检索结果-内蒙古大学图书馆

生态环境学报 2015年第3期24卷 365-371页

作者：付刚沈振西钟志明中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站北京100101

气候变暖影响着农作物生长及其植被指数。为了探讨西藏高原青稞(Hordeum vulgare *** Hook.f.)归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、归一化绿波段差值植被指数(normalized green difference vegetation index,GNDVI)和土壤调节植被指数(soil adjusted vegetation index,SAVI)对气候变暖的初始响应,2014年5月在西藏达孜县布设了一个红外增温实验(3个水平,即对照,1 000和2 000 W红外增温)。通过对2014年6─9月利用农业多光谱相机获取的3种植被指数和利用HOBO微气候观测系统获取的两个深度(5和20 cm)的土壤温湿度的统计分析,探讨了西藏高原青稞植被指数对红外增温的响应及其与土壤温湿度的相互关系。结果表明,1 000和2 000 W的增温使5 cm的土壤温度(t5)分别升高了约1.62和1.77℃,使20 cm的土壤温度(t20)分别升高了约1.16和1.43℃;相反使5 cm的土壤湿度(SM5)分别下降了约1.8%和14.1%,使20 cm的土壤湿度(SM20)分别下降了21.6%和14.7%。1 000 W的增温使NDVI、GNDVI和SAVI分别增加了约2.4%、4.3%和0.5%;2 000 W的增温则使NDVI、GNDVI和SAVI分别增加了约5.5%、5.3%和4.8%,尽管增加幅度并不显著。单因子回归分析表明,t5与NDVI(r2=0.110,P=0.026)和GNDVI(r2=0.254,P=0.000 4)为负相关,而与SAVI无关(r2=0.069,P=0.082);t20与GNDVI为负相关(r2=0.218,P=0.001),而与NDVI(r2=0.040,P=0.190)和SAVI(r2=0.014,P=0.443)无关;SM5与NDVI(r2=0.277,P=0.000 2)、GNDVI(r2=0.394,P=0.000 0)和SAVI(r2=0.208,P=0.002)为正相关。SM20与GNDVI为正相关(r2=0.193,P=0.003),而与NDVI(r2=0.059,P=0.107)和SAVI(r2=0.037,P=0.209)无关。多重回归分析表明,SM5主导着NDVI、GNDVI和SAVI的变异。偏相关分析表明,NDVI、GNDVI和SAVI与SM5的相关系数分别为0.442(P=0.003)、0.412(P=0.007)和0.404(P=0.008);与SM20的相关系数分别为-0.042(P=0.792)、0.051(P=0.749)和-0.033(P=0.837);与t5的相关系数分别为-0.154(P=0.332)、-0.019(P=0.907)和-0.170(P=0.282);与t20的相关系数分别为0.228(P=0.147)、-0.041(P=0.795)和0.268(P=0.086)。因此,红外增温引起的干旱抑制了青稞的生长,进而影响了植被指数,即植被指数的不显著变化可能与红外增温引起的土壤干旱有关。

关键词：青稞归一化植被指数归一化绿波段差值植被指数土壤调节植被指数红外增温

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横断山区产水量时空分布格局及影响因素研究

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自然资源学报 2020年第2期35卷 371-386页

作者：王亚慧戴尔阜马良尹乐中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站北京100101 中国科学院大学北京100049

运用InVEST模型产水模块开展横断山区1990-2015年产水的量化评估,并开展相应的时空特征及影响因素分析。结果表明:(1)空间分布上,横断山区产水量均表现为南高北低的空间格局,垂直方向上,产水能力随着海拔的增加呈减小趋势。(2)1990-201... 详细信息

运用InVEST模型产水模块开展横断山区1990-2015年产水的量化评估,并开展相应的时空特征及影响因素分析。结果表明:(1)空间分布上,横断山区产水量均表现为南高北低的空间格局,垂直方向上,产水能力随着海拔的增加呈减小趋势。(2)1990-2015年产水深度表现为先小幅增大后明显减小再小幅增大的波动变化趋势。(3)不同土地利用类型的平均产水能力差异较大。其中以建设用地产水能力最强,约为550~920 mm;林地、草地居中,分别为438~650 mm和412~580 mm;未利用地和水域产水能力最弱,分别为273~457 mm和56~237 mm。(4)产水量空间分布与海拔及草地比例呈现显著的负相关,与降水量及林地比例呈显著正相关;时间变化上产水量与降水量呈显著正相关关系。该研究有助于推进山区生态系统服务研究的发展,其结果可为横断山区流域水资源管理、维持区域可持续发展提供科学支撑。

关键词：生态系统服务产水量 InVEST模型横断山区时空格局

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藏北高原不同海拔高度高寒草甸植被指数与环境温湿度的关系

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生态环境学报 2015年第10期24卷 1591-1598页

作者：沈振西孙维李少伟何永涛付刚张宪洲王江伟中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站北京100101

藏北高寒草甸是全球高寒草地的重要组成部分,是对气候变化最敏感的植被类型之一。关于高寒草地植被指数与环境温湿度因子的关系还存在着诸多不确定性,这限制了准确预测高寒草地植被生长对将来气候变化的响应。定量化高寒草地植被指数与... 详细信息

藏北高寒草甸是全球高寒草地的重要组成部分,是对气候变化最敏感的植被类型之一。关于高寒草地植被指数与环境温湿度因子的关系还存在着诸多不确定性,这限制了准确预测高寒草地植被生长对将来气候变化的响应。定量化高寒草地植被指数与气候因子的关系利于预测将来气候变化对高寒草地植被生长的影响。该研究基于相关分析和多重逐步回归分析探讨了藏北高原不同海拔高度(4300、4500和4700 m)的高寒草甸2011─2014年每年6─9月的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index,EVI)与土壤温度、土壤湿度、空气温度、相对湿度、饱和水汽压差的相互关系。相关分析表明,3种海拔的NDVI(4 300 m:r=0.79,P=0.000;4 500 m:r=0.80,P=0.000;4 700 m:r=0.52,P=0.005)和EVI(4 300 m:r=0.61,P=0.001;4 500 m:r=0.66,P=0.000;4 700 m:r=0.53,P=0.004)都随着土壤湿度的增加显著增加;3种海拔的NDVI(4 300 m:r=-0.68,P=0.000;4 500 m:r=-0.56,P=0.002;4 700 m:r=-0.40,P=0.037)和EVI(4 300 m:r=-0.56,P=0.002;4 500 m:r=-0.49,P=0.008;4 700 m:r=-0.46,P=0.014)都随着饱和水汽压差的增加显著降低;植被指数与环境温湿度因子的相关系数随着海拔的变化而变化;NDVI和EVI与环境温湿度因子的相关系数存在差异。多重逐步回归分析表明,土壤湿度一个因子解释了3种海拔的归一化植被指数、海拔4 300和4 500 m的增强型植被指数的变异,而海拔4 700 m的土壤湿度和土壤温度共同了解释了增强型植被指数的变异,其中土壤湿度的贡献较大。因此,在藏北高寒草甸,植被指数对气候变化的敏感性可能随着海拔的变化而变化,NDVI和EVI对气候变化的敏感性可能不同,土壤湿度主导着NDVI和EVI的季节变化。

关键词：高寒草甸归一化植被指数增强型植被指数藏北高原气候变化

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不同海拔高度高寒草甸光能利用效率的遥感模拟

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生态学报 2011年第23期31卷 6989-6998页

作者：付刚周宇庭沈振西张宪洲石培礼何永涛余桂荣武建双中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站北京100101 中国科学院研究生院北京100049

利用植被光合模型模拟了藏北高原3个海拔高度(4300,4500 m和4700 m)的高寒草甸生态系统的光能利用效率。海拔4500 m的光能利用效率均值(0.47 g C/MJ)显著高于海拔4300 m(0.38 g C/MJ)和4700 m(0.35 g C/MJ),而海拔4300 m和4700 m两者间... 详细信息

利用植被光合模型模拟了藏北高原3个海拔高度(4300,4500 m和4700 m)的高寒草甸生态系统的光能利用效率。海拔4500 m的光能利用效率均值(0.47 g C/MJ)显著高于海拔4300 m(0.38 g C/MJ)和4700 m(0.35 g C/MJ),而海拔4300 m和4700 m两者间差异不显著。相关分析和多重逐步回归分析表明,影响每个海拔光能利用效率季节变化的主要因子为空气温度,相对湿度以及地表水分指数,这3个因子共同解释了99%以上的光能利用效率的季节变化,其中空气温度的贡献最大,相对湿度的贡献次之,地表水分指数的贡献最小,这说明在3个海拔的任何一个海拔高度,温度对光能利用效率季节变化的胁迫作用大于水分对光能利用效率季节变化的胁迫作用。多重逐步线性回归分析表明,生长季节均土壤含水量是决定生长季节均光能利用效率沿海拔高度分布的主导因子。单因子线性回归分析表明,地表水分指数可以定量化高寒嵩草草甸生态系统水分状况,它同时可以反应土壤水分、近地表空气湿度以及生态系统植被含水量状态。因此,在高寒嵩草草甸生态系统,用地表水分指数反应生态系统尺度水分对光能利用效率的胁迫作用是可行的。

关键词：光能利用效率遥感模拟高寒草甸海拔高度

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氮磷配施对藏北退化高寒草甸群落结构和生产力的影响

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应用生态学报 2014年第12期25卷 3457-3468页

作者：宗宁石培礼牛犇蒋婧宋明华张宪洲何永涛中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

施肥是退化草地初期恢复常用的管理措施,被用于改良草地群落结构和提高牧草生产力.本文以藏北轻度和重度退化高寒草甸为研究对象,设置低氮(50 kg N·hm-2·a-1,LN)、高氮(100 kg N·hm-2·a-1,HN)施肥水平,及其与磷配... 详细信息

施肥是退化草地初期恢复常用的管理措施,被用于改良草地群落结构和提高牧草生产力.本文以藏北轻度和重度退化高寒草甸为研究对象,设置低氮(50 kg N·hm-2·a-1,LN)、高氮(100 kg N·hm-2·a-1,HN)施肥水平,及其与磷配施组合试验(50 kg N·hm-2·a-1+50 kg P·hm-2·a-1,LN+P;100 kg N·hm-2·a-1+50 kg P·hm-2·a-1,HN+P),研究施肥梯度与施肥类型对两种退化程度高寒草甸群落结构、物种丰富度与多样性、群落生物量及其分配的影响.结果表明:单独施氮对轻度和重度退化高寒草甸群落盖度和生物量均无显著影响,而氮磷配施显著提高群落盖度及地上、地下生物量,其中LN+P处理的促进效果最显著.这表明本研究区地上生产力受到氮和磷的共同限制.施肥处理对重度退化样地总生物量无显著影响,但显著降低了根冠比.HN与HN+P处理均显著降低轻度退化群落的物种丰富度和均匀度,说明HN处理不利于轻度退化草地物种多样性和稳定性的维持.在轻度退化样地,施氮(尤其是HN处理)主要提高了禾草植物的重要值和生物量,而氮磷配施则有利于莎草类植物的生长.施肥对重度退化群落植物的重要值影响较小,主要提高了杂草生物量.说明轻度退化高寒草甸可选择低氮配施磷肥的措施,而对重度退化草地可能需要结合围栏和补播牧草等其他管理措施进行改良.

关键词：氮磷添加植被恢复草地改良退化高寒草甸西藏高原

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藏北高寒草甸根系生物量与碳氮分布格局及关联特征研究

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生态学报 2021年

作者：张豪睿付刚中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站中国科学院大学

根系生物量的分布格局及其与土壤环境因子的关系对草地保护与退化草地恢复研究有重要意义。本研究以藏北当雄县的高寒草甸为研究对象,在三个海拔上（4300 m、4500 m、4700 m）对2011年0—50 cm的群落根系生物量、根碳氮含量、土壤碳含量... 详细信息

根系生物量的分布格局及其与土壤环境因子的关系对草地保护与退化草地恢复研究有重要意义。本研究以藏北当雄县的高寒草甸为研究对象,在三个海拔上（4300 m、4500 m、4700 m）对2011年0—50 cm的群落根系生物量、根碳氮含量、土壤碳含量（SOC、DOC、MBC）、氮含量（DTN、MBN、TN）、碳氮比（MBC/MBN、SOC/TN）、pH、电导率进行了测定,以期探讨藏北高寒草甸根系生物量与碳氮的分布格局及其关联特征。结果表明:（1）土壤中所测量的各种形式的碳氮含量均随着土壤深度的增大呈下降趋势,0—50 cm的DOC和SOC都随海拔的升高呈上升趋势。（2）随土壤深度的增加,根系生物量呈指数下降。随海拔的增加,根系生物量越集中分布于上层土壤,下层土壤根系生物量分布越少且变化趋于平缓。（3）根系生物量与所测的碳氮指标、电导率呈正相关关系,与pH呈负相关关系。根系氮库是影响根系生物量分布格局的主要因素,而pH值、电导率及土壤碳氮指标是影响根系生物量分布格局的重要因素。

关键词：根系生物量土壤碳氮根系碳氮海拔土壤深度高寒草甸

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短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响

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生态学报 2013年第19期33卷 6191-6201页

作者：宗宁石培礼蔣婧熊定鹏孟丰收宋明华张宪洲沈振西中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的... 详细信息

氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。

关键词：氮素添加模拟放牧生态系统呼吸生物量分配微生物碳氮高寒草甸

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施肥和围栏封育对退化高寒草甸植被恢复的影响

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应用与环境生物学报 2013年第6期19卷 905-913页

作者：宗宁石培礼蔣婧孟丰收马维玲熊定鹏宋明华张宪洲中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态试验站北京100101 中国科学院大学北京100049 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101

施肥和围栏封育是改良退化草地常用的有效管理措施.在藏北高寒草甸区测试了氮肥单施(N 50 kg hm-2 a-1,LN;N 100 kg hm-2 a-1,HN)、与磷肥配施[(50 kg N+50 kg P)hm-2 a-1,LN+P;(100 kg N+50 kg P)hm-2 a-1,HN+P]对植物群落特征和生产... 详细信息

施肥和围栏封育是改良退化草地常用的有效管理措施.在藏北高寒草甸区测试了氮肥单施(N 50 kg hm-2 a-1,LN;N 100 kg hm-2 a-1,HN)、与磷肥配施[(50 kg N+50 kg P)hm-2 a-1,LN+P;(100 kg N+50 kg P)hm-2 a-1,HN+P]对植物群落特征和生产力的影响,并比较了辅以围栏封育的效果.结果显示,施氮未显著改变群落盖度,而氮磷配施显著提高了群落盖度,在自由放牧样地LN+P、HN+P处理群落盖度的提高比例分别为86%和63%,而在围栏封育样地LN+P、HN+P处理群落盖度的提高比例分别为107%和248%,在相同施肥水平下围栏封育能显著提高群落盖度.施氮处理有利于提高禾草类植物优势度,而氮磷配施有利于莎草科植物和蔷薇科植物的生长,围栏封育后施氮肥更有利于禾草植物的恢复.在自由放牧样地,施氮对群落植物地上生产无显著影响,而氮磷配施显著促进植物生产,其中LN+P处理提高了137%的地上生物量.在围栏封育样地,施氮对莎草植物无显著影响,而HN处理的禾草地上生物量是对照处理的8.4倍;氮磷配施对禾草、莎草及杂类草植物均有促进作用,LN+P和HN+P处理比对照分别提高了杂草植物98%和86%的地上生物量.研究表明,施加氮肥结合围栏封育对退化高寒草甸群落的恢复有促进作用;氮磷配施,不论围栏与否均有利于高寒草甸的恢复,但结合围栏封育恢复效果更显著.

关键词：施肥围栏封育植被恢复退化高寒草甸西藏高原

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利用蒸散比和气温模拟藏北高寒草甸的光能利用效率

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自然资源学报 2012年第3期27卷 450-459页

作者：付刚沈振西张宪洲石培礼何永涛孙维武建双周宇庭中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室拉萨高原生态系统研究站北京100101 中国科学院研究生院北京100049

光能利用效率(light use efficiency,LUE)是指初级生产力与植被冠层吸收的光合有效辐射(absorbed photosynthetically active radiation,APAR)之比,对LUE的准确定量化模拟是定量化模拟初级生产力的基础。研究利用一个基于通量观测的LUE... 详细信息

光能利用效率(light use efficiency,LUE)是指初级生产力与植被冠层吸收的光合有效辐射(absorbed photosynthetically active radiation,APAR)之比,对LUE的准确定量化模拟是定量化模拟初级生产力的基础。研究利用一个基于通量观测的LUE模型(EC-LUE)模拟了2004—2005年藏北高寒草甸的LUE,该模型的参数只有蒸散比(Evaporative Fraction,EF)和气温(air tempera-ture,Ta),EF和Ta分别为最大光能利用效率(maximum light use efficiency,LUEmax)的水分和温度胁迫因子,在研究中LUEmax取0.85 g C/MJ。EF和Ta对LUEmax的胁迫作用存在两种方式:连乘方式和最小限制因子方式,这两种方式模拟的光能利用效率分别记为LUEmultipEC和LUEminEC,并与通量观测数据估算的LUE(LUEEC)进行了比较。结果表明,LUEminEC显著高估了LUEEC,而LUEEC和LUEmultipEC差异不显著;LUEmultipEC和LUEminEC分别解释了89%以上LUEEC的季节变化;EF显著地解释了土壤表层含水量、比湿,且在一定程度上解释了相对湿度的季节变化;相对于水分胁迫因子,温度胁迫因子更能够解释LUEEC的季节变化。因此,EC-LUE模型可以定量化高寒草甸LUE的季节变化,同时EF可以定量化高寒草甸生态系统水分状况的季节变化。

关键词：光能利用效率蒸散比气温高寒草甸藏北高原

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实验增温对西藏高原玉米田土壤呼吸的影响

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生态环境学报 2017年第1期26卷 49-54页

作者：付刚钟志明中国科学院地理科学与资源研究所//生态系统网络观测与模拟重点实验室//拉萨高原生态系统研究站北京100101

青藏高原农业区正经历着明显的气候变暖,但气候变暖如何影响高寒农业生态系统碳循环目前仍不明确。土壤呼吸是第二大陆地生态系统碳通量,高寒农业生态系统土壤呼吸对气候变暖的响应的不确定性限制了气候变化背景下人类对青藏高原高寒生... 详细信息

青藏高原农业区正经历着明显的气候变暖,但气候变暖如何影响高寒农业生态系统碳循环目前仍不明确。土壤呼吸是第二大陆地生态系统碳通量,高寒农业生态系统土壤呼吸对气候变暖的响应的不确定性限制了气候变化背景下人类对青藏高原高寒生态系统碳循环的预测能力。2015年4月在西藏玉米田采用开顶式生长箱进行模拟增温试验,旨在探究气候变暖对土壤呼吸及其温度敏感性的影响。在2015年玉米生长季节的5—8月份,利用Li8100土壤通量观测系统测定了6次土壤呼吸日变化(8:00—20:00),并利用HOBO微气候观测系统观测了5 cm深处的土壤温度和土壤湿度。结果表明,实验增温显著提高了5 cm深处的土壤温度(t=11.93,P=0.000),增幅为3.22℃,同时显著降低了5 cm深处的土壤含水量,降幅为0.04m^3·m^(-3)(t=4.87,P=0.008)。对照和模拟增温处理的土壤呼吸速率分别为6.79μmol·m^(-2)·s^(-1)和7.34μmol·m^(-2)·s^(-1),两者间无显著差异(F=1.65,P=0.235)。尽管如此,土壤呼吸仍存在着显著的日变化(F=137.66,P=0.000)和季节变异(F=54.48,P=0.000)。对照和模拟增温处理的土壤呼吸温度敏感性分别为1.70和1.77,两者间也无显著差异(t=2.69,P=0.100)。土壤温度解释了36%的对照处理的土壤呼吸变异,而土壤温度和土壤湿度共同解释了62%的土壤呼吸变异。因此,3.22℃的土壤增温没有显著改变土壤呼吸及其温度敏感性,这与3.22℃的土壤增温引起了土壤湿度的降低有关。

关键词：被动增温土壤含水量温度敏感性青藏高原

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