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牛犇

作品数：22 被引量：244H指数：7
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：国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家重点基础研究发展计划更多>>
相关领域：农业科学生物学环境科学与工程天文地球更多>>

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共 22 条 记 录，以下是 1-10
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排序方式：
2004-2010年当雄高寒草甸碳水通量观测数据集被引量：1
2021年
青藏高原地理环境独特,为研究高海拔、高寒生态系统碳水循环提供了良好的实验平台。但由于自然条件的限制,青藏高原腹地碳水通量的研究还比较欠缺,迫切需要对其进行长期的数据监测及整理。本数据集为高寒草原化草甸生态系统2004–2010年通量观测数据,数据采集地位于青藏高原腹地的中国科学院当雄高寒草甸研究站(简称当雄站),基于中国通量观测研究网络(ChinaFLUX)数据处理体系形成了标准化的生态系统碳水通量和关键气象要素数据集。本数据集对准确评价青藏高原高寒草甸生态系统碳水通量在区域和全球碳水循环中的地位和作用具有重要意义。
柴曦何永涛石培礼石培礼牛犇张宪洲陈智
关键词：涡度相关青藏高原高寒草甸气象观测
西藏高原高寒嵩草草甸在不同降雨条件下CO_2通量的生物物理调节机制（英文）被引量：5
2017年
降雨的年际变化可导致碳通量显著变化。因此我们利用涡度相关(EC)技术观测西藏高原北部的一个高寒草甸连续2年(2005–2006)的CO2净生态系统交换(NEE),以分析不同降水年份下CO_2通量的差异和控制因素。2005和2006年的降水量分别为489.9 mm和241.1 mm,相比于476.0 mm的多年平均值,前者属于平水年,后者属于干旱年。2006年的NEE的年际累积表现为净排放量(87.70 g C m^(-2) yr^(-1)),而2005年则表现为非常微弱的吸收(-2.35 g C m^(-2) yr^(-1))。因此该高寒草甸在平水年是碳中性的,但在干旱年是碳源,这说明如果未来气候变暖继续恶化加剧土壤干旱的条件下,高寒草甸有可能成为一个CO_2释放源。在干旱年份,总初级生产力(GEE)、叶面积指数(LAI)以及生态系统碳吸收持续的时间都明显降低,由此引发干旱年份生长季旺盛时期每日NEE最大吸收速率、最大光合速率(Pmax)以及表观量子效率(α)只是平水年的30%–50%。在其他因子的调控方面,半小时尺度的GEE和NEE与光合有效辐射(PAR)密切相关,但这种响应会受空气温度(T_a),土壤水分含量(SWC)和水汽压亏缺(VPD)的影响。NEE的吸收速率会随着T_a和VPD的升高以及SWC的下降而减少。当PAR超过合适的范围值时,由于较高的辐射加剧了土壤干旱的情况,会减少白天NEE的吸收速率。NEE吸收速率的最适T_a和VPD值分别为12.7℃和0.42 KPa,而且NEE的吸收速率也会随着SWC的增加而增大。LAI的季节变异能够解释GEE和NEE变异的77%。半小时尺度上的生态系统呼吸(R_e)的变异主要依赖于土壤温度(T_s),但SWC会在一定程度上调控R_e对T_s的响应。
柴曦石培礼宗宁牛犇何永涛张宪洲
关键词：干旱高寒草甸青藏高原
2000-2015年青藏高原草地归一化植被指数对降水变化的响应被引量：26
2018年
降水变化是造成青藏高原草地植被生长年际变异的重要因素,降水量、分配方式及发生时间是降水变化的重要特征.利用2000—2015年青藏高原及附近区域145个气象站点的降水资料,以年降水量表征降水整体状况,以改进的降水集度(PCI)表征年内降水的分配状况,以定义的降水重心(PC)表征降水的集中时期,分析青藏高原降水变化的时空特征;并进一步以归一化植被指数最大值(NDVI_(max))表征植被生长状况,探讨了青藏高原草地对降水年际变化的响应.结果表明:青藏高原年降水量和PCI存在明显的梯度特征,PC在西藏南部形成中心.青藏高原灌丛草地NDVI_(max)年际变化对PCI变化响应敏感,降水越均匀越有利于NDVI_(max)的增加,但受到降水量的限制;高寒草甸对降水特征没有表现出显著的相关关系;草原植被NDVI_(max)的年际变化同时受PCI和PC的控制;高寒荒漠植被NDVI_(max)的年际变化主要受降水量的控制.在研究降水变化对青藏高原不同类型植被的影响时,除降水量之外,还需进一步考虑降水的分配格局等特征.
王志鹏张宪洲何永涛何永涛石培礼李猛牛犇
关键词：青藏高原降水变化降水集中期
全球变化联网控制实验的创新性设计:以我国草地生态系统水热要素联网控制实验为例
2022年
全球变化已对陆地生态系统结构和功能产生深远影响,明确生态系统对全球变化的响应和适应机制是实现人类对生态系统服务可持续利用的前提。联网实验是理解区域乃至全球尺度生态系统结构功能对全球变化要素响应和适应的重要手段。科学的顶层设计有利于实现联网数据间融合、比对以及分析,进而支撑普适性生态学理论的发展。本文从全球变化联网控制实验的研究进展、发展需求、创新性设计及研究展望等几方面,综合阐述未来全球变化联网控制实验设计的理论基础、方法学原理以及全新的实验网络设计理念,并以我国草地生态系统为例,以空间基准点理念(水热均值点)为突破口,提出了我国草地生态系统联网实验创新设计技术体系,以期推动未来区域和全球尺度控制实验的联网研究发展。
朱军涛牛犇宗宁赵博郑周涛赵广庾强王常慧张扬建
关键词：全球变化草地生态系统
高寒退化草地中垫状点地梅的生态系统工程师作用被引量：3
2022年
垫状植物是高寒地区广泛分布的一类具有特殊形态的植物,被称为高寒生态系统工程师,其在高寒退化草地中的作用如何?本研究以位于西藏当雄念青唐古拉山脉南坡4500m的一处高寒退化草地为例,调查了垫状点地梅覆盖区域内外的物种多样性、土壤养分以及水分的差异。结果表明:垫状点地梅可以显著改善土壤养分,提高幅度大约为16%-48%,其中有机质和总氮(N)分别增加了16.2%和18.9%;局部土壤含水量提高约12%;样方内的物种丰富度(S)、Shannon-Wiener指数(H)和Simpson指数(D)都随着垫状点地梅盖度的增加而呈增加的趋势。垫状点地梅在退化草地中具有显著的改善土壤微环境和提高群落物种多样性的作用,应加强保育以促进高寒退化草地的恢复。
何永涛王芳王芳王志鹏牛犇石培礼李猛
关键词：退化草地物种多样性土壤养分
西藏高寒草甸冠层光合参数的遥感估算:站点研究被引量：3
2020年
太阳辐射驱动的植物光合作用是所有生物圈功能的基础。高寒草甸生态系统范围广,土壤碳密度高,气候变化剧烈,因此是高寒生态系统关键过程响应气候变化的指示器。然而,对高寒草甸生态系统光合作用的主要参数,包括被冠层吸收的光合有效辐射占比(FPAR)、冠层消光系数(k)和冠层叶面积指数(LAI)季节动态的研究较为缺乏。利用2009–2011年太阳辐射各组分和植被叶面积指数观测,分别估算了位于西藏自治区当雄县一个典型的高寒草地生态系统的这三个光合参数,并与最新MODIS(collection6)遥感FPAR(FPAR_MOD)和LAI产品(LAI_MOD)进行了对比。此外,基于比尔–朗伯吸收定律和MODIS植被指数产品(归一化植被指数NDVI和增强型植被指数EVI),本研究介绍了一个纯遥感手段估算高寒草甸生态系统植被冠层光合参数季节动态的方法。结果表明:2009–2011年该研究区高寒草甸日均FPAR分别是0.33、0.37和0.35,所有4个基于遥感的FPAR产品,包括FPAR_MOD、基于比尔–朗伯吸收定律(常数化消光系数为0.5)估算的FPAR_LAI,以及2个利用MODIS植被指数产品与FPAR地面观测(FAPRg)建立非线性统计模型估算的FPAR(FPAR_NDVI和FPAR_EVI)均对FPARg的年内季节变异做出了很好的解释。相比而言,FPAR_MOD严重低估了FPARg,低估量超过了FPARg本身的40%;FPAR_LAI也明显低估了FPARg,低估量将近20%,这主要是由于比尔–朗伯吸收定律中k值在整个生长季都被设置为常数0.5,因此用FPAR_LAI去校准FPAR_MOD在该高寒草甸不是一个科学合理的方法。通过遥感估算,该高寒草甸的k值存在明显的季节变异,变异范围是0.19–2.95。考虑k值的季节变化后,FPAR_NDVI和FPAR_EVI明显地提高了对FPARg的估算精度,二者对FPARg虽然有轻微的高估,但高估量均不到5%(RMSE=0.05)。基于植被指数(NDVI和EVI)模拟的FPAR和k的季节动态,利用比尔–朗伯吸收定律估算的植被叶面积指数(LAI_
牛犇何永涛张宪洲张宪洲杜明远
关键词：消光系数叶面积指数高寒草甸
藏北高原高寒草地草畜平衡评估方法比较被引量：4
2020年
放牧是世界各国利用草地的主要方式之一,其中草畜平衡又是畜牧业可持续发展的核心问题。然而,草畜平衡评估方面的方法相对较少,而且往往忽略了非生物因素对牧草产量的动态影响。本研究将长期的野外数据与遥感数据以及温度和降水的气候记录相结合,量化了2000–2016年期间气候变化和人类活动对藏北高原高寒草地草畜平衡的影响。我们采用了两种不同的方法,分别是基于平衡理论的静态方法和基于非平衡理论的动态方法,同时还讨论了这两种方法在制定草地可持续管理潜在政策时的不确定性和缺陷。静态算法的结果表明,2000–2016年,除尼玛县(包括双湖县)外,所有县的草地都存在严重的过度放牧现象。相比之下,动态方法结果显示,2000–2016年仅有8年过度放牧,其余9年整个藏北高原高寒草地有盈余。此外,动态方法还发现藏北高原东南和西南地区县域的高寒草地过度放牧,而中部地区县域的高寒草地放牧较少,草地有盈余,这与实地调查结果一致。然而,对于受到人类不合理活动严重干扰的高寒草地,静态方法仍然值得推荐。
曹亚楠武建双张宪洲牛犇牛犇
关键词：地上生物量高寒草地载畜量草畜平衡藏北高原
围栏封育对藏北地表热量平衡的影响被引量：1
2020年
围栏封育是西藏政府用来保护生态环境的重要举措之一。这项工程不仅会改变围栏区域的植被特征,也会影响藏北地区的地表热量平衡。关于现行的围栏封育工程对当地热量平衡影响的信息却很少,我们从当地的农牧局收集了藏北各县围栏的范围坐标,将其空间数据化,并基于卫星遥感数据和地表热量平衡系统的模型计算,来探究围栏封育后地表温度、地表反照率和蒸散的变化情况。这些变化会影响藏北高原的地表热量平衡和陆表温度。研究发现日间和夜间的陆表温度变化趋势呈现出非对称日变化,日间的升温幅度大于夜间的降温幅度;反照率的增加导致藏北高原吸收的短波辐射减少,引起陆表温度降低,中部地区降温幅度最大,达到了每10年下降0.4?0.5℃;东部地区降温幅度最小,为每10年下降0.1?0.2℃;蒸散的减少导致潜热能量输送减少,引起的地表温度升高最大的地区在中部地区,升温幅度大于每10年上升1℃,升温最小的地区在西北部,升温幅度为每10年上升0?0.1℃。
冯云飞邸迎伟张晶张宪洲石培礼牛犇
关键词：围栏封育反照率蒸散藏北高原
青藏高原草地地上生物量和理论载畜量被引量：4
2022年
准确模拟和预测草地地上生物量(Aboveground biomass,AGB)和理论载畜量对于维持草地生态系统平衡、优化放牧管理至关重要。当前很多研究以围栏外草地AGB为基础,估算了青藏高原草地AGB的现存量。但是,牛羊啃食后的草地AGB现存量无法准确评估草地理论载畜量。围栏内草地不受家畜采食影响,其年际变率由环境因子驱动,可视为草地潜在AGB (potential AGB,AGB_(p)),更适用于草地理论载畜量的评估。本研究以青藏高原345个围栏内AGB观测数据为基础,结合气候、土壤和地形数据,利用随机森林算法构建草地潜在地上生物量估算模型,并对当前气候条件(2000-2018年)和未来20年(2021-2040年)4种气候变化情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0和SSP5-8.5)下的草地AGB_(p)和高寒草地理论载畜量进行模拟与预测。结果表明:(1)随机森林算法可准确模拟当前气候条件下的青藏高寒草地AGB_(p)(R^(2)=0.76,P<0.001);2000-2018年青藏高寒草地AGB_(p)平均值为102.4 g m^(-2),时间上增加趋势不明显(P>0.05);AGB_(p)年际波动和生长季降水显著正相关(R^(2)=0.57,P<0.001),和生长季温度日较差显著负相关(R^(2)=0.51,P<0.001)。(2)当前气候条件下,青藏高寒草地平均理论载畜量为0.94 SSU ha^(-1)(standardized sheep unit ha^(-1));在过去20年约有54.1%草地理论载畜量呈提升状态。(3)和当前相比,未来20年青藏高原中部和北部草地AGB_(p)和理论载畜量呈下降态势。因此,建议未来在厘清气候变化影响下草畜关系的基础上进行有针对性的草牧业规划和管理,以缓解区域气候变化引起的草畜矛盾。
张宪洲李猛武建双何永涛何永涛
关键词：高寒草地承载力地上生物量气候变化青藏高原
围栏封育对不同类型高寒草地植物及土壤养分的影响被引量：6
2020年
围栏封育是高寒草地最为常见的保育方式,不同类型草地的封育效应可能会存在差异。开展该方面的研究,可以评估围栏封育对草地恢复的效应,为藏北高原不同类型退化草地的恢复措施提供科学依据。本研究以藏北地区的高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠3类草地为研究对象,采用单因素方差分析对生物量、叶片–土壤养分含量以及化学计量比进行差异性检验,探讨了围栏封育对这3类高寒草地植物和土壤养分的影响。结果表明,围栏封育能显著提高这3类草地群落的地上生物量,但仅提高了10–20 cm高寒荒漠的地下生物量;围栏封育显著提高了高寒荒漠优势植物叶片的养分含量和10–20 cm土壤中全氮、全钾、有机碳的含量,并显著改变了C、N、P之间的化学计量比;而在高寒草甸和高寒草原围栏封育仅仅显著增加了高寒草原中优势物种叶片的N含量,其他养分指标和化学计量比均没有表现出显著的差异。以上结果表明,从植物和土壤养分来看,围栏封育对高寒荒漠草地的保育作用最为显著。
王芳何永涛何永涛牛犇付刚牛犇王志鹏李猛张宪洲
关键词：围栏封育高寒草原植物养分土壤养分
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