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基于土地利用/覆被变化表征的现代绿洲演变过程——以天山北坡三工河流域为例被引量：23: 2016年; 本文以天山北坡三工河流域为例,利用1958年、1968年和1978年3期航片、1987年彩红外航片、1998年Landsat TM、2004年SPOT 5和2014年Landsat OLI影像,构建绿洲及其外围荒漠7期土地利用/土地覆被数据集,综合分析1950s屯垦戍边以来现代绿洲演变和外围荒漠植物群落变化。结果表明:(1)1950年以来,屯垦戍边使位于三工河冲洪积扇中下部的老绿洲不断向冲积平原扩张,老绿洲外围以柽柳和梭梭为建群种的土质荒漠景观不断转变为新绿洲,绿洲面积增加了4倍多。其中1958-1968年和2000s以来是绿洲变化最为显著的两个阶段,这两个阶段分别对应了农业用地和建设用地增幅最大的时期。(2)三工河流域的现代绿洲演变过程中存在"地方管辖区"和"兵团农场区"两种基本管理模式,也正是这两种模式相互渗透、相互交叉融合,共同推动了现代绿洲演变。(3)三工河流域1950s-2004年现代绿洲演变具有干旱区绿洲演变的普遍特征,但2004年以后的演变仅适用于有较大规模跨流域调水或新增水源的绿洲演变情形。现代绿洲的扩张以荒漠植被的砍伐和破坏为代价,导致绿洲外围植物群落结构发生了显著的变化。; 张琪罗格平李龙辉张苗吕娜娜王新新; 关键词：绿洲荒漠植物群落

天山北坡不同海拔梯度山地草原生态系统地上净初级生产力对气候变化及放牧的响应被引量：17: 2012年; 以天山北坡三工河流域为例,利用改进后的Biome-BGC模型分别模拟了仅气候变化和气候变化与放牧联合作用下研究区不同海拔梯度3种山地草原生态系统(低山干旱草原(Lower\mountain arid grassland,LAG),森林草甸草原(Forest meadowgrassland,FMG),高寒草甸草原(Alpine meadow grassland,AMG))1959—2009年地上净初级生产力(Aboveground net primaryproduction,ANPP)的动态,并通过假设27种放牧强度情景(0—8羊/hm2)模拟了其ANPP随放牧强度增加的变化趋势。近50a气候变化致使研究区各海拔梯度草原生态系统ANPP整体均呈上升趋势,但在放牧联合作用下,不同草原类型ANPP变化趋势差异显著;放牧导致FMG和AMG的ANPP呈下降态势,分别减少30.0%和33.2%,对比之下,由于1980年前较低放牧强度促进了LAG的ANPP,放牧导致其ANPP整体增加1.3%。随着放牧强度增加,LAG的ANPP呈先增后减趋势,且在干旱年份最为显著;而FMG和AMG的ANPP呈显著非线性递减趋势。这些结果表明,近50a气候波动可能有利于中亚干旱区山地草原生态系统生产力的提高,但日益增强的放牧活动导致其净初级生产力显著降低;放牧对FMG与AMG生产力的负面效应随放牧强度增加而增强,但适度放牧可能促进LAG净初级生产力,尤其在干旱年份。; 周德成罗格平韩其飞尹昌应李龙辉胡玉昆; 关键词：天山北坡气候变化放牧

基于CMIP5的中国区域气溶胶变化及其对降水的影响被引量：5: 2019年; 基于第5次国际耦合模式比较计划(CMIP5)提供的气溶胶光学厚度(AOD)数据和气溶胶单因子历史试验降水数据,采用线性趋势分析、相关分析、经验正交分解(EOF)方法,从时间和空间维度上分析了自工业革命以来中国AOD的变化及其对降水的影响。1860-2000年,中国区域的AOD整体呈显著增加的趋势(P<0.001),AOD的增加趋势以胡焕庸线为界呈现出"东高西低"的空间分布格局,并在1945年以后AOD的增加趋势〔0.3807·(100a)^-1〕显著大于1945年以前的趋势〔0.0290·(100a)^-1〕。在气溶胶单因子驱动试验中,中国有89.1%区域的降水呈显著减少的趋势(P<0.001),其中东南部、四川盆地以及青藏高原东南部是降水减少最明显的区域,西北地区降水减少趋势较弱,并在1962年以后降水的减少趋势〔118.04mm·(100a)^-1〕显著大于1962年以前的趋势〔26.67mm·(100a)^-1〕。气溶胶主要通过抑制弱降水显著降低了降水事件发生的频率与降水强度,降低速率分别为3.160d·(100a)^-1、0.1624mm·d^-1·(100a)^-1。研究工业革命以来气溶胶对降水的气候效应,为更好的应对区域气候变化问题提供科学依据。; 赵洪飞杨怡董嘉琪李玉珍李龙辉; 关键词：降水变化

基于Biome-BGC模型和集合卡尔曼滤波方法的阔叶红松林生态系统水碳通量模拟被引量：8: 2017年; 数据同化为模型与遥感观测结合提供了一条有效的途径,通过在模型运行过程中融入遥感观测数据,调整模型运行轨迹从而降低模型误差,提高模拟精度。本文利用集合卡尔曼滤波(En KF)算法同化生长季中分辨率成像光谱仪(MODIS)叶面积指数(LAI)与Biome-BGC模型模拟的LAI模拟长白山阔叶红松林的水碳通量。同时,通过改进模拟的雪面升华与土壤温度计算方法的参数,旨在降低冬季生态呼吸的模拟误差。结果表明,相对于原始模型,数据同化与模型改进后使得生态系统总初级生产力(GPP)的模拟值与观测值之间的相关系数提高0.06,中心化均方根误差(RMSE)降低0.48 g C·m^(-2)·d^(-1);生态系统呼吸(RE)的相关系数提高0.02,中心化均方根误差降低0.20 g C·m^(-2)·d^(-1);净生态系统碳交换量(NEE)相关系数提高0.35,中心化均方根误差降低0.50 g C·m^(-2)·d^(-1)。同时,数据同化对蒸散发(ET)的模拟精度没有显著影响,改进的模型提高了其相关系数。基于En KF算法的数据同化提高了长白山阔叶红松林碳通量模拟精度,对于精确估算区域碳通量有着重要的意义。; 郑磊宋世凯袁秀亮董嘉琪李龙辉; 关键词：数据同化叶面积指数碳通量蒸散发

亚洲中部干旱区3个典型生态系统生长季水碳通量特征被引量：14: 2014年; 亚洲中部干旱区地处欧亚大陆腹地,干旱少雨,生态环境十分脆弱,研究该地区大气与地表之间的能量和物质交换对干旱区水资源利用和生态环境保护具有重要意义。该文分析了亚洲中部干旱区荒漠与草地生态系统能量、水汽和CO2通量的日变化及季节变化特征,探究了水汽和CO2通量对主要环境因子的响应。通过分析亚洲中部干旱区3个站点的涡度相关资料发现:亚洲中部干旱区荒漠和草地生态系统在生长季(4–10月)能量、水汽通量、净CO2通量和总初级生产力的日变化呈"单峰型",而荒漠生态系统呼吸日变化相对稳定;草地生态系统白天的潜热通量占净辐射通量的比例明显高于荒漠生态系统;草地生态系统在5–8月呈现较强的碳汇,而荒漠生态系统表现为弱碳汇。亚洲中部干旱区草地和荒漠生态系统水汽通量和总初级生产力对降水、净辐射通量或光合有效辐射、饱和水汽压差、气温均表现出明显的敏感性。; 王玉辉井长青白洁李龙辉陈曦罗格平; 关键词：CO2通量涡度相关能量通量水汽通量

新疆地区遥感、融合和陆面模式模拟的蒸散产品的不确定性分析被引量：4: 2018年; 蒸散是干旱区水资源消耗的主要方式,由于该地区地表植被覆盖稀疏且空间异质性较大,目前国际常用的众多蒸散产品的结果存在较大差异。故选取中分辨率成像光谱仪（MOD16）蒸散产品、全球陆地蒸散阿姆斯特丹模型（global land evapotranspiration amsterdam model,GLEAM）和通用陆面模式（common land model,Co LM）的蒸散产品为代表,利用三角帽（three cornered hat,TCH）方法定量评价3种蒸散产品在新疆干旱区模拟结果的空间不确定性。结果表明：GLEAM和MOD16蒸散产品的空间分布规律相似,山区蒸散值均显著高于平原区;Co LM在阿尔泰山、天山蒸散值显著高于平原区。此外,全疆多年平均蒸散值分别为：GLEAM[（142.36±11.11）mm·a^-1]、Co LM[（126.66±19.12）mm·a^-1]、MOD16[（78.64±4.61）mm·a^-1]。基于TCH方法的全疆蒸散模拟的不确定性结果大小依次为：Co LM（24.18 mm·a^-1）,GLEAM蒸散产品（21.58 mm·a^-1）,MOD16蒸散产品（17.66 mm·a^-1）。在灌丛,山地半干旱区和山地半湿润区,3种蒸散产品的不确定性显著不同,其中Co LM不确定性最大（33.47 mm·a^-1、30.46 mm·a^-1、32.11 mm·a^-1）,MOD16不确定性最小（9.50 mm·a^-1、14.80 mm·a^-1、14.34 mm·a^-1）。量化新疆地区蒸散的不确定性为更加准确估算该地区的蒸散有着重要的科学意义。; 崔俊杰白洁郑磊李玉珍赵洪飞袁秀亮李龙辉; 关键词：蒸散量陆面模式遥感模型

1982–2012年中亚植被变化及其对气候变化的响应被引量：23: 2016年; 归一化植被指数(NDVI)能够反映植被生长状况,被广泛应用于区域乃至全球的植被变化研究中。该文利用1982–2012年GIMMS-NDVI数据,通过基于像元的线性趋势分析、偏相关分析,基于场域的经验正交分解(EOF)、奇异值分解(SVD),综合时间和空间两个维度上的信息,研究了近31年来中亚植被的变化及其变化中的区域差异,分析了植被对气候变化的响应关系。线性趋势分析发现,34%的中亚植被NDVI显著增长(p<0.05),山区植被NDVI的增长速率可达到每年0.004。偏相关分析表明,63%的中亚植被受到降水的显著影响(p<0.05,仅4%为负相关),而32%的植被受到气温的显著影响(p<0.05,仅9%为正相关)。EOF分析发现,中亚植被NDVI的变化表现出较大的空间差异:山区及东北部的植被NDVI变化主要分为3个阶段,即先增长(1982–1994年)、后波动(1994–2002年)、然后继续增长(2002–2012年);而西北部平原区的植被NDVI变化主要表现为两个阶段,即先增长(1982–1994年)而后减少(1994–2012年)。SVD分析表明:1982–2012年间中亚植被受到降水和气温的共同影响,植被NDVI的空间变化特征与降水的空间变化特征较为一致,但西北部和山区的植被NDVI对气温的响应存在差异。; 张琪袁秀亮陈曦罗格平李龙辉; 关键词：气候变化

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李龙辉

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