基于MODIS遥感数据的鄱阳湖流域生态系统生产力变化研究

生态系统生产力包括总初级生产力(GrossPrimaryProductivity,GPP)和净初级生产力(NetPrimaryProductivity,NPP),是生态系统能量与物质循环的基础,是碳循环研究的重要组成部分,掌握气候变化背景下生态系统生产力的时空变化,对陆地碳循环具有重要意义。基于MODIS遥感产品(GPP、NPP和地表覆被)和地面气象观测数据(逐日降水、气温、辐射),采用线性拟合方法和偏相关系数法分析了2000—2014年鄱阳湖流域GPP和NPP的时空分布、变化特征及其与气象因子(降水量、气温、辐射)的相关关系。结果表明,(1)2000—2014年鄱阳湖流域GPP的平均年总量为221.4 Tg?a~(-1)(以C计,下同),GPP年总量最高值为2014年的238.7 Tg?a~(-1);NPP的平均年总量为97.6 Tg?a~(-1),NPP年总量最高值为2004年的112.3Tg?a~(-1)。(2)15年来,流域内GPP略有上升趋势,其中10%的地区增长速度超过了10g?m~(-2)?a~(-1);NPP略呈下降趋势,其中20%的地区下降速度超过了5g?m~(-2)?a~(-1)。(3)年降水量、年均温和年均辐射量均呈增加趋势,增加速率分别为4.2mm?a~(-1)、0.014℃?a~(-1)和0.003 9 MJ?m~(-2)?a~(-1)。(4)GPP、NPP与年降水量、年均温和辐射均呈正相关关系,其中,GPP和NPP与降水量和温度的相关性较强,而与辐射的相关性较弱。研究结果可为开展气候变化背景下鄱阳湖流域典型生态系统生产力影响评估提供理论支撑,也对该流域的生态环境保护具有一定的科学意义和应用价值。     

宁夏土壤水文参数空间分布及干旱指标改进研究

土壤相对湿度是干旱监测和评估中最常用的指标之一,但这一指标的有效水下限较为模糊,实际应用中会将一部分土壤有效水排出在外,从而高估干旱的程度,因此有必要对其进行改进。利用2016-2019年宁夏回族自治区气象局122个土壤湿度观测站0-50 cm土壤田间持水量(%)和凋萎湿度(%)的测定数据,分析了宁夏境内土壤水文参数空间分布特征,并引入土壤相对凋萎湿度,以改善当前干旱监测评估中最旱等级土壤水下限模糊的问题。结果表明:宁夏0-20 cm和20-50 cm土壤水文参数的空间分布特征较为相似,田间持水量、凋萎湿度、有效水和相对凋萎湿度的波动范围均呈南低北高的特点;数值大小上,田间持水量、凋萎湿度、有效水整体呈南大北小,而相对凋萎湿度南小北大;分布区间上,田间持水量、凋萎湿度、有效水、相对凋萎湿度集中在15.0%-25.0%、3.0%-6.0%、10.0%-20.0%、10.0%-30.0%之间。基于相对凋萎湿度改进的干旱指标,在宁夏除特旱上限对应的土壤相对湿度波动范围较大外,轻旱、中旱和重旱对应的土壤相对湿度空间波动范围均较小;轻旱、中旱、重旱和特旱的上限对应的土壤相对湿度分别主要介于82.1%-90.0%、64.2%-80.0%、46.3%-60.0%、28.4%-50.0%之间。改进后的干旱指标其物理意义更加明确,能客观反映较低土壤水分对植物有效性真实情况,研究对提高干旱监测评估的准确性有一定现实意义。