净第一性生产力

摘要： 两种生产力模型在内蒙古地区应用结果表明:①近10 a内蒙古地区生产力下降明显,尤其在呼伦贝尔市西部、通辽市和赤峰市部分地区.②植物气候生产力与净第一性生产力模型在寒冷区和干旱区的主要影响因子是低温和干旱,主要限制因子地区差异明显.结合下垫面植被状况来看两种生产力模型在内蒙古东北部应用效果较差,西部区无明显差异.③同期30 a内蒙古温度呈显著增加趋势,降水下降趋势属正常气候波动.④近30 a植物气候生产力与净第一性生产力平均偏高1.58 t·hm-2·a-1,前者年际波动较大,稳定性不如净第一性生产力.综合来看,两种生产力模型主要考虑了年平均温度和降水,对雨热同期的内蒙古东北地区评估性较差,如果生产力模型采用地区生长季气象条件代替年度平均,就能更好体现地区植被实际生产潜力,这也是当前生产力评估模型进一步改进的关键所在.

摘要： 以重庆市220 kV城口至聚宝线路工程为例,借助"3S"技术、野外线路及样方调查,识别了评价区内植被分布现状;结合工程及区域相关资料,分析了高压输变电工程永久占地、临时占地与评价区各植被类型位置关系,确定了工程评价区植被净第一性生产力与生物量状况,进而确定了工程施工期引起的生物量损失,最后提出了施工期生态环境保护措施,以期对相关工程建设提供参考.

摘要： 为了更好服务于内蒙古地区生态建设,提供地区大气候背景的演变过程。运用徐文铎湿润指数划分了内蒙古地区的干湿气候类型,研究结果表明:1981—2010年内蒙古半干旱区、干旱区+极干旱区面积、亚湿润区+湿润区面积分别为343 090,388 035,411 819km^2;2001—2010年半干旱区+干旱区+极干旱区面积是20世纪90年代面积的1.3倍;半湿润区+湿润区面积减少了0.5倍,地区生态环境质量进一步下降。干湿气候类型与历年降水量分布图对比显示,干旱区和极干旱区面积与200mm降水量分布线对应;湿润区在东北地区与400 mm分布线接近;分布最广的半干旱区受温度和降水综合影响较多,与雨量带分布无明显关系。1981—2010年,温度呈显著增加趋势,降水量下降趋势属正常气候波动。地区净第一性生产力(NPP)与降水量的相关系数达到显著水平,相关系数为0.930 0,而与温度的相关系数只有-0.270 0。年代际NPP在2001—2010年下降明显,从西北到东南阶梯式降低,受影响较大的地区主要分布在呼伦贝尔市西部的典型草原和温性草甸草原,赤峰市和通辽市也下降明显;总趋势是东部区下降明显,西部区波动变化,整体下降明显。

摘要： [目的]研究坡度与坡向、土地利用变化以及净第一性生产力三者之间的内在联系,为区域生态可持续发展提供科学依据。[方法]选取陕西省宝鸡市作为研究区域,以宝鸡市数字高程模型和Landsat TM遥感影像为数据源,基于CASA模型计算净第一性生产力,探究宝鸡市净第一性生产力对土地利用变化的坡度、坡向条件响应。[结果]宝鸡市净第一性生产力的变化集中分布在林地、耕地和草地3种土地利用类型中,其中林地的影响最大。10a间有96%以上的林地保持不变,77%左右的草地转变为林地,林地总面积达12 239.67km2。林地在斜坡地中的净第一性生产力变化最为显著,净增长达到166 668.60g/(m2·a),在半阴坡区域的净第一性生产力增长值最高,达到182 230.00g/(m2·a)。耕地对净第一性生产力的影响集中分布在平坡和缓平地条件下,坡向范围为阳坡至半阴坡,在阳坡下具有最高值59 479.5g/(m2·a)。草地的变化受坡向条件的影响较小,因此在坡向条件中对净第一性生产力的影响也相对均衡,而坡度分布主要是斜坡地和缓坡地。[结论]宝鸡市总体呈现了较好的生态可持续发展态势,应在此基础上继续加大对生态环境的保护力度,充分利用宝鸡市的地理位置特征和地形特点,综合考虑斜坡地与半阴坡下林地的利用率,使其净第一性生产力持续增长。

摘要： 人类活动是NPP变化的重要影响因子,定量计算NPP人为影响值具有较重要的意义.提出基于变异系数法的NPP人为影响模型,对其基本概念、理论基础、计算流程等进行了阐述,并以石羊河流域为研究区,分析该流域NPP人为影响分布规律.研究结果表明:(1)该模型基于一种间接计算的思想回避了人为作用的复杂过程,模型理论科学,以变异系数为参数,所需参数少,技术可行,计算结果为NPP值,易于定量评价.(2)2000-2010年期间,石羊河流域人类活动对植被NPP的影响广泛而严重,年均影响值大于40gC m-2a-1的面积占96.21％,影响程度严重以上占26.94％.NPP人为正负影响均较大,正影响年均为1.63×106gC m-2a-1,负影响年均为1.21× 106gC m-2a-1,年均净增加4.20× 105 gC m-2a-1;正向平均影响强度为136.84 gC m-2a.,负向平均影响强度为100.32 gC m-2a-1,全流域表现为正影响.(3)凉州区是人为影响最为剧烈的地区,表现为强烈正影响;其次是天祝县,为强烈负影响;接下来是民勤县,表现为正影响;其它县区依次是永昌、古浪、肃南和金昌.(4) 2000-2010期间,NPP人为影响值变化较大,人为活动减弱面积占53.90％,增加占46.10％;影响值正向减弱8.12×105 gC m-2a-1,负向减弱8.07×105gC m-2a-1,正向增强8.02×105gC m-2a-1,负向增强3.94× 105 gC m-2a-1,人为活动影响净减少4.25×105gC m-2a-1,人为作用总体呈减弱趋势.

摘要： 定量评估气候变化对内蒙古草原植被分布及其净第一性生产力的影响有助于理解干旱区域生态系统结构和功能对气候变化的响应.基于最大熵模型(MaxEnt)评价了气候因子的重要性,进而模拟了1961-2010年内蒙古草原植被的地理分布,同时应用综合模型模拟了净第一性生产力变化.研究表明,湿润指数(MI)、年降水量(P)、最暖月平均温度(Tw)和最冷月平均温度(Tc)是决定草原植被分布的主导气候因子.1961-2010年内蒙古草甸草原、典型草原和荒漠草原分布面积分别减少了5％、1％和62％,草原面积整体减少了11％,预示着草原向着荒漠化的方向发展.降水是决定内蒙古草原净第一性生产力变化的最重要因素.

摘要： 城市间相互作用对城市扩张时空演变及其植被碳循环效应具有重要影响.本文将城市相互作用因子引入到元胞自动机(CA)的城市扩张模拟中,使用极限学习机(ELM)来自动获取CA的转换规则,并提出了ELM-CA模型;结合Biome-BGC模型,以广东省为例,对未来城市扩张及其植被净第一性生产力(NPP)效应进行耦合研究.结果表明:ELM-CA模型无需人工确定各变量权重大小,在不同类型变量的参数获取方面具有优势.通过嵌入城市间相互作用,ELM-CA模型能较好地模拟广东省城市用地扩张过程和格局.另外,广东省城市用地扩张对植被NPP具有重要影响,主要表现为城市用地的增加显著地降低植被NPP.按2000-2005年间城市扩张趋势,到2020年,由城市用地扩张导致的植被NPP降低约占广东省植被NPP的1.79％.引导城市合理扩张,对于维持生态系统碳平衡、促进社会经济的可持续发展具有重要意义.

摘要： 城市间相互作用对城市扩张时空演变及其植被碳循环效应具有重要影响。本文将城市相互作用因子引入到元胞自动机（CA）的城市扩张模拟中，使用极限学习机（ELM）来自动获取CA的转换规则，并提出了ELM-CA模型；结合Biome-BGC模型，以广东省为例，对未来城市扩张及其植被净第一性生产力（NVP）效应进行耦合研究。结果表明：ELM-CA模型无需人工确定各变量权重大小，在不同类型变量的参数获取方面具有优势。通过嵌入城市间相互作用，ELM-CA模型能较好地模拟广东省城市用地扩张过程和格局。另外，广东省城市用地扩张对植被NPP具有重要影响，主要表现为城市用地的增加显著地降低植被NPP。按2000—2005年间城市扩张趋势，到2020年，由城市用地扩张导致的植被NPP降低约占广东省植被NPP的1．79％。引导城市合理扩张，对于维持生态系统碳平衡、促进社会经济的可持续发展具有重要意义。

摘要： 文章基于地理信息系统和卫星遥感应用技术,利用美国国家航空航天局全球数据中心空间分辨率为1km,时间分辨率为1年的MOD17A3数据,估算了可鲁克湖流域2001 ～ 2010年的净第一性生产力的空间分布及变化情况.结果表明,可鲁克湖流域10年来NPP保持非常稳定的状态,变幅很小,说明10年来该区域陆地生态环境状态稳定,但是10年来最高值比全球陆地水平低,表明该区域植被生态环境非常脆弱,应及时采取补救措施,保证流域生态的健康发展.

摘要： 利用修正的CASA模型模拟了锡林浩特典型草原区的区域生产力,从研究区的DEM中提取了三种主要的地形因子(海拔高度、坡度和坡向),分析了研究区这三种地形的特征,进而研究了三种地形的各自分级类型上的NPP;随机提取了研究区的1000个点,用Pearson相关来检测分级地形的NPP分布结果.两种研究均表明,地形因子对NPP有明显的生态影响,海拔高度、坡度和坡向均有利于NPP的增长.%Topography factors can influence the redistribution of water and hot in the local land, and then make impact onto the distribution of Net Primary Productivity (NPP) in the small area. In order to analyze the relationship between grassland NPP and landform factors, the regional productivity of the typical steppe in Xilinhot was simulated by using the modified CASA model, three main terrain factors in the whole study area from DEM were taken, namely altitude, slope and aspect, the features of these three terrains in the research area were analyzed, and then the NPP distribution on the gradient of three terrains were observed. Through randomly extracting 1000 points in the study area and using Pearson correlation, the previous results of NPP distribution were verified. From the two different perspectives, it could be indicated that the terrain factors had the obvious ecological effects on regional NPP, and showed that altitude, slope and aspect all could be conducive to the growth of grassland NPP in the typical steppe.

摘要： 基于地理信息系统和卫星遥感技术,利用地面气象数据和MODIS数据,同时考虑河南省自身实际地理和植被覆盖情况,在对最大光利用率和水分胁迫系数的获取进行相应地改进的基础上,利用CASA模型对河南省植被净第一性生产力进行了估算,并分析了其时空分布.结果表明,2008年河南省植被净第一性生产力为22.75MtC;空间分布上,河南省NPP分布和植被类型分布几乎完全一致,森林植被最大,然后依次是灌丛、草地、农田等.河南省植被类型分布比较明显,林区主要分布在西部山区、北部和山西交界地区以及南部与湖北交界地区,结果显示这些地区的NPP最高;同时河南是农业大省,农作物为主要植被类型,遍布在村庄和城镇周围,由于农作物自身特殊的生长周期,从收获到出苗这个阶段是无植被覆盖的,因此全年平均下来其NPP值较低.灌木林地在我省分布较少,主要分布在森林植被边缘地带,其值仅次于森林植被;而草地分布也并不多,在冬季地上部分干枯,NPP全年平均值和耕地基本持平.时间分布上,5月、7月和8月的NPP最大,它们的和占全年总量的56.84%,超过了全年的一半.这是因为河南省是农业大省,冬季过后天气转暖,经过返青恢复期之后5月份植物生长茂盛,森林、灌丛等植被的NPP均值达到全年最大值,同时主要农作物冬小麦正值快速生长期;7、8月份太阳辐射丰富,水热条件适合植物生长,其中8月份农田植被NPP均值达到全年最大,农作物玉米集中在这段时间生长,同时森林、灌丛、草地等植被NPP均值接近全年最大值.10月份开始,至次年的3月份,由于气温较低,植物生长缓慢,12月、1月和2月植物基本停止生长,因此这段时期内植被的NPP很低,只占全年的1.38%.和Miami、Montreal、Chinkugo模型相比,模拟结果接近于这三种模型的平均值,植被类型NPP均值排序和Chinkugo模型相似,更能反映河南省NPP的实际情况.本文是首次对河南省NPP进行模拟,对以后的研究提供了依据,有一定的现实和理论指导意义.

摘要： 净第一性生产力(Net Primary Productivity，NPP)是反映林分和生态系统结构特征的最重要的参数之一，其空间分布可为自然资源管理和可持续发展提供高度综合的信息，是全球变化和碳循环研究中的一个非常重要的组成部分.为了得到NPP的空间尺度转换算法，本文利用基于过程的北部森林生态系统模拟模型(Boreal Ecosystem Productivity Simulator，BEPS)，分别采用高分辨率(30米)的ETM+和低分辨率(1公里)的MODIS遥感数据，模拟了中国吉林省长白山自然保护区不同分辨率森林植被的净第一性生产力.对模拟得到的30米分辨率的NPP结果，采用尺度上推(upscaling)的方法将其转换为1公里分辨率的NPP结果(分布式的NPP，Distributed NPP，NPPD)，并将转换后的NPP与直接利用1公里分辨率的遥感数据计算得到的NPP结果(聚合式的NPP，Lumped NPP，NPPL)进行比较，以分布式模式计算的结果为基准，对聚合式的计算结果进行尺度效应校正.在对NPP进行尺度效应校正时，根据不同分辨率下土地覆盖类型(Land cover)的亚像元面积比信息，采用基于结构的分析方法对模拟的NPP结果进行校正，结果表明经过尺度效应校正后NPP的模拟精度要比原始的NPP计算精度有所提高，相关系数从校正前的0.898提高到0.960，标准偏差由校正前的49.84gC/m2减小到41.02gC/m2.采用这种方法可以很好的满足大尺度遥感应用中模拟精度的要求，为定量遥感分析和应用奠定理论基础.

摘要： 选取重庆34个测站1959～2001年共43a逐月平均气温和降水量资料,利用李斯方法计算NPP(净第一性生产力),采用EOF及MHF小波等方法分析重庆地区年平均气温、降水量及NPP的时空变化特征及相互关系,最后采用Thornth-waite Memoriae模型分析气温、降水变化对NPP的影响,并结合未来气候预测结果对NPP的变化进行了预估,结果表明:重庆区域的年平均气温、年总降水量及NPP空间变化均比较有规律,在整个时间域内,气温总的趋势是下降的,而降水趋势不明显,NPP略有下降,但它们都具有明显的阶段性变化特征,NPP与降水的趋势比较一致;在不同时间尺度上,NPP的变化趋势与降水接近,在10a时间尺度以下时,它与气温变化关系不明显,NPP与降水的年际振动特征明显,而气温的年代际振动特征较显著;重庆地区"暖湿型"气候对NPP增加最有利,而"冷干型"气候对NPP增加最不利,未来50a内重庆地区气温及降水变化趋势将有利于NPP的增加,2030年前后将可能达到最大值.

摘要： 净第一性生产力(NNP)反映了某一自然体系的恢复能力,是评价生态系统可持续发展能力的重要生态指标.鄱阳湖是我国最大的淡水湖,具有丰富的生态资源;鄱阳湖湿地是我国首批列入"国际最重要湿地名录"的湿地之一,生态地位极其重要.然而人口的急剧增长以及森林资源的不合理开发和利用,使鄱阳湖面临着一定程度的生态环境问题.在分析鄱阳湖区地理及生态环境现状的基础上,通过对鄱阳湖12个区域多年气候资料的收集和整理,采用根据水热平衡联系方程及植物的生理生态特点建立的自然植被净第一生产力模型,对鄱阳湖的生态承载力进行计算,估算了其生态承载力大小.结果表明,鄱阳湖流域生态承载力状况良好,其特性受湖泊地理和环境特性影响.最后针对当前的生态环境状况及存在的问题,提出了实现湖区生态承载力可持续发展的若干对策和建议.

摘要： 本申请提供了一种农作物净初级生产力的估算方法及装置，涉及遥感影像处理技术领域，该方法包括：根据Sentinel‑2卫星影像的各晴空植被像元的多个预设波段的地表反射率，计算各晴空植被像元的归一化植被指数NDVI和加强型植被指数EVI；对叶面积指数LAI产品进行处理，得到各晴空植被像元的叶面积指数LAI；对GLDAS气象数据进行处理，得到六个气象参数；利用净初级生产力估算模型对每个晴空植被像元的多个预设波段的地表反射率、归一化植被指数NDVI、加强型植被指数EVI、叶面积指数LAI和六个气象参数进行处理，得到农作物净初级生产力。本申请能够实现高分辨率卫星影像的农作物净初级生产力的高精度估算。

摘要： 本发明公开了一种基于三维结构的干旱对净初级生产力影响的评估方法，包括以下步骤：基于实际蒸发数据和潜在蒸散发数据计算标准化蒸发赤字指数；基于归一化植被指数、潜在蒸散发、土地利用数据计算净初级生产力；通过三维空间结构聚类识别干旱灾害，得到干旱灾害识别信息；基于干旱灾害识别信息对净初级生产力的影响，判别干旱特征与净初级生产力的变化关系，得到评估结果；本发明明确了干旱三维结构的识别所需的指数和过程，更加符合区域干旱发展的形成机理，从而使评估结果更加真实地反映实际情况，可以为防旱抗旱提供重要的基本信息。此外，本发明聚焦干旱三维结构内净初级生产力变化，更加精准评估影响且操作简单方便。

摘要： 本发明公开了一种植被净初级生产力的遥感估算方法，包括：根据遥感数据中的植被覆盖指数，确定植被吸收的光合有效辐射比率；根据遥感数据中的温度数据和降水等数据，确定得到植被的潜在光合利用率、空气温度对植被生长的影响系数、大气水汽对植物生长的影响系数和土壤水分缺失对植物生长的影响系数，进而确定得到植被的现实光能利用率；然后，在获取植物的维持性呼吸和植物的生长呼吸后，确定得到植物的自养呼吸；接着在获取遥感数据中的光合有效辐射后，结合植被吸收的光合有效辐射比率、植被的现实光能利用率和自养呼吸，就能确定得到植被的净初级生产力。本发明提供的植被净初级生产力的遥感估算方法具有估算精度高和估算效率高的特点。

摘要： 本发明公开一种基于空间自相关区域净初级生产力时空分异探测方法，包括如下步骤：S1、获取研究区域研究年份的MOD17A3数据；S2、提取研究区域研究时段的植被NPP图；S3、计算研究区域研究时段的植被NPP变化量；S4、计算研究区域研究时段植被NPP的全局莫兰指数和高/低值聚类指数及相关统计量；S5、判断研究区域数据样本的整体聚类特征；S6：计算研究区域研究时段植被NPP的热点分析指数；S7、判断研究区域研究时段植被NPP的热点分布特征；S8、计算研究区域研究时段逐年植被NPP变化量的局部莫兰指数；S9、判断研究区域研究时段逐年植被NPP变化量的空间聚集特征；本发明能够准确表达植被NPP的整体聚类特征，并探测出局部空间特征。

摘要： 一种动态收获指数与净初级生产力结合的水稻单产估测方法，所述方法包括以下步骤：1)、基于实测产量的时间序列水稻实际收获指数反演；2)、时间序列水稻收获指数多年移动平均计算；3)、时间序列移动平均水稻收获指数随时间动态变化模型构建；4)、基于动态收获指数模型的目标年份收获指数计算；5)、目标年份水稻产量预测。该方法较好的预测了水稻单产，为精确进行水稻等农作物估产提供了一种新的思路和方法。

摘要： 一种区域沼泽湿地植被净初级生产力的预测方法，涉及一种对气候变化影响下的未来区域沼泽湿地植被净初级生产力进行预测的方法。为了解决现有技术手段无法准确预测未来沼泽湿地植被净初级生产力的问题。方法：选取一定研究时间段内未变化的沼泽湿地分布作为研究区；获取并预处理研究区内沼泽湿地植被遥感数据及气象数据；对气象数据进行插值，并对进行重采样；提取研究区内所有沼泽植被像元对应的净初级生产力及各气象要素值；构建预测模型；结合未来气候变化情景下的气象数据，利用预测模型预测未来沼泽湿地植被净初级生产力。本发明利用遥感数据空间尺度大且易获取的优点，结合已有的气象数据，预测了未来气候变化影响下沼泽植被净初级生产力。

摘要： 本发明公开了一种鄱阳湖湿地植被净初级生产力的遥感估算方法，在鄱阳湖湿地区域内，获取遥感数据；对所述遥感数据进行预处理，得到降水量数据、植被覆盖指数、温度数据、热红外影像数据、地表真实反射率数据以及DEM数据；对预处理后的数据归一化处理；训练NPP估算模型；将归一化处理后的数据输入训练完成的NPP估算模型，评估特征变量在估算NPP模型中的重要性。本发明提供的鄱阳湖湿地植被净初级生产力的遥感估算方法中所采用的降水量数据、植被覆盖指数、温度数据、热红外影像数据、地表真实反射率数据以及DEM数据数据等多个生态特征，均可以从气象局所提供的遥感数据集中直接获得，这就能够提高估算过程中的采集数据的效率，进而提高估算效率。

摘要： 本申请提供了一种农作物净初级生产力的估算方法及装置，涉及遥感影像处理技术领域，该方法包括：根据Sentinel‑2卫星影像的各晴空植被像元的多个预设波段的地表反射率，计算各晴空植被像元的归一化植被指数NDVI和加强型植被指数EVI；对叶面积指数LAI产品进行处理，得到各晴空植被像元的叶面积指数LAI；对GLDAS气象数据进行处理，得到六个气象参数；利用净初级生产力估算模型对每个晴空植被像元的多个预设波段的地表反射率、归一化植被指数NDVI、加强型植被指数EVI、叶面积指数LAI和六个气象参数进行处理，得到农作物净初级生产力。本申请能够实现高分辨率卫星影像的农作物净初级生产力的高精度估算。

摘要： 本发明提供了一种基于变异系数的植被净第一性生产力人为影响值计算方法，取某地区多年NPP实际值；计算各像元NPP变异系数和气候变异系数；用相关系数法计算气温与降水对NPP的影响权重，算得人为变异系数，若变异系数为0～0.1，则判断NPP变化趋势与气候变化趋势是否一致，不一致，舍弃该像元，一致则此像元植被净第一性生产力没有受人为作用影响，该像元为无人为影响像元；空间插值得到全区域NPP理论值；NPP实际值减去NPP理论值，得NPP人为影响值，其数值表示NPP人为影响大小，符号表示人为影响的方向。该计算方法理论科学合理，思路简单，能较好地区分和计算NPP人为影响。

摘要： 本发明提供了一种基于变异系数的植被净第一性生产力人为影响值计算方法，取某地区多年NPP实际值；计算各像元NPP变异系数和气候变异系数；用相关系数法计算气温与降水对NPP的影响权重，算得人为变异系数，若变异系数为0～0.1，则判断NPP变化趋势与气候变化趋势是否一致，不一致，舍弃该像元，一致则此像元植被净第一性生产力没有受人为作用影响，该像元为无人为影响像元；空间插值得到全区域NPP理论值；NPP实际值减去NPP理论值，得NPP人为影响值，其数值表示NPP人为影响大小，符号表示人为影响的方向。该计算方法理论科学合理，思路简单，能较好地区分和计算NPP人为影响。