汲玉河 作品数:28 被引量:332 H指数:12 供职机构: 中国气象科学研究院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 天文地球 环境科学与工程 更多>>
一种基于地形-气候-遥感信息的区域植被制图方法及其在青藏高原的应用 被引量:3 2023年 弄清气候变化对植被的影响及其演变趋势需要长时间序列的区域植被类型及其分布资料.当前基于遥感信息主要获取的是土地利用或地表覆盖类型,关于地表植被类型及其分布的遥感解译研究仍很少,还没有实现遥感、气候与地形信息的综合利用.本研究发展了一种基于地形-气候-遥感信息的区域植被制图方法,充分利用了新一代地球科学数据和分析应用平台GEE(Google Earth Engine)与随机森林分类算法,并基于平均不纯度减少方法与袋外误差值筛选最优植被制图特征.基于该方法,利用高空间分辨率Sentinel-2A/B遥感影像数据,完成了2020年青藏高原10m分辨率的植被精细制图,总体精度为89.5%,Kappa系数为0.87.研究结果表明,基于地形-气候-遥感信息的区域植被制图方法可为获取长时间序列的青藏高原甚至全球植被类型及其分布的准确资料提供技术支撑. 周广胜 任鸿瑞 刘通 周莉 汲玉河 宋兴阳 吕晓敏关键词:植被制图 GEE 遥感 青藏高原 克氏针茅物候对气候变暖和水分变化的响应及其光合生理生态机制 被引量:3 2022年 物候对气候变化具有重要指示作用,然而现有研究主要关注植物物候变化与环境因子的关系,对于物候变化的生理生态机制研究较为缺乏。基于内蒙古自治区克氏针茅草原红外线辐射增温与控水相结合的原位模拟试验资料,探究了克氏针茅物候变化的光合生理生态机制及其对水热环境因子的响应。研究结果表明:(1)增温使克氏针茅返青期和抽穗期提前2.8 d和7.8 d、枯黄期推迟6.8 d;水热协同作用主要影响抽穗期,增温增水(气候暖湿化)较增温减水(气候暖干化)提前7.4 d。(2)增温增水使得克氏针茅返青期和抽穗期的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著高于增温减水,而对水分利用效率的影响则相反(P<0.05),增温增水与增温减水对克氏针茅枯黄期的光合生理生态特征影响无显著差异。(3)净光合速率是影响克氏针茅物候变化的决策因子,温度是影响克氏针茅植物返青期和枯黄期的限制因子,水分则是影响克氏针茅植物抽穗期的限制因子。研究发现克氏针茅物候与其光合生理生态特征和环境因子密切相关,研究结果可为植物物候模型发展和物候机理研究提供理论支撑。 顾文杰 周广胜 吕晓敏 周梦子 周莉 周莉 周莉关键词:克氏针茅 物候 增温 三江平原植被特征与动态分析 被引量:5 2004年 近50年来,伴随着人口增长和经济的发展,三江平原的生态环境发生了巨大变化,植被的变化更加明显。笔者分析了三江平原天然植被在特定的气候、水文、地质、地貌环境下形成的基本原因,以及依地形地势而变化的分布格局,分别介绍了典型沼泽湿地、森林、中生草甸3种主要天然植被类型在分布、物种构成、生活环境等方面的特点和最近50年来发生的变化,从人为和自然两方面说明了植被变化的主要驱动力,阐述了在人类活动影响下典型湿地植被变化的基本机理。 汲玉河 栾金花关键词:三江平原 植被类型 生态环境 湿地 辽河三角洲地区植被的地上净初级生产力格局及其制约因子 被引量:6 2010年 植被地上净初级生产力是监测和评价生态系统功能的重要指标之一,也是农业区划和生态资源分区管理的重要依据。通过实地调查,研究了辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力的空间分布格局及其制约因子。2008年9月末,在辽河三角洲地区设立79个调查点,调查了植被地上净初级生产力、土壤和水文特征。借助ArcGIS软件制作了植被地上净初级生产力的分层设色等值线图,并利用简单相关分析和无条件主成分分析方法探讨了植被地上净初级生产力与环境因子的关系。结果发现:辽河三角洲地区的植被地上净初级生产力具有内部较低,外围较高的半环形分布格局。在三角洲内部,植被地上净初级生产力一般1 500 g.m-2.a-1左右;外围一般3 000 g.m-2.a-1以上。这种分布格局不仅与植被类型分布有一定的相关性,而且还与海拔高度、土壤含水量、土壤容重和土壤总磷等自然环境因子有明显的相关性。多种证据表明土壤含水量是决定辽河三角洲地区植被地上净初级生产力格局的最直接、最重要的自然环境因子。 汲玉河 周广胜关键词:辽河三角洲 植被 土壤含水量 基于CMIP5耦合气候模式的1.5℃和2℃升温阈值出现时间研究 被引量:11 2018年 利用CMIP5耦合气候模式的模拟结果,分析了不同排放情景下1.5℃和2℃升温阈值出现的时间。多模式集合平均结果表明:RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下,全球地表温度将分别在2029年、2028年和2025年达到1.5℃升温阈值;RCP2.6情景下直至21世纪末期都未达到2℃升温阈值,RCP4.5和RCP8.5排放情景下达到2℃升温阈值的时间分别为2048年和2040年。伴随着排放情景的升高,完成从1.5℃升温阈值到2℃升温阈值所需要的时间缩短。区域尺度上,达到同一升温阈值的时间主要表现为陆地比海洋早,且陆地对排放情景差异的敏感性相对较差,而海洋达到升温阈值的时间则随着排放情景的升高而明显提前。中国达到相应升温阈值的时间要早于全球,且以东北和西北地区出现的时间最早。 周梦子 周广胜 吕晓敏 周莉 汲玉河关键词:区域分异 中国陆地生态系统增汇潜力研究展望 被引量:14 2022年 碳达峰与碳中和已经成为全球气候治理和生态文明建设的重大需求.厘清陆地生态系统增汇潜力不仅对准确预估未来气候变化对陆地生态系统的影响至关重要,更是人类制定气候变化应对方案的基本前提.本文从陆地生态系统碳储量和碳汇视角,综述了中国森林、灌丛、草原、农田和湿地等主要陆地生态系统碳储量、中国陆地生态系统碳汇及其对不同气候变化情景和人类活动的响应,发现中国陆地生态系统碳储量和碳汇的评价结果因不同的研究方法和资料差异较大,需要不断完善陆地生态系统碳储量和碳汇的评估方法并基于最新资料不断更新评估结果.文章进一步指出,现有研究对未来不同时期、不同排放情景下中国陆地生态系统的碳汇功能,尤其是同一区域不同国家重大生态工程增汇潜力的整合研究仍不足,对氮沉降及其与气候变化、大气CO_(2)浓度变化协同作用的影响,特别是对国家重大生态工程增汇潜力影响的研究仍不够,还没有开展中国陆地生态系统增汇的气候变化风险研究.据此,本文指出,未来中国陆地生态系统增汇研究需要重视国家重大生态工程增汇潜力及其风险评价,重点关注高度空间异质性的区域陆地生态系统碳收支模拟技术和不同气候变化情景下气象资料获取技术的发展,为中国陆地生态系统增汇的系统管理优化方案提供科学支撑,服务于国家碳中和战略. 周广胜 周梦子 周莉 汲玉河关键词:中国陆地生态系统 碳储量 生态工程 陆—气相互作用研究展望 2024年 综述了陆—气相互作用在观测、机制和模型方面的最新进展,指出现有陆—气相互作用观测研究没有同时考虑陆面生理生态与大气边界层变化对陆—气通量的影响,制约了陆面过程参数化或参数的卫星遥感反演以及陆面过程模式的业务应用。从全面认识陆—气相互作用与陆面过程模式发展出发,指出未来需进一步强化陆面生理生态与大气边界层变化对陆—气相互作用的影响研究以及陆面过程模式的业务应用研究,并提出了拟关注的重点任务:①陆—气相互作用的跨界面立体观测;②多源数据在跨界面陆—气相互作用中的应用;③陆面过程模式发展与业务应用。 周广胜 周梦子 周莉 汲玉河关键词:大气边界层 陆面过程模式 增温背景下克氏针茅枯黄期物候对降水响应的光合生理机制 被引量:9 2021年 基于红外线辐射增温与控水相结合的原位模拟试验资料,分析了克氏针茅(Stipa krylovii)枯黄期对水热变化响应的光合生理机制。结果表明:增温背景下降水是枯黄期的主要影响因子,增水(减水)导致枯黄始期和枯黄盛期的发生时间均延迟(提前),枯黄期持续时间均延长,减水处理对枯黄期持续时间的延长作用更显著。增温背景下,降水变化显著影响枯黄期的生理生态特性,且在枯黄始期最为显著,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)羧化的最大速率(Vc max)、RuBP再生能力的最大速率(Jmax)均与降水量呈显著正相关。通径分析表明,克氏针茅枯黄期的光合生理机制因水热变化的不同而异。当前环境条件下,枯黄期物候变化的主要影响因子是Jmax,主要限制因子是Vc max。未来暖干和暖湿气候下枯黄期物候变化的主要影响因子均是Vc max;但在暖干气候下主要限制因子为Jmax,而在暖湿气候下则无限制因子。这表明克氏针茅枯黄期物候的变化取决于气候环境条件变化对其光合能力的影响。 王思琪 周广胜 周梦子 吕晓敏 周莉 周莉关键词:物候 降水 温度 克氏针茅 辽河三角洲植被生产功能的年际变化及其驱动因子分析 被引量:4 2010年 基于辽河三角洲14年的水稻(Oryza sativa)与玉米(Zea mays)产量、42年的芦苇(Phragmites australis)产量及相应的气候、农业人口、灌溉和施肥等资料,主要利用主成分分析、简单相关分析和偏相关分析,阐述了辽河三角洲3种主要植被生产功能的年际变化及其驱动因子。结果表明:玉米和水稻的单产呈弱上升趋势,但年际间波动较大;芦苇单产则呈显著上升趋势,但年际间波动不大。气候因子是玉米和水稻产量年际间变化的主要驱动因子,而人为因子(农业人口、灌溉和施肥)的作用不明显;气候因子和人为因子(灌溉)均明显影响芦苇产量的年际变化。但驱动辽河三角洲3种主要植被(玉米、水稻和芦苇)生产功能年际波动的主导气候因子并不相同,分别是年日照数、年降水量和年蒸发量。 汲玉河 周广胜关键词:粮食产量 辽河三角洲 生产力 植被 2000—2020年青藏高原植被净初级生产力时空变化及其气候驱动作用 被引量:25 2022年 青藏高原是我国乃至全世界的“气候变化实验室”,在气候变化驱动下,青藏高原植被净初级生产力(NPP)发生了显著变化。本研究利用归一化植被指数、数字高程、年降水量和年气温等数据,探究2000—2020年青藏高原植被NPP的时空变化特征及其与气候因子的关系。结果表明:2000—2020年,青藏高原植被NPP呈显著增加趋势,NPP增加速率为1.67 g C·m^(-2)·a^(-1)。青藏高原植被NPP空间分布表现为从东南向西北逐渐递减,该分布格局与气温、降水量的空间分布格局基本吻合。植被NPP与气温和降水量变化显著正相关。暖湿化气候变化趋势是促进植被NPP显著增加的重要动力,如果气候持续更暖更湿,青藏高原植被NPP将会持续增加。 刘杰 刘杰 汲玉河 周广胜 周莉 周梦子关键词:净初级生产力 气候变化 青藏高原