石浩
- 作品数：8 被引量：59H指数：4
- 供职机构：中国科学院地理科学与资源研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程更多>>
- 中亚热带人工针叶林生态系统碳通量拆分差异分析被引量：10
- 2013年
- 涡度通量观测可直接获取陆地生态系统与大气之间CO2净交换量(NEE),但深入认识碳循环过程和校验生态系统模型需要不同时间尺度总初级生产力(GPP)和生态系统呼吸(Re)等碳通量数据。利用中国陆地生态系统通量观测与研究网络(ChinaFLUX)中亚热带人工针叶林生态系统2003—2009年的涡度通量和气象观测数据,分析了两种NEE拆分方法对不同时间尺度GPP和Re评估的影响,结果表明:(1)两种拆分方法得到的生态系统碳通量组分(GPP和Re)的季节动态变化一致,都在生长季7、8月份达到峰值;(2)非线性回归模型拆分得到的全年Re和GPP相较于光响应曲线模型分别高出2%—28.6%和1.6%—23%,最大高出317.6 gC·m-2·a-1(2006年),逐月最大差值主要发生在8、9月份;(3)不同时间尺度上,两种方法拆分得到的GPP和Re之间差值的环境响应因子不同。在广泛采用非线性回归模型进行拆分时,如果当月光合有效辐射接近到905mol·m-2·月-1,月平均空气饱和水汽压差接近1.18 kPa时,需要考虑使用光响应曲线模型拆分该月通量,结合两种拆分方法以减小全年的误差。
- 黄昆王绍强王辉民仪垂祥周蕾刘允芬石浩
- 关键词：碳通量拆分光响应曲线
- PnET-CN模型对东亚森林生态系统碳通量模拟的适用性和不确定性分析被引量：3
- 2014年
- 东亚地区森林类型多样,开展区域生态系统碳循环模拟时应考虑森林类型的差异。论文利用基于叶氮浓度-最大净光合作用速率关系的PnET-CN模型,对东亚地区8个森林生态系统通量观测站点的总生态系统碳交换(GEE)和生态系统呼吸(RE)进行模拟,以探讨模型的适用性并对不确定性来源进行分析。研究结果表明:1PnET-CN模型能较为准确地模拟东亚地区大部分森林生态系统站点的GEE和RE;2模型的适用性排序依次为温带、寒温带、亚热带、热带,模型未能很好地模拟热带湿地森林GEE和RE的季节与年际变异;3在同一气候区中,PnET-CN模型更加适用于针叶林碳交换的模拟;4PnET-CN模型比较准确地反映了东亚森林生态系统GEE、RE对气候因子(例如,温度或辐射)的响应,但在低温、较弱辐射条件下模型低估了GEE,在高温或较强辐射条件下高估了GEE;在低温条件下模型低估了RE,在高温条件下模型高估了RE。针对东亚多个森林通量站点的模拟情况,论文提出模型应在以下方面进行改进:1PnET-CN模型计算物候时除了考虑温度之外还应加入土壤湿度的影响,并对不同气候区森林生态系统赋予不同叶片凋落时长;2PnET-CN模型中温度对GEE的限制以及光合最适温度应该根据不同站点设置;3PnET-CN模型应该考虑森林生态系统对环境胁迫的适应性,加强对干旱等干扰的模拟;4同时对于拥有复杂水文条件的森林生态系统应该改进土壤含水量的算法,以准确反映该类型森林生态系统GEE和RE的季节变化。
- 石浩王绍强黄昆周蕾王辉民韩士杰周国逸Takeshi OhtaNobuko SaigusaIchiro TamagawaTakashi Hirano
- 关键词：森林生态系统不确定性
- 评价我国鄱阳湖流域森林生态系统碳动态对植树造林与未来气候变化的响应(英文)被引量：2
- 2013年
- 20世纪80年代我国鄱阳湖流域实施造林再造林工程,该区域森林面积大幅增加。大规模植物造林可能极大地影响该区域森林碳库与碳收支的变化。因此,气候变化背景下鄱阳湖流域碳平衡对中国碳循环有重要的作用。但是我们对于该地区长时间尺度的碳平衡,特别是在未来气候变化和CO2浓度上升的条件下森林生态系统碳源/汇趋势的了解不多。本研究利用过程模型InTEC模型结合区域气候模式(RIEMS 2.0)模拟的未来气候资料估算了鄱阳湖流域1981-2050年碳收支情况。1981-2000年,年NPP的快速增加主要归因于大规模的植树造林;森林土壤有机碳(0-30cm)在植树造林初期每年降低1%。同时该地区森林在过去20年期间从碳源转化为碳汇。2040-2050年森林总碳库相比较2001-2010年增加0.78 Pg C。基于气候变化和CO2浓度增加(A1B)背景下,鄱阳湖流域NEP趋向于稳定(20-30 Tg C y(-1)),除了少数年份因为干旱引发了大的碳汇损失。模拟结果同样表明水分是控制该地区NEP年际变化的主要因子而NPP的年际波动主要受到温度的影响。
- 周蕾王绍强居为民熊喆Georg KINDERMANN陈镜明石浩
- 关键词：碳平衡气候变化区域气候模式
- 基于遥感反演的中国森林冠层叶氮浓度空间格局初步研究被引量：3
- 2019年
- 森林冠层叶氮浓度(CNC)是森林生态系统生产力模拟的重要参数,因此获取并揭示我国森林CNC的空间分布格局对于准确评估我国森林生态系统生产力和碳通量都具有重要意义。本研究通过实测我国典型森林冠层叶片氮浓度并使用EO-1 Hyperion高光谱数据,建立CNC与近红外反射率(NIR)的统计模型,然后结合中分辨率成像光谱仪(MODIS)的反射率数据,实现生长季中国森林CNC的反演和分析,并进行了初步验证。结果表明:1)基于多种森林类型的采样数据,CNC与Hyperion NIR之间存在显著正相关关系(R^2=0.75,P<0.0001);2)反演的我国森林CNC分布格局大致呈现东南高、西北低的空间特征,其中海南省森林CNC均值最高,而天津市的最低;3)反演的中国森林CNC介于0.49~3.63 g/100 g之间,平均为2.24±0.28 g/100 g,处于全球森林植被叶氮浓度范围之内;4)反演的CNC与实测值的相关系数为0.52,RMSE为0.43 g/100 g,说明反演结果可以基本反映出我国森林CNC的空间格局和统计特征,但部分区域存在一定高估。森林CNC空间格局主要受森林植被功能型空间变异的影响,未来应对单一森林类型CNC的反演进行详细评估。本研究对于优化全国尺度森林生产力模拟具有重要意义。
- 于泉洲刘煜杰周蕾石浩孙雷刚
- 关键词：遥感反演HYPERIONBRDF
- 亚热带人工针叶林冠层叶氮浓度的星载高光谱遥感能力评估(英文)被引量：1
- 2014年
- 冠层叶片氮浓度(CNC)是影响森林生态系统生产力的重要参数之一。本研究探讨了星载成像光谱遥感在估测亚热带红壤丘陵区人工针叶林CNC的表现。分析包括了星载成像光谱数据(Hyperion影像)覆盖的两条样带上的57个野外样方,并将其分为三个子集(A-C)。利用一元回归和偏最小二乘回归方法分析了CNC与成像光谱信息之间的关系。在A-C子集中,CNC与近红外反射率(NIR)之间的相关性一致都呈现显著的正相关关系(R2=0.29,0.33和0.36,P<0.05或P<0.01)。另外,我们利用归一化的氮指数(NDNI)估计森林CNC的变异。在3个子集中,NDNI与CNC都呈现极显著的正相关关系,但相关性不高(R2=0.38,0.20和0.17,P<0.01)。然后利用偏最小二乘方法分析了CNC与整个成像光谱数据(反射率、对数变换和一阶导数变换)之间的相关性,对于各个子集相关性不同且相对微弱。在分析已有数据和对比前人文献基础上,文章分析了影响成像光谱遥感森林CNC的可能原因,并指出研究区人工针叶林单一的冠层结构可能减弱了该地区森林CNC与成像光谱信息之间的相关关系。
- 于泉洲王绍强石浩黄昆周蕾
- 关键词：人工针叶林成像光谱遥感
- 中国陆地生态系统通量观测站点空间代表性被引量：6
- 2013年
- 涡度相关技术是测定大气与陆地生态系统之间CO2交换、水分和能量通量最直接的方法,可用于研究土壤、植被与大气间的CO2交换及其调控机制。收集了11个影响净碳交换量的主要变量信息,包括气象因素、土壤因素和地形因素的非生物因子、实际植被状态以及植被生产力,采用多元地理变量空间聚类分析方法,绘制出不同聚类数(25、50、75、85、100、150和200类)的通量生态区。结合中国现有通量观测站点的空间分布格局,与新生成的通量生态区和已有的自然地理区划进行对比分析,发现由于中国地形复杂,生态系统类型多样,现有85个涡度相关通量观测站点仅能刻画部分中国生态系统类型的净碳交换量时空特征,通量生态区划分为100—150类比较合适。考虑到涡度相关通量观测运行成本,通量站点可增加至150个,从而使得优化后的通量观测网络能够代表中国主要类型的生态系统,并且有利于通量观测数据与遥感资料的有效结合,提高碳水通量观测从站点扩展到区域尺度的精度,从而更好地检验过程机理模型的模拟结果。
- 王绍强陈蝶聪周蕾何洪林石浩闫慧敏苏文
- 关键词：生态区空间聚类
- 秸秆还田对江西农田土壤固碳影响的模拟分析被引量：14
- 2013年
- 秸秆还田等农田管理措施能有效地增加土壤碳储量,从而有利于减缓大气CO2浓度的上升趋势。论文基于环境政策综合气候模型(EPIC),采用千烟洲生态试验站和鹰潭生态试验站农田监测场长期观测数据,验证和优化了EPIC模型参数,同时利用1990—2010年江西省气象资料以及土壤清查资料,模拟分析了4种秸秆还田(CR)比例情景下2010—2030年江西省水稻田土壤的固碳潜力。研究结果表明,无秸秆还田(CR0%)和秸秆还田25%(CR25%)两种处理下耕作层土壤有机碳储量分别下降21.3%和6.5%,秸秆还田50%(CR50%)和100%(CR100%)处理下土壤有机碳储量分别增加5.4%和11.9%;相对CR0%情景而言,CR25%、CR50%、CR100%情景下江西省水稻田土壤总固碳潜力分别为6.43、14.92和25.26 TgC(1 Tg=106t)。研究结果表明,通过合理的调控措施,采用保护性耕作(秸秆还田)是提高水稻田土壤固碳能力的一种有效途径。
- 林飞燕吴宜进王绍强周蕾杨风亭石浩蔡锦涛
- 关键词：土壤有机碳碳固定EPIC模型农田生态系统秸秆还田
- 基于多种遥感植被指数、叶绿素荧光与CO_2通量数据的温带针阔混交林物候特征对比分析被引量：21
- 2018年
- 植被物候学作为研究植被与环境条件相互作用的科学,在全球气候变化的大背景下已成为国际热点研究领域,其中森林植被在调节全球碳平衡、维护全球气候稳定的过程中有着至关重要的作用。随着遥感技术的发展,多种遥感指数被应用到森林植被物候研究中,其中以MODIS NDVI和EVI应用最为广泛,而叶绿素荧光(SIF)作为植被光合作用的"探针"也被广泛应用于森林植被物候研究中。为了探究3种指数在森林植被物候研究中的差异与特性,本文以长白山温带红松阔叶林通量观测站为研究区域,采用模型拟合结合动态阈值法提取2007—2013森林物候特征参数,并使用通量数据(总初级生产力GPP)进行验证。结果表明:NDVI与EVI、SIF相比,表现为生长季开始时间与结束时间的明显提前和滞后,与GPP数据偏差较大,且夏季生长季峰期曲线形态过宽且平坦,无法较好反映生长季变化特征;EVI相较于NDVI有所改善,整体变化趋势与SIF、GPP基本吻合,但依然存在秋季衰减时间稍迟于SIF与GPP的问题;SIF虽然存在夏季骤降现象,但依然与GPP数据一致性最好,可以较好反映出森林植被季节变化特征。SIF数据与植被光合作用的紧密关联使其在植被物候研究中具有优于植被指数的准确性,并随着遥感平台的增加和反演方法的改善,将会在多尺度、多类型的植被物候监测中发挥更加重要的作用。
- 刘啸添周蕾石浩王绍强迟永刚
- 关键词：植被物候叶绿素荧光
