水分胁迫因子,与土壤水分子模型相比,这在一定程度上对有关参数实行了简化,使其实际的可操作性得到加强。模拟结果表明,1989~1993年中国陆地植被NPP平均值为3.12 Pg C (1 Pg=10¹⁵ g),NPP模拟值与观测值比较接近,690个实测点的平均相对误差为4.5%;进一步与其它模型模拟结果以及前人研究结果的比较表明,该文所构建的NPP遥感估算模型具有一定的可靠性,说明在区域及全球尺度上,利用地理信息系统技术将遥感数据和各种观测数据集成在一起,并对NPP模型进行参数校正,基本上可以实现全球范围不同生态系统NPP的动态监测。     

基于耦合模型的干旱区植被净初级生产力估算

净初级生产力是陆地生态系统物质与能量运转研究的基础, 在干旱区生态环境演变及其与气候相互作用和影响方面极为敏感,是揭示干旱区生态环境特征的重要指标.本研究基于RS和GIS技术,利用地面气象数据、涡度相关数据、Landsat 8数据和MODIS数据,通过SEBAL模型和光能利用率模型的耦合,估算了新疆玛纳斯河流域植被净初级生产力(NPP),分析了其空间格局及与高程和坡度的关系.结果表明: SEBAL模型与光能利用率模型的耦合对玛纳斯河流域山地-绿洲-荒漠生态系统植被NPP的模拟效果较合理,能较好地反映植被净初级生产力的实际情况;2013年,玛纳斯河流域植被NPP总量为7066.72 Tg C·a^-1,平均值为278.06 g C·m^-2·a^-1,总体分布趋势是自南向北先增加后减少再增加最后减少,随着地貌和土地利用类型的变化呈现明显的分布规律,且其月变化比较明显,7—8月达到最大值,占总量NPP的52.2%;植被净初级生产力随海拔和坡度的增加整体呈下降趋势,但随海拔增加植被NPP出现3次波动.这些波动主要由地表植被覆盖类型和环境因素所引起.     

气候波动和土地覆盖变化对广东省植被净初级生产力的相对影响

为深入理解人类活动对陆地生态系统的影响,采用CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型估算广东省2000、2005和2010年实际植被净初级生产力(Net primary productivity,NPP),并基于情景模拟法估算气候和土地覆盖类型稳定条件下的植被NPP,对气候波动和土地覆盖变化在植被NPP变化中的相对贡献进行了研究。结果表明:太阳辐射对植被NPP具有显著的正向控制作用,气温与植被NPP表现为显著负相关,降水不是该区域植被生长的限制性因子;各气候因子与植被NPP的相关性具有季节和区域差异性。在气候不变条件下,土地覆盖变化整体上增加了NPP,对NPP变化的相对贡献与城市扩张格局相类似,不同生态区存在差异性,以珠三角区的贡献最大。总之,气候波动对NPP变化的相对贡献较为复杂,取决于气候因子的波动特征以及与NPP的相关性;其它因子(城市热岛、农耕活动和园林管理等)对NPP变化的相对贡献存在很多不确定性,整体上增加了NPP。     

气候变化和人类活动对祁连山国家公园植被净初级生产力的定量影响

祁连山国家公园作为西北地区重要的生态安全屏障和水源涵养地，研究其植被变化对西北地区的生态安全具有重要意义。基于2000—2019年祁连山国家公园的MOD17A3遥感数据，利用一元线性回归、偏相关分析、多元线性回归和残差分析等方法，分析了祁连山国家公园植被净初级生产力(NPP)的时空态势及其与降水、气温和人类活动的相关性，在此基础上量化气候变化和人类活动对植被NPP的影响。结果表明：(1)2000—2019年祁连山国家公园植被NPP整体呈波动上升趋势，且空间上呈东高西低的分布格局，其多年平均值为113.14 g C m^-2 a^-1,年均增长量达1.41 g C m^-2 a^-1;(2)植被NPP与降水、气温均呈正相关，其中降水对植被NPP影响更为显著；(3)人类活动区植被NPP总体呈增加趋势，与2016年相比，2019年人类活动区植被NPP增加的面积占87%,植被NPP降低的面积占13%;(4)在植被恢复区，气候变化和人类活动对植被恢复分别解释了92%和8%;在植被退化区，气候变化和人类活动对植被退化分...     

1999—2015年若尔盖草原湿地净初级生产力时空变化

植被净初级生产力(NPP)是草原湿地生态系统碳收支平衡和气候变化的核心内容之一。本研究基于植被指数、气象数据(降水和气温)、植被类型数据,利用CASA模型对若尔盖草原湿地1999—2015年NPP进行估算,分析了若尔盖草原湿地NPP时空格局特征及其与气候因子的关系。结果表明: NPP实测值与模拟值之间显著相关,R²为0.78,均方根误差为120.3 g C·m^-2·a^-1;研究区年均和生长季(4—9月)NPP分别为329.0、229.4 g C·m^-2·a^-1,年际间波动明显,以2.3、1.6 g C·m^-2·a^-1的微弱趋势下降,不同植被类型的年均及生长季NPP的年际波动与整个研究区的波动趋势基本一致;年均和生长季NPP的变化斜率分别为-21.3～18.7、-31.5～23.1 g C·m^-2·a^-1,显著增加的面积分别占研究区总面积的0.3%和0.7%,主要分布于森林覆盖区和湿地生态补偿区;显著下降的面积分别占研究区总面积的1.4%和6.4%,主要分布于人类活动集中的地区;研究区不同植被的固碳能力存在差异,其中,森林最强,草地次之,湿地最弱;降水是影响草原湿地植被NPP的主导气候因子。