基于CASA模型研究祁连山地区植被净初级生产力的时空变化

基于2003~2012年的遥感数据及DEM高程模型校准后的气候数据,利用CASA模型估算了祁连山地区植被净初级生产力(NPP),并对NPP的年内、年际变化以及时空分布规律和变化趋势进行分析。结果表明:(1)祁连山地区年内NPP集中在6~8月,占全年NPP总量的86.39%;2003~2007年,NPP年均值在165.28~192.75g·m-2·a-1之间小幅波动;2007~2009年呈现出较明显的下降趋势,由168.63g·m-2·a-1下降到153.17g·m-2·a-1;2009~2012年表现出明显的上升趋势,最大值达207.13g·m-2·a-1。(2)祁连山地区的NPP东西部分布差异大,东部地区大多在200~400g·m-2·a-1之间,部分地区可达500g·m-2·a-1之上;中部地区存在较明显的南北差异,南部大多地区在100~300g·m-2·a-1之间,北部大多地区在100~400g·m-2·a-1之间;西部广大地区大多在0~100g·m-2·a-1之间,荒漠和高山冰雪覆盖区域生物量最低。(3)近十年来,祁连山地区的NPP呈波动增加趋势,增加面积约9 867km2,约占植被总面积的21.19%,减少面积约8 173km2,约占植被总面积的17.52%,表明祁连山的生态健康水平总体在改善但局部在恶化。     

基于干沉降模型的北京平原区造林削减PM_(2.5)效应评估

本文基于干沉降模型对北京市平原区造林削减PM2.5效应进行了评估。结果表明:2012年所造森林PM2.5年削减量可达451 t,其中,阔叶林削减量占57%;不同季节的削减量有较大差别,春季的削减量占全年的50%;造林工程可使造林区PM2.5浓度平均下降0.57μg·m-3,完成《北京市2013—2017年清洁空气行动计划》目标的2%;平原区造林对于减缓和控制PM2.5、改善城市大气环境质量具有一定作用,在目前治理PM2.5有效方法不多的状况下,应当继续开展平原区造林。     

广西西江流域植被净初级生产力时空分布特征及其影响因素

植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)是流域生态系统功能的关键因子之一。本研究基于Carnegie-Ames-Stanford approach(CASA)模型,综合利用2003—2012年MODIS序列遥感数据、植被数据和气象数据,对广西西江流域植被NPP进行估算,并分析其时空格局及其影响因素。结果表明:2003—2012年广西西江流域的NPP年均值为524.67 g C·m~(-2)·a~(-1);NPP高值主要集中在研究区南部和东部地区,而中部地区NPP值相对较低;从地形上看,河谷平原植被NPP值较低,丘陵山地植被NPP值较高;不同类型植被对应的NPP值差异较大;常绿阔叶林NPP值最高,为788 g C·m~(-2)·a~(-1);栽培作物NPP值最低,为386 g C·m~(-2)·a~(-1)。2003—2012年研究区植被NPP平均值位于430.05~602.48g C·m~(-2)·a~(-1),总体呈现波动下降趋势。NPP呈现减少趋势的区域占研究区总面积的88.89%;7—10月NPP值较高,1—3月NPP值较低。NPP与年均降水量总体呈负相关关系,与年均温呈正相关关系;NPP受气候因子(降水量、气温)的综合影响,且植被NPP与气候因子(降水量、气温)相关性较密切,复相关系数为0.67。     

中国城市儿童血铅含量变化趋势及其影响因素

为了解中国城市儿童血铅含量变化趋势及其影响因素,收集了1997—2010年166组城镇儿童血铅数据、23个土壤铅含量与25个城市年均PM10数据。统计结果显示,1997—2000年,中国儿童血铅年平均值逐年升高,平均值为98.56μg·L-1,自2000年禁用含铅汽油之后,血铅年平均值总体呈下降趋势,2001—2010年中国儿童血铅平均值为69.61μg·L-1。从不同省份来看,血铅含量随时间总体呈下降趋势,北京等省市已降至较低水平。相关分析表明,城市儿童血铅含量与城市土壤铅含量和大气颗粒物浓度有显著的正相关关系,城市土壤和大气颗粒物仍是儿童铅暴露的重要途径。     

城市公园大气颗粒物浓度的节假日特征

以杭州西湖风景区花港观鱼公园为研究对象,对比分析节假日与非节假日公园内大气颗粒物（PM2.5、PM10）浓度与游客量、气象因子、植物群落类型的相关性,并从宏观—中观—微观3个层次探究花港观鱼公园大气颗粒物浓度的节假日特征,为城市公园的科学建设提供参考和依据。研究发现：大气颗粒物浓度有明显的节假日效应。宏观方面,杭州主城区元旦节期间大气污染物主要是PM2.5和PM10,节日期间的平均浓度分别为102±41.51μg.m-3、155±64.86μg.m-3,分别是非节日的1.6倍、1.7倍。杭州主城各区受节日影响较大的是余杭区、萧山区和下城区。中观方面,花港观鱼公园节日期间PM2.5和PM10有波峰现象且振幅剧烈呈锯齿状;非节日期间午后出现波谷,上下振幅较小,其影响因子特征表现为：节日期间游客量与大气颗粒物浓度相关性较高,游客游览观光活动对PM10的贡献率更大;气象因子对PM10的影响比PM2.5显著。微观方面,公园内3种不同植物群落类型绿地的PM2.5浓度表现为：密林>纯林>草坪。     

贵阳市大气黑碳污染特征

利用连续颗粒物采样仪(URG Model 2000-01J)和黑碳仪(Aethalometer)对贵阳市城区2008年9-11月大气黑碳浓度进行了连续观测,结果表明,贵阳市城区秋冬季大气24 h黑碳浓度变化范围为1.6～12 μg·m-3,平均值为4.1 μg·m-3;12 h黑碳浓度观测值主要分布在2～5 μg·m-3,白昼黑碳浓度变化范围介于1.9～9.2 μg·m-3,平均值3.9 μg·m-3,夜间黑碳浓度变化范围0.48～15 μg·m-3,平均值4.3 μg·m-3;黑碳浓度与大气PM2.5浓度变化一致,呈正相关关系(r=0.84,P＜0.0001,n=178),大气黑碳浓度的变化趋势还明显受相对湿度、温度和风速的影响.     

2000—2016年宁夏植被覆盖度的时空变化及其驱动力

基于MODIS NDVI遥感数据及同期的气象数据,采用趋势分析、变异系数及Hurst指数等方法反演了2000-2016年宁夏地区植被的动态变化特征.结果表明:宁夏地表植被覆盖总体为增加趋势,呈现显著的地域性特征,南北差异很大.植被年际变化受自然和人为的影响具有明显的阶段特征,2000-2016年整体为增长趋势,2000-2005和2006-2011年间增长显著,2012-2016年植被退化,降水量和湿润指数对植被生长的响应最为显著.生长季植被显著增加的面积占79.88%,春、夏、秋季NDVI分别以0.026·10 a^-1、0.07·10 a^-1和0.049·10 a^-1的速率增加.宁夏大部分地区植被变化将保持现有的生长趋势,但局部将有反持续性的变化,62.13%的植被NDVI呈现持续改善的趋势,且南部林区持续改善的面积大于北部引黄灌区.     

天津滨海新区局地大气污染物扩散特征的数值模拟

以位于天津滨海新区南部的南港工业区某石化项目为例,应用区域边界层模式模拟了局地大气污染物NOx的扩散及传输特征,并结合大气稳定度和混合层厚度分析了该区污染物排放对生态环境的影响。结果表明:150 m高度扩散中心NOx浓度各季差异不大,而地面10 m高度各季存在明显不同,冬季最高,浓度为0.03μg·m-3,夏季略低,浓度为0.024μg·m-3,而春、秋两季仅为冬、夏的25%~50%;从NOx扩散方位来看,与该地区主导风向较为一致。冬季盛行西北风,NOx扩散方位为东南,主要向海面扩散,对内陆地区的影响最小;春、秋季盛行西南风,NOx以向东北扩散为主,对塘沽沿海部分地区略有影响;夏季盛行东南风,NOx扩散方位为西北,对内陆有一定的影响,但10 m高度污染物浓度在向西北扩散约30 km后浓度仅为0.002μg·m-3,达到空气质量标准。考虑石化生产、存储及运输对高温的敏感性,结合污染物的扩散特征,建议夏季适当降低生产规模,同时加大污染物防治力度,以降低高温风险,同时减少可能对内陆的影响。     

大气细颗粒污染物 PM2.5 浓度及对肺上皮细胞炎性因子的影响

目的:研究大气细颗粒污染物(PM2.5)浓度及对肺上皮细胞(A549细胞)炎性因子的影响。方法:测定2013年1月至2013年12月北京市某城区PM2.5浓度,比较不同PM2.5浓度对A549细胞炎性因子IL-6、TNF-α表达水平的影响。结果:北京市细颗粒污染物PM2.5日均值春季、夏季、秋季、冬季分别为174.3μg/m3、143.5μg/m3、166.7μg/m3、189.6μg/m3,四季超标率差异无统计学意义(P>0.05);大气细颗粒污染物PM2.5对肺上皮细胞IL-6、TNF-α的影响,春季、夏季、秋季、冬季四季之间差异无统计学意义(P>0.05);随着PM2.5浓度升高IL-6、TNF-α表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05);随着染毒时间延长IL-6、TNF-α表达水平升高,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:大气细颗粒污染物浓度升高会使肺上皮细胞炎性因子表达增强。     

运用油松年轮提示承德市硫及重金属污染的历史

本文利用油松年轮研究了承德市自1800年以来大气污染的历史过程,结果表明：避暑山庄油松年轮内S含量自本世纪初开始升高,比19世纪初增加1—2倍,至70—80年代达3—5倍,而在最近8—10年则达到10倍以上。 其中碧峰门古松木质部年轮内S含量由40—50μg·g-1达到目前的572.9μg·g-1,从而指示出承德市大气SO2浓度由城市化初期的<0.1 mg·m-3增加到目前的30mg·m-3,这一历史过程主要与城市化过程尤其是近50年来工业化的出现并加剧有密切的关系。随着1927—1945年大庙铁矿的开采,年轮内Fe明显增高。Mn在整个历史时期表现为增加趋势,由1840—1850年的4.1μg·g-1增加到1980—1990年的10.4μg·g-1。Pb在1980年前的含量增加不明显,但在最近10年内形成的木质部中,Pb含量明显增加,超过1920—1930年的560%。Cu、Zn、Ni含量的变化不表现线性增加,除个别点的某些时期变化较大外,基本上很平缓。19世纪初油松年轮内S及重金属含量最低,可视为油松内元素自然背景值,与该值比较,1980—1990年这10年内年轮S含量增加了10倍,Fe,2.4倍;Pb,1.8倍;Mn,1.5倍;Ni,1.0倍;Zn,0.8倍。 日益加剧的大气污染尤其是SO2的污染,造成承德市大气质量严重下降,同时危及古松的生存,造成古松大量死亡,必须引起高度重视。     

基于MOD17A3的陕西省植被NPP变化特征

利用2000-2006年MOD17A3数据集的年均NPP数据和GIS技术定量分析了陕西省植被NPP的时空变化特征,结果表明:陕西省年NPP变化范围为340 ～434 g C·m-2·a-1,平均值为383 g C·m-2·a-1;年均NPP分布全省呈现北低南高,关中、陕南呈现西高东低的趋势.长城沿线风沙区年平均NPP在0～200gC·m-2·a-1,黄土高原丘陵沟壑区年平均NPP在200～ 300 g C·m-2·a-1,中部林区年平均NPP在400～500 g C·m-2·a-1,渭北旱作农业区年平均NPP在300～400 g C·m-2·a-1,关中灌溉农作区年平均NPP大部在400～500 g C·m-2·a-1,秦巴山地林区年平均NPP ＞400 gC·m-2·a-1.与2000年相比,2006年陕西省年NPP大部分地区是增加的,年NPP增加的面积占国土面积的90.5％.陕西省NPP线性变化趋势以增加为主,NPP变化百分率增加10％以上的面积所占陕西省国土面积的比例为50.6％;植被NPP的变化百分率＞10％的植被主要分布在延安市以北地区,说明通过实施退耕还林等生态建设工程,这些地区植被状况得到较好的改善.     

贵阳市大气颗粒物(PM_(2.5))汞浓度分布特征及影响因素

2013年6月—2014年5月在贵阳市以每24 h为一个混合样连续采集了357个大气PM2.5样品,采用Lumex测汞仪(RA-915塞曼效应汞分析仪和配套PYRO-915热解装置),分析了颗粒物PM2.5汞浓度,并结合HOBO U30气象仪同步记录气象数据分析汞的浓度变化。结果表明,贵阳市全年大气颗粒物PM2.5汞日浓度在11~2560 pg·m-3,平均值为104±85 pg·m-3,其中12、1月份颗粒态汞浓度较高,7月份最低,全年有164 d超过全球背景值。以季节划分来看,全年季节平均值为107±60 pg·m-3,存在季节性差异,表现为:夏季秋季春季冬季,明显受风向、风速和降雨等气象参数影响,春、秋、冬季节以东北风为主风向,存在明显污染源,同时冬季降雨量小,污染物聚集,导致冬季污染最高,夏季以南风为主风向,风速大,降雨量大,因此汞浓度夏季最低。结合气象因素初步分析得出,颗粒态汞主要来源于燃煤与工业排放,与国内现有报道数据相比较,处于轻度污染水平。     

西南高山地区水分利用效率时空动态及其对气候变化的响应

水分利用效率是深入理解生态系统水碳循环耦合关系的重要指标。西南高山地区是响应气候变化的重点区域,研究西南高山地区水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及对全球气候变化的响应具有重要意义。应用生态系统模型CEVSA(Carbon Exchange between Vegetation,Soil,and the Atmosphere)估算了1954—2010年西南高山地区水分利用效率(Water use efficiency,WUE)的时空变化,分析了其对气候变化的响应。结果表明:(1)西南高山地区1954—2010年水分利用效率均值为1.13 g C mm-1m-2。3种主要植被类型草地、常绿针叶林和常绿阔叶林的WUE分别为1.35、1.14、0.99 g C mm-1m-2。在空间分布上,WUE与海拔显著正相关(r=0.156,P0.05),而与温度则显著负相关(r=-0.386,P0.01)。(2)在时间尺度上,1954—2010年西南高山地区整体WUE降低趋势显著(P0.01),变动区间为0.83-1.46g C mm-1m-2,平均每年下降0.006g C mm-1m-2。整体WUE年际变化与温度呈显著负相关(r=-0.727,P0.01),与降水量相关性不显著;整体WUE下降主要原因是温度上升引起的ET增加速率大于NPP增加速率。(3)1954—2010年西南高山地区3种主要植被类型草地、常绿针叶林及常绿阔叶林WUE均显著下降(P0.01),下降速度分别为-1.03×10-2、-6.17×10-3、-1.37×10-3g C mm-1m-2a-1。西南高山地区76.3%格点WUE年际变化与温度显著负相关(P0.05),34.1%格点WUE年际变化与降水量显著正相关(P0.05)。草地和常绿针叶林WUE年际变化与温度显著负相关(r=-0.889,P0.01;r=-0.863,P0.01),与降水量相关性不显著。由于西南高山地区降水较为丰富,且过去57年降水变化不显著,因此该地区WUE的时空格局主要受温度变化的影响。1954—2010年期间温度升高造成的ET增加显著高于NPP的增加是该地区WUE下降的主要原因。未来需要获取更高空间分辨率的气候、土壤、植被数据,从而更加准确和精确地模拟西南高山地区水碳循环及其耦合关系对气候变化的响应。     

陕西省关中地区主要造林树种大气颗粒物滞纳特征

应用气溶胶再发生器(QRJZFSQ-I),结合关中地区2010—2012年造林工程实际情况和降水数据,研究主要造林树种叶片对不同粒径颗粒物的饱和滞纳量,并量化造林工程的年颗粒物滞纳能力。结果表明,各树种对单位面积叶片的TSP、PM10、PM2.5和PM1.0的饱和滞纳量分别在4.02~36.46、1.22~27.70、0.11~3.71和0.04~0.83μg·cm-2。其中针叶树种高于阔叶树种;针叶树种中,柏类的饱和滞纳量高于松类;阔叶树种中常绿阔叶树种高于落叶阔叶树种。关中地区2010—2012年造林工程每年能够滞纳TSP、PM10、PM2.5和PM1.0分别为455.99×104、368.70×104、70.09×104和18.59×104kg·a-1。     

太湖叶绿素a年际变化的主要驱动因子及未来气候的影响

根据1985—2011年的大气与湖泊观测数据以及CNRM-CM5模式模拟的RCP4.5情景下太湖未来气温变化数据,采用偏最小二乘回归分析及预测方法,分析了年际尺度上气温、水体总氮(TN)、总磷(TP)、无机磷(IP)和溶解的硅元素(Si)等因子对太湖叶绿素a(Chl-a)浓度变化的影响,并进一步评估了未来气温变化对Chl-a浓度的影响。结果表明:1980—2011年,太湖年平均气温呈显著的增暖趋势,增温速率约为0.73℃·10 a-1;在1985—2011年,Chl-a浓度也表现出显著的增加趋势,年增加速率达到0.43μg·L-1;TN和Si的增加趋势较为显著,而TP和IP的增加趋势不十分显著;相关分析及偏最小二乘回归分析均说明,相对于营养物质,气温在调控太湖Chl-a的年际变化过程中发挥着主导作用,而就营养物质而言,TN和Si对年平均Chl-a浓度年际变化的调控作用大于TP和IP;在RCP4.5情景下,太湖未来气温将以0.19℃·10 a-1的速率增加;当前营养物浓度条件下,太湖浮游植物生物量也将显著增加,Chl-a浓度10年滑动平均值最高达到34.18μg·L-1,发生在2075—2085年;在将TN浓度消减1/2情况下,未来Chl-a浓度的10年滑动平均值最高为28.91μg·L-1,也出现在2075—2085年,小于当前营养物质浓度条件下的最小Chla浓度值,可以有效缓解未来气候变暖对太湖富营养化的影响。     

西南高山地区净生态系统生产力时空动态

西南高山地区生态系统类型丰富、地形复杂,是响应全球气候变化的重点区域,对全球气候变化具有重要的指示作用.应用生态系统模型(Carbon Exchange between Vegetation,Soil,and the Atmosphere,CEVSA)模型估算了1954-2010年西南高山地区净生态系统生产力(NEP)的时空变化,分析了其对气候变化的响应.结果表明:(1)1954-2010年西南高山地区NEP平均为29.7gC·m-2·a-1,其中低海拔地区常绿针叶林和常绿阔叶林NEP较高,而高海拔地区的草地覆盖类型NEP较低.(2)西南高山地区NEP总量的变动范围为-8.36-29.4Tg C/a,平均每年吸收碳15.4Tg C;NEP年际下降趋势显著(P＜0.05),平均每年减少0.187Tg C,下降显著的区域占研究地区总面积的35.2％ (P＜0.05),其中草地(-0.526 g C·m-2·a-2,P＜0.01)和常绿针叶林(-0.691g C·m-2·a-2,P＜0.01)下降趋势极为显著.(3)年NEP总量的年际变化与年平均温度呈负相关(r=-0.454,P＜0.01),与年降水量呈正相关(r=0.708,P＜0.01),与温度显著负相关的区域占60.3％ (P＜0.05),与降水显著正相关的区域占52.1％(P＜0.05),其中草地和常绿针叶林均与温度极显著负相关(r=-0.603,P＜0.01;r=-0.485,P＜0.01),而与降水量极显著正相关(r=0.554,P＜0.01; r=0.749,P＜0.01).(4)西南高山地区是明显的碳汇区,但是由于土壤异养呼吸(HR,heterotrophic respiration)的增长速度大于净初级生产力(NPP,net primary production)的增长速度,最近20a有部分地区开始由碳汇转为碳源.     

辽东山区天然次生林两个不同坡向林窗光温空间分布特征

为探讨辽东山区次生林林窗干扰特征,对不同坡向雪/风干扰后形成林窗内的光温空间分布特征进行了研究。结果表明:东北和东南坡向的林窗中,各时段光量子通量密度(PPFD)和气温的空间分布格局类似但大小并不相同;8:00—10:00 PPFD最高值均出现在林窗中央偏西(东北坡169μmol·m-2·s-1,东南坡350μmol·m-2·s-1),11:00—13:00PPFD最高值出现在林窗中央偏北侧(东北坡234μmol·m-2·s-1,东南坡400μmol·m-2·s-1),而14:00—16:00均以林窗东侧PPFD最大(东北坡74μmol·m-2·s-1,东南坡56μmol·m-2·s-1),且两个坡向的PPFD在各时段大小差异显著(P0.05)。两个坡向林窗内平均气温的空间分布均表现为8:00—10:00西高东低,11:00—13:00北高南低,14:00—16:00东高西低的趋势,而在各时段的差异为8:00—10:00、11:00—13:00东北坡气温显著低于东南坡(P0.01),14:00—16:00则显著高于东南坡(P0.01)。上述结果表明,林窗坡向及林窗内位置不同,使其光温环境发生异质性,进而影响到林窗区域种子萌发、幼苗生长发育及植物种群分布等,最终影响到森林的更新。     

基于GIS和CASA的滇南山区植被NPP时空分异及其影响因素——以云南省元阳县为例

为了探明云南省元阳县植被净初级生产力(NPP)的变化特征及其驱动机制,本研究基于光能利用率模型(CASA)和MODIS传感器获得的NDVI数据,模拟了元阳县2005—2015年植被NPP的时空分布,并分析了NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性。结果表明:2005—2015年元阳县NPP空间分布差异明显,基本特点是南高北低、西高东低,沿东北向西南逐渐递增,年均值约380.57 g C·m-2·a-1,不同土地覆盖类型的植被NPP也分异明显;元阳县NPP月际及年际变化特征显著,年内太阳辐射的分布不均较之于降水的分布不均对NPP的影响更大,年际间NPP总体呈现小幅波动增长趋势,波动幅度为0~37 g C·m-2·a-1,年净初级生产量整体小幅增加,年增速为29600 kg C·a~(-1),随着退耕还林和退耕还草工程的实施,导致NPP在200~300 g C·m-2·a-1的耕地区域面积呈减小趋势,在300~400 g C·m-2·a-1的林地、草地区域面积呈增加趋势;元阳县不同区域的NPP变化趋势可分为显著增加(P0.01)、轻度增加(P0.05)、无明显变化(P≥0.05),其中29.5%的区域显著增加,16.3%的区域轻度增加,不同植被分区的NPP增加趋势不尽相同,各植被区NPP显著增加的面积比例依次为58.1%(林地)、19.2%(草地)、17.4%(耕地)、11.4%(建筑用地)、8%(园地);通过NPP与气候、土地覆盖等影响因子的相关性分析,发现县域NPP的变化受自然和人为因素共同影响。各气候因子中,温度和太阳辐射与NPP的相关性高于降水,NPP的大范围显著增长是热量及能量耦合作用的结果;受元阳县林区植被特性及退耕还林还草等人为活动的综合影响,林地植被NPP季节波动性幅度最高,是元阳县NPP变化显著的主要土地覆盖类型。本研究可为该区域合理的土地利用、资源管理及生态环境建设提供参考。     

中国西南喀斯特地区植被变化时空特征及其成因

2000年以来,国家在中国西南喀斯特地区开展一系列生态治理工程,该地区退化生态系统得到一定程度的恢复,而2008年开展石漠化综合治理工程以来该地区的植被覆盖和生产力如何变化尚不清楚。本研究利用遥感增强型植被指数(EVI)和总初级生产力(GPP)数据,研究2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI年均值和GPP年总量的时空变化特征,重点探讨2008年以来石漠化综合治理工程、气候变化等因素对植被覆盖及生长的影响,进而评估石漠化综合治理工程的成效。结果表明,2000—2015年西南喀斯特地区植被EVI总体显著增加,其中2008—2015年植被EVI均值和变化率分别比2000—2007年高6.9%和85.7%,EVI显著增加的区域占西南喀斯特地区的13.4%;该区域GPP年总量亦呈显著增加趋势(20.58 g C m-2a-1)。2008—2015年气温和降水对植被EVI变化趋势的贡献仅占28.3%,退耕还林还草等生态恢复措施、大气CO2浓度、大气氮沉降的增加可能是该区域植被覆盖显著增加的主要贡献因子。在100个首批石漠化综合治理试点县中,大部分试点县植被EVI的变化趋势受非气候因子的影响,其中治理面积大的县受非气候因子的影响显著高于治理面积小的县,表明石漠化综合治理工程的实施有效地促进了试点县植被覆盖的增加。     

宁夏陆地生态系统水分利用效率特征及其影响因子

生态系统水分利用效率(Water Use Efficiency, WUE)是表征生态系统碳水耦合程度的重要指标,能反映生态系统碳水循环规律及其相互作用关系。基于MODIS数据以及宁夏生态系统类型数据,分析2000—2017年宁夏不同生态系统WUE的变化特征,探讨了NPP和ET两种因子对WUE年际与年内变化的影响。结果表明:(1)全区陆地生态系统的年均WUE为1.03 g·C/kg·H_2O,值域在0.55—2.98 g·C/kg·H_2O之间,总体上呈现南北高、中部低的特征。(2)不同生态系统的WUE差异较大,由高到低为水体及湿地、森林、农田、草地、聚落、荒漠和其他生态系统,在同类生态系统中,植被生物量和盖度越高的亚类生态系统,其WUE也越高。(3)宁夏陆地生态系统WUE存在着每年0.0141 g·C/kg·H_2O的下降趋势,年内WUE呈典型的单峰形态,变化范围在0.02—2.16 g·C/kg·H_2O之间。(4)年际尺度上,宁夏陆地生态系统WUE与年蒸散(Evapotranspiration,ET)有极显著负相关性(P0.01),而与净初级生产力(Net Primary Production,NPP)没有相关性;年内尺度上,WUE变化与ET呈显著正相关(P0.05),与NPP呈极显著正相关(P0.01),这与植被的年内季节性生长过程有关。(5)根据ET强弱和WUE高低,可将宁夏陆地生态系统水分利用效率特征划分为4类,即低ET低WUE区、低ET高WUE区、高ET低WUE区和高ET高WUE区。宁夏的生态恢复工程在增强植被生产力的同时,也增强了区域水分消耗,致使陆地生态系统整体水分利用效率下降,这为宁夏未来水资源调控和生态重建提供了科学依据。