潘萌甜，梁俊紅*，李 佳，姜群鷗，聶承靜

(1.湖北師范大學(xué) 城市與環(huán)境學(xué)院，湖北 黃石 435002；2.中國(guó)科學(xué)院 青藏高原研究所，北京 100101；3.北京林業(yè)大學(xué) 水土保持學(xué)院，北京 100083；4.河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 公共管理學(xué)院，河北 石家莊 050061)

植被凈初級(jí)生產(chǎn)力(NPP)對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究有著重要的意義[1-3]。內(nèi)蒙古地區(qū)67%的面積分布著溫帶草原，大約占全國(guó)草地面積的22%[4]。內(nèi)蒙古地區(qū)溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)對(duì)氣候和環(huán)境變化十分敏感，定量地分析草地NPP的時(shí)空變化特征及其對(duì)氣候變化的響應(yīng)，探討其在全球變化背景下對(duì)陸地碳循環(huán)的貢獻(xiàn)，對(duì)于合理利用草地資源、實(shí)現(xiàn)草地生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展有重要的指導(dǎo)意義[5]。

光能利用率模型是研究區(qū)域尺度NPP特征的常用手段[6]，已有大量的模型針對(duì)區(qū)域尺度的陸地生態(tài)系統(tǒng)NPP進(jìn)行估算[7]。比如GLO-PEM[8]、SDBM[9]、TURC[10]、VPM[11]、CASA[12]，這些模型的結(jié)構(gòu)參照光能利用率原理，然而模型之間參數(shù)差異很大，參數(shù)的準(zhǔn)確性對(duì)模型結(jié)果影響很大。光能利用率模型(LUE)是在基于廣泛應(yīng)用的GLO-PEM、CASA等模型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)可以直接利用的區(qū)域尺度遙感產(chǎn)品參數(shù)(MODIS產(chǎn)品參數(shù))模擬生態(tài)系統(tǒng)NPP。已有研究表明該模型對(duì)區(qū)域尺度植被NPP具有很好的模擬效果[13]，可以用來(lái)模擬內(nèi)蒙古溫帶草原地區(qū)的NPP。此外，內(nèi)蒙古溫帶草原主要包含草甸草原、典型草原和荒漠草原3種類(lèi)型[14-15]。已有一些研究基于CASA模型模擬分析草原NPP對(duì)氣候變化的響應(yīng)[5,14,16]。本研究利用新發(fā)展的LUE模型模擬內(nèi)蒙古溫帶草原NPP，探討對(duì)氣候變化的響應(yīng)：分析內(nèi)蒙古溫帶草原NPP空間特征，分析內(nèi)蒙古溫帶草原NPP年際變化特征，探討不同類(lèi)型溫帶草原(草甸草原，典型草原和荒漠草原)NPP對(duì)氣候因子(降水和溫度)的響應(yīng)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

內(nèi)蒙古自治區(qū)(37°24′-53°23′N(xiāo)，97°12′-126°04′E)位于我國(guó)北部邊疆，總面積約118萬(wàn)km2。溫帶草原主要為典型的溫帶大陸性氣候，多年平均降水量50～450 mm，多年平均氣溫8℃。內(nèi)蒙古溫帶草原主要包括草甸草原，典型草原和荒漠草原(圖1)。 草甸草原主要位于內(nèi)蒙古東北地區(qū)，植被類(lèi)型主要有貝加爾針茅(Stipabaicalensis) 和線葉菊(Filifoliumsibiricum)。典型草原分布在中部地區(qū)，植被類(lèi)型以大針茅(S.grandis)和克氏針茅(S.krylovii)為主?；哪菰瓌t分布在西部地區(qū)，植被類(lèi)型主要有短花針茅(S.breviflora)和豬毛菜(Salsolacollina)[17]。

圖1 內(nèi)蒙古溫帶草原空間分布

1.2 氣象和遙感數(shù)據(jù)

選取覆蓋研究區(qū)的52個(gè)國(guó)家氣象臺(tái)站數(shù)據(jù)(http://cdc.cma.gov.cn)，包括降水、溫度、太陽(yáng)輻射、地表水氣壓、日照日數(shù)、風(fēng)速和相對(duì)濕度等參數(shù)。氣象數(shù)據(jù)主要作為模型的驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)，同時(shí)還用于分析內(nèi)蒙溫帶草原NPP時(shí)空變化和氣候變化的關(guān)系。通過(guò)ANUSPLINE 軟件進(jìn)行插值得到[18]內(nèi)蒙古地區(qū)氣象特征，并統(tǒng)一成時(shí)間分辨率8 d和空間分辨率1 km。

土地覆蓋數(shù)據(jù)(LUCC)來(lái)源于“地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)”(http://www.geodata.cn)提供的2005年內(nèi)蒙古1∶25萬(wàn)土地覆蓋圖，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括3個(gè)主要草地類(lèi)型,然后與1∶100萬(wàn)中國(guó)植被圖的草地類(lèi)型融合，得到了內(nèi)蒙古溫帶草原空間分布圖(圖1)[19]。

驅(qū)動(dòng)LUE模型還需要MODIS陸面和大氣的遙感數(shù)據(jù)。這其中包括MODIS大氣產(chǎn)品的大氣水汽含量，angstrom's系數(shù)，云層光學(xué)厚度，臭氧層厚度和云頂氣壓[13]，還有AMSR-E傳感器提供的土壤濕度數(shù)據(jù)(Soil Moisture)。大氣產(chǎn)品數(shù)據(jù)有些會(huì)有缺失，用Savitzky-Golay濾波的辦法進(jìn)行處理[20]，滿足模型需要，最后將MODIS遙感數(shù)據(jù)插值成時(shí)間分辨率8 d和空間分辨率1 km。

1.3 LUE模型

利用LUE模型反演NPP[13]，該模型主要的特點(diǎn)是用遙感數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。

NPP=PAR×FPAR×ε-Ra

(1)

式中，ε是光能轉(zhuǎn)化率，Ra是植被自養(yǎng)呼吸，包括維持性呼吸和生長(zhǎng)性呼吸[21-22]。PAR是植被光合有效輻射，在模型中用MODIS大氣產(chǎn)品數(shù)據(jù)反演得到。FPAR是植被吸收光合有效輻射比例，直接從MODIS陸面產(chǎn)品中獲取[13]。

1.4 NPP趨勢(shì)分析

參照線性回歸分析法計(jì)算植被NPP時(shí)空變化趨勢(shì)。

(2)

式中，θs為變化斜率；n代表時(shí)間(年)；NPPi表示第i年的NPP；當(dāng)θs>0或θs<0表示NPP的增加或者減少。本文還利用顯著性檢驗(yàn)判斷NPP變化趨勢(shì)是否顯著。

1.5 相關(guān)性分析

NPP與溫度或降水量的相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式如下[23]：

(3)

偏相關(guān)系數(shù)計(jì)算公式如下[23]：

(4)

2 結(jié)果與分析

2.1 NPP模擬驗(yàn)證

利用2008-2010年在研究區(qū)間調(diào)查的64個(gè)實(shí)測(cè)樣地生物量數(shù)據(jù)與模型模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證(圖1和圖2)。采樣和處理數(shù)據(jù)方法參考已有的文獻(xiàn)[24]。采用方精云[25]等植被生物量(g)轉(zhuǎn)換為碳(gC)的轉(zhuǎn)換系數(shù)(0.45)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并求得各類(lèi)型草地估算與實(shí)測(cè)平均值(圖2)。對(duì)比結(jié)果表明，LUE模型模擬的溫帶草原NPP與實(shí)測(cè)結(jié)果具有顯著的線性相關(guān)性(斜率=0.812,R2=0.71,P<0.001,n=64)，均方根誤差(RMSE)為40.21 gC·m-2·a-1，大約是實(shí)測(cè)NPP平均值的18%。模型模擬的NPP值略微高于實(shí)測(cè)值(表1)。3種草地類(lèi)型(荒漠草原，典型草原和草甸草原)的均方根誤差分別是58.64 gC·m-2·a-1,36.56 gC·m-2·a-1和41.28 gC·m-2·a-1。3種草地模擬的NPP與實(shí)測(cè)結(jié)果都有顯著的線性相關(guān)性(表2)，其中荒漠草原 (Slope=0.752,R2=0.75,P<0.001,n=10)，典型草原(Slope=0.714,R2=0.68,P<0.001,n=38)和草甸草原(Slope=0.947,R2=0.66,P<0.001,n=16)，說(shuō)明LUE模型模擬的結(jié)果精度較高。

圖2 草地NPP模擬驗(yàn)證

將CASA模型模擬值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比(表1)表明，CASA模型模擬的NPP平均值略高于本研究LUE模型的結(jié)果，也高于不同類(lèi)型草地實(shí)測(cè)的NPP結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)差和LUE模型模擬結(jié)果基本在同一范圍。CASA模型的模擬NPP具有廣泛的應(yīng)用，并且在不同的研究區(qū)域模擬精度很高，本研究LUE模型模擬的NPP與CASA模型有相似的趨勢(shì)，和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證對(duì)比則顯示LUE模型值略低于CASA，可能是因?yàn)轵?qū)動(dòng)模型的數(shù)據(jù)源不一樣，CASA模型在模擬PAR和NPP中主要使用的氣象站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)插值而得到面上的數(shù)據(jù)，而LUE模型則直接采用MODIS的大氣產(chǎn)品，由于這個(gè)區(qū)別而導(dǎo)致模擬的結(jié)果的略微差異?；谝陨戏治?，本研究認(rèn)為L(zhǎng)UE模型能夠運(yùn)用于內(nèi)蒙古溫帶草原NPP模擬和分析研究。

表1 不同草地類(lèi)型NPP模擬驗(yàn)證結(jié)果

2.2 NPP空間分布特征

內(nèi)蒙古溫帶草原2001-2014年平均NPP具有從東北部向西南部逐漸遞減特征(圖3)。對(duì)于整個(gè)區(qū)域而言，溫帶草原2001-2014年年平均NPP值為235.65 gC·m-2·a-1，14 a間的年平均值從205.62 gC·m-2·a-1到 270.53 gC·m-2·a-1不等。溫帶草原NPP年平均總量87.37 TgC·a-1，大概占整個(gè)內(nèi)蒙古陸地生態(tài)系統(tǒng)NPP的36.7%。

對(duì)于3種草地類(lèi)型，草甸草原NPP值最大，典型草原次之，而荒漠草原值最小。草甸草原NPP10 a間多年平均值是358.97 gC·m-2·a-1，年平均值從294.85～431.95 gC·m-2·a-1不等。典型草原NPP10 a間多年平均值是237.17 gC·m-2·a-1，年平均值從217.05～281.87 gC·m-2·a-1不等?；哪菰璑PP10 a間多年平均值是127.77 gC·m-2·a-1，年平均值從107.31～144.33 gC·m-2·a-1不等。3種草地類(lèi)型NPP年平均總量分別是草甸草原19.28 TgC·a-1、典型草原57.83 TgC·a-1和荒漠草原10.25 TgC·a-1，分別占內(nèi)蒙古溫帶草原NPP總量的22%、66%和12%。

圖3 2001-2014年內(nèi)蒙古溫帶草原平均NPP空間分布特征

2.3 NPP時(shí)間變化特征

內(nèi)蒙古溫帶草原2001-2014年NPP呈現(xiàn)出不顯著的增加趨勢(shì)，增長(zhǎng)斜率為0.91 gC·m-2·a-1，與已有的研究結(jié)果一致[16]。 2003年草地NPP值最大，年平均值為270.51 gC·m-2·a-1，NPP總量為102.3 TgC·a-1(比2014年平均值高13.5%)。然而，2001年草地NPP值最小，年平均值為205.62 gC·m-2·a-1，NPP總量為77.8 TgC·a-1(比2014年平均值低11.9%)(圖4a)。對(duì)于草甸草原來(lái)說(shuō)，2003年NPP值最大(431.95 gC·m-2·a-1)，2004年NPP值最小(294.58 gC·m-2·a-1)。對(duì)于典型草原來(lái)說(shuō)，2003年NPP值最大(281.87 gC·m-2·a-1)，2001年NPP值最小(217.05 gC·m-2·a-1)。對(duì)于荒漠草原來(lái)說(shuō)，2003年NPP值最大(133.45 gC·m-2·a-1)，2004年NPP值最小(107.31 gC·m-2·a-1)。3種草地類(lèi)型中，草甸草原和荒漠草原NPP在此10 a呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)，而典型草原則呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)(圖4b)。草甸草原在14 a間年平均增長(zhǎng)4.61 gC·m-2·a-1，主要集中在錫林郭勒東部和呼倫貝爾草原。內(nèi)蒙西部地區(qū)的荒漠草原在14 a平均增長(zhǎng)1.56 gC·m-2·a-1。 典型草原集中在陰山和錫林郭勒中部地區(qū)，NPP在此14 a則出現(xiàn)了減少的趨勢(shì)，平均每年降低-1.45 gC·m-2·a-1。

進(jìn)一步分析內(nèi)蒙古草地NPP年際變化趨勢(shì)在空間上的顯著性差異。極端顯著減少(ESD)，顯著減少(SD)，不顯著減少(NSD)，不顯著增加(NSI)，顯著增加(SI)和極端顯著增加(ESI)的區(qū)域分別占整個(gè)研究區(qū)的7.50%，3.41%，38.08%,38.05%，4.52% 和8.41%(圖5)?？傮w而言，有76.13%的區(qū)域NPP變化(增加或減少)不具備顯著性。對(duì)于草甸草原，極端顯著減少(13.39%) 和極端顯著增加(23.76%)的區(qū)域高于顯著減少(4.07%)和顯著增加(7.73%)，51.03%的區(qū)域變化(增加或減少)無(wú)顯著性。對(duì)于典型草原，極端顯著減少，極端顯著增加，顯著減少和顯著增加的區(qū)域分別占6.63%，4.86%，7.83% 和4.56%，76.11%的區(qū)域變化(增加或減少)沒(méi)有顯著性。對(duì)于荒漠草原，94.65% 的區(qū)域變化(增加或減少)無(wú)顯著性，只有3.56%的區(qū)域有顯著性增加或者減少。

圖4 2001-2014年內(nèi)蒙古不同草地類(lèi)型NPP年際變化值(a)以及總體變化趨勢(shì)(b)

圖5 不同草地類(lèi)型變化趨勢(shì)的顯著性檢驗(yàn)結(jié)果

類(lèi)型氣候因子最小最大平均值溫帶草原降水-0.720.870.11溫度-0.770.63-0.06草甸草原降水-0.560.720.06溫度-0.680.630.08典型草原降水-0.650.850.13溫度-0.770.51-0.06荒漠草原降水-0.810.960.20溫度-0.780.59-0.11

2.4 NPP對(duì)降水和溫度的響應(yīng)

在空間像元尺度計(jì)算內(nèi)蒙古溫帶草原2001-2014期間年NPP與年降水量和年均溫的偏相關(guān)系數(shù)。分析結(jié)果認(rèn)為，內(nèi)蒙古溫帶草原NPP有76.35%的區(qū)域與降水量有正相關(guān)性,而NPP只有36.17%區(qū)域與溫度有正相關(guān)性(圖6)。簡(jiǎn)而言之，內(nèi)蒙古溫帶草原NPP變化對(duì)降水的敏感性強(qiáng)于對(duì)溫度的敏感性，這一結(jié)論與已有的研究結(jié)果相符合[26-27]。

NPP對(duì)降水和溫度的響應(yīng)在不同的草地類(lèi)型和區(qū)域也有不同的特征(表2)。對(duì)于草甸草原來(lái)說(shuō)，NPP變化同時(shí)受到降水和溫度變化的影響，其中54.66%的區(qū)域與降水有正相關(guān)關(guān)系，70.59%的區(qū)域與溫度有正相關(guān)關(guān)系，NPP與溫度的平均偏相關(guān)系數(shù)為0.08，NPP與降水的平均偏相關(guān)系數(shù)為0.06。錫林郭勒東北部，鄂爾多斯和呼倫貝爾草原這些區(qū)域草甸草原的NPP與溫度的偏相關(guān)系數(shù)范圍在0.3～0.6，而NPP與降水的偏相關(guān)系數(shù)范圍在-0.2～0.4。因此,草甸草原NPP受溫度的影響較大，主要是因?yàn)檫@些區(qū)域降水較充足(溫帶半濕潤(rùn)區(qū))，而溫度相對(duì)較低，植被生長(zhǎng)對(duì)溫度的變化更為敏感。

對(duì)于典型草甸來(lái)說(shuō)，71.29%的區(qū)域NPP與降水有正相關(guān)關(guān)系，35.96%的區(qū)域與溫度有正相關(guān)關(guān)系，NPP與溫度的平均偏相關(guān)系數(shù)為-0.06，NPP與降水的平均偏相關(guān)系數(shù)為0.13。錫林郭勒盟、巴彥淖爾盟和呼倫貝爾盟西部地區(qū)的典型草原NPP與降水的偏相關(guān)系數(shù)在0.3～0.7，而NPP與溫度的偏相關(guān)系數(shù)在-0.4～0.4。因此，典型草原NPP受降水的影響較大，主要是因?yàn)榈湫筒菰植挤秶鷱V，大多位于半干旱區(qū)域，溫度比草甸草原區(qū)域高，有利于植被生長(zhǎng)，而降水在這個(gè)區(qū)域?qū)χ脖簧L(zhǎng)就變得更為敏感。

對(duì)于荒漠草原來(lái)說(shuō)，81.38%的區(qū)域NPP與降水有正相關(guān)關(guān)系，31.56%的區(qū)域與溫度有正相關(guān)關(guān)系，NPP與溫度的平均偏相關(guān)系數(shù)為-0.11，NPP與降水的平均偏相關(guān)系數(shù)為0.20。內(nèi)蒙古西部地區(qū)的荒漠草原NPP與降水的偏相關(guān)系數(shù)在0.5～0.8，而NPP與溫度的偏相關(guān)系數(shù)在-0.4～0.2。因此，荒漠草原相比于典型草原，NPP對(duì)降水的響應(yīng)更為敏感(表3)。

圖6 2001-2014年內(nèi)蒙古溫帶草原NPP與降水(a)和溫度(b)因子的偏相關(guān)系數(shù)空間分布

模型年份/年NPP/(gC·m-2·a-1)文獻(xiàn)Miami2002958.6朱文泉[30]等.2005Montreal2002687.4朱文泉[30]等.2005Chikugo2002442.9朱文泉[30]等.2005CASA2002259.9朱文泉[30]等.2005CASA1982-2002290.2張 峰[5]等.2008CASA2001-2010281.3穆少杰[16]等.2013CEVSA2000-2008310.0趙國(guó)帥[32]等.2011Biome-BGC2000-2008312.0國(guó)志興[31]等.2008改進(jìn)CASA2003217.3李 剛[17]等.2007LUE2001-2014235.6本研究

4 結(jié)論與討論

NPP模擬的準(zhǔn)確性是本研究分析和研究的基礎(chǔ)[33-34]。目前已有大量的研究模擬了內(nèi)蒙古區(qū)域溫帶草原NPP，而本研究模擬的NPP均值為235.6 gC·m-2·a-1，明顯低于氣候生產(chǎn)力模型的結(jié)果，和其他遙感光能利用率模擬的結(jié)果基本一致，在合理范圍(217.3～312 gC·m-2·a-1)。

氣候因子降水量和溫度的變化，對(duì)于內(nèi)蒙古草地生長(zhǎng)有著重要的影響。李剛[17]等認(rèn)為內(nèi)蒙古草地NPP受降水和生物溫度的影響較大，但受降水的影響更為明顯。殷賀[28]等在對(duì)內(nèi)蒙古荒漠化研究中發(fā)現(xiàn)，降水因子和荒漠區(qū)植被恢復(fù)有著顯著的促進(jìn)作用。張峰[5]等認(rèn)為內(nèi)蒙古典型草原區(qū)NPP與年降水量呈極顯著的相關(guān)關(guān)系,年降水量顯著影響NPP的變異，而NPP與年均溫?zé)o顯著相關(guān)關(guān)系。閆偉兄[29]等 認(rèn)為內(nèi)蒙古典型草原區(qū)(主要包括本研究的草甸草原區(qū)域)NPP的增加是主要是溫度增加導(dǎo)致的。本研究認(rèn)為內(nèi)蒙古草地植被的生長(zhǎng)主要受降水量影響，但不同草地類(lèi)型NPP對(duì)降水量、溫度的依賴(lài)性有明顯差異。本研究所屬時(shí)段內(nèi)(2001-2014年)，內(nèi)蒙古溫帶草原地區(qū)年降水量呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，年均溫呈現(xiàn)降低趨勢(shì)[16]。降水量增加可以改善土壤水分條件，增強(qiáng)光合速率，從而提高生物量；溫度降低能夠減少蒸散，從而減少可利用水分的散失，有利于植被生長(zhǎng)。因此，整個(gè)區(qū)域溫帶草原總體是增加的。然而典型草原的NPP是略微下降的。有可能是人類(lèi)活動(dòng)影響造成的。穆少杰[16]等認(rèn)為國(guó)家實(shí)施的退牧還草和圍封轉(zhuǎn)移生態(tài)恢復(fù)工程集中在已退化草地和風(fēng)沙源地區(qū)，而由牲畜數(shù)量上升引起的逐年增加的放牧壓力則向原來(lái)的未退化草地轉(zhuǎn)移，可能是2001-2014年間錫林郭勒盟中部的典型草原NPP出現(xiàn)下降趨勢(shì)的原因。但是典型草原NPP趨勢(shì)到底是有氣候變化主導(dǎo)還是人類(lèi)活動(dòng)主導(dǎo)，尚無(wú)一定量分析結(jié)果，待進(jìn)一步探討。

[1] ROY J,SAUGIER B,MOONEY H A.Terrestrial global productivity[M].SanDiego:Academic Press.2001.

[2] LIANG W,YANG Y T,FAN D M,etal.Analysis of spatial and temporal patterns of net primary production and their climate controls in China from 1982 to 2010[J].Agricultural and Forest Meteorology,2015,204:22-36.

[3] CAO M,PRINCE S,SMALL J,etal.Remotely sensed interannual variations and trends in terrestrial net primary productivity 1981-2000[J].Ecosystems.2004,7:233-242.

[4] FAN J W,WANG K,HARRIS W,etal.Allocation of vegetation biomass across a climate-related gradient in the grasslands of Inner Mongolia[J].Journal of Arid Environments,2009,73:521-528.

[5] 張 峰,周廣勝,王玉輝.基于CASA模型的內(nèi)蒙古典型草原植被凈初級(jí)生產(chǎn)力動(dòng)態(tài)模擬[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào),2008,32 (4):786-797.

ZHANG F,ZHOU G S,WANG Y H.Dynamics simulation of net primary productivity by a satellite data-driven casa model in Inner Mongolia typical steppe,China[J].Journal of Plant Ecology,2008,32 (4) 786-797.(in Chinese )

[6] RUNNING S W,THORNTON P E,NEMANI R,etal.Global terrestrial gross and net primary productivity from the earth observing system//SALA O E,JACKSON R B,MOONEY H A.Methods in ecosystem science[M].New York:Springer-Verlag,2000,15:44-57.

[7] PIAO S L,FANG J Y,ZHOU L M,etal.Changes in vegetation net primary productivity from 1982 to 1999 in China[J].Global Biogeochem Cycles,2005,19(2):20-27.

[8] PRINCE S D,GOWARD S N.Global primary production:a remote sensing approach[J].Journal of Biogeography[J],1995.22:815-835.

[9] KNORR W,HEIMANN M.Impact of drought stress and other factors on seasonal land biosphere CO2exchange studied through an atmospheric tracer transport model[J].Tellus,1995,47B:471-489.

[10] RUIMY A,DEDIEU G,SAUGIER B.TURC:a diagnostic model of continental gross primary productivity and net primary productivity[J].Global Biogeochemical Cycles,1996.10:269-286.

[11] XIAO X,HOLLINGER D,ABER J D,etal.Satellite-based modeling of gross primary production in an evergreen need leleaf forest[J].Remote Sensing of Environment,2004,89:519-534.

[12] FIELD C B,RANDERSON J T,MALMSTR?M C M.Global net primary production:combining ecology and remote sensing[J].Remote Sensing of Environment.1995,51:74-88.

[13] LI J,CUI Y P,LIU J Y,etal.Estimation and analysis of net primary productivity by integrating MODIS remote sensing data with a light use efficiency model[J].Ecol.Model,2013.252:3-10.

[14] 龍慧靈,李曉兵,王 宏,等.內(nèi)蒙古草原區(qū)植被凈初級(jí)生產(chǎn)力及其與氣候的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2010,.30(5):1367-1378.

LONG H L,LI X B,WANG H,etal.Net primary productivity of grassland ecosystem and its relationship with climate in Inner Mongolia[J].Acta Ecologica Sinica,2010,30(5):1367-1378.(in Chinese)

[15] 郭群,胡中民,李軒然,等.降水時(shí)間對(duì)內(nèi)蒙古溫帶草原地上凈初級(jí)生產(chǎn)力的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33( 15) :4808-4817.

GUO Q，HU Z M，LI X R.etal.Effects of precipitation timing on aboveground net primary productivity in Inner Mongolia temperate steppe[J].Acta Ecologica Sinica,2013,33( 15) :4808-4817．(in Chinese)

[16] 穆少杰,李建龍,周偉,等.2001—2010年內(nèi)蒙古植被凈初級(jí)生產(chǎn)力的時(shí)空格局及其與氣候的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2013,33(12):3752-3764．

MU S J，LI J L，ZHOU W，etal.Spatial-temporal distribution of net primary productivity and its relationship with climate factors in Inner Mongolia from 2001 to 2010[J]．Acta Ecologica Sinica,2013,33(12):3752-3764．(in Chinese)

[17] 李剛,辛?xí)云?王道龍,等.改進(jìn)CASA模型在內(nèi)蒙古草地生產(chǎn)力估算中的應(yīng)用[J].生態(tài)學(xué)雜志,2007.26 (12):2100-2106.

LI G,XIN X P,WANG D L,etal.Application of improved CASA model in productivity evaluation of grassland in Inner Mongolia[J].Chinese Journal of Ecology 2007,26(12):2100-2106.(in Chinese)

[18] HUTCHINSON M F.ANUSPLIN version 4.2 user guide[R].2001.

[19] 侯學(xué)煜.1∶1 000 000中國(guó)植被圖集[M].北京:科學(xué)出版社.2001.

[20] CHEN J,JONSSON P,TAMURA M.A simple method for reconstructing a high-quality NDVI time-series data set based on the Savitzky-Golay filter[J].Remote Sensing of Environment,2004,91:332-344.

[21] RUNNING S W,COUGHLAN J C.A general model of forest ecosystem processes for regional application I.hydrological balance,canopy gas exchange and primary production processes[J].Ecological Modelling,1988,42:125-154.

[22] RYAN M G.A simple method for estimating gross carbon budgets for vegetation in forest ecosystems[J].Tree Physiology,1991,9:255-266.

[23] LIU C Y,DONG X F,LIU Y Y.Changes of NPP and their relationship to climate factors based on the transformation of different scales in Gansu[J],China Catena,2015,125:190-199.

[24] LUO,G P,HAN Q F,ZHOU D C,etal.Moderate grazing can promote above ground primary production of grassland under water stress[J].Ecological Complexity,2012,11:126-136.

[25] 方精云,劉國(guó)華,徐嵩齡.我國(guó)森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量[J].生態(tài)學(xué)報(bào),1996,10(5):497-508

FANG J Y,LIU G H,XU S L.Biomass and net production of forest vegetation in china[J].Acta Ecologica Sinica,1996,10(5):497-508.(in Chinese)

[26] CHURKINA G,RUNNING S,SCHLOSS A.Comparing global models of terrestrial net primary productivity (NPP):the importance of water availability[J].Global Change Biology,1999,5:46-55.

[27] GERTEN D,LUO Y,LE MAIRE G,etal.Modelled effects of precipitation on ecosystem carbon and water dynamics in different climatic zones[J].Global Change Biology,2008,14:2365-2379.

[28] 殷 賀,李正國(guó),王仰麟,等.基于時(shí)間序列植被特征的內(nèi)蒙古荒漠化評(píng)價(jià)[J],地理學(xué)報(bào),2011,66(5):653-661.

YIN H,LI Z G,WANG Y L,etal.Assessment of desertification using time series analysis of hyper-temporal vegetation indicator in Inner Mongolia[J].Acta Geographica Sinica,2011,66(5):653-661.(in Chinese)

[29 ] 閆偉兄,陳素華,烏蘭巴特爾,等.內(nèi)蒙古典型草原區(qū)植被NPP對(duì)氣候變化的響應(yīng)[J],自然資源學(xué)報(bào),2009,24(9):1625-1634.

YAN W X,CHEN S H,WU L,etal.Net primary production in response to climate changes in Inner Mongolia steppe[J].Journal of Natural Resources.2009,24(9):1625-1634.(in Chinese)

[30] 朱文泉,潘耀忠,龍中華,等.基于GIS和RS的區(qū)域陸地植被NPP估算—以中國(guó)內(nèi)蒙古為例[J].遙感學(xué)報(bào),2005,9(3):300-307.

ZHU W Q,PAN Y Z,LONG Z H,etal.Estimating net primary productivity of terrestrial vegetation based on GIS and RS:a case study in Inner Mongolia,China[J].Journal of Remote Sensing,2005,9(3):300-307.(in Chinese)

[31] 國(guó)志興,王宗明,張 柏,等.2000-2006年?yáng)|北地區(qū)植被NPP的時(shí)空特征及影響因素分析[J].資源科學(xué),2008,30(8):1226-1235.

GUO Z X,WANG Z M,ZHANG B,etal.Analysis of temporal-spatial characteristics and factors influencing vegetation NPP in northeast China from 2000 to 2006[J].Resources Science.2008,30(8):1226-1235.(in Chinese)

[32] 趙國(guó)帥,王軍邦,范文義,等.2000—2008 年中國(guó)東北地區(qū)植被凈初級(jí)生產(chǎn)力的模擬及季節(jié)變化[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2011,22(3):621-630．

ZHAO G S,WANG J B,FAN W Y,etal.Vegetation net primary productivity in Northeast China in 2000-2008:Simulation and seasonal change[J].2011,22(3):621-630．(in Chinese)

[33] 蔣沖，王飛，穆興民，等．氣候變化對(duì)陜南漢江流域植被凈初級(jí)生產(chǎn)力的影響[J]．西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2013,28(1):51-57

JIANG C,WANG F,MU X M ,etal.Effects of climate changes on net primary productivity(NPP) of vegetation in Han River basin[J].Journal of Northwest Forestry University,2013,28(1):51-57.(in Chinese)

[34] 吳文浩，李明陽(yáng)，卜子匯．基于開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)的江蘇省植被凈生產(chǎn)力遙感估測(cè)方法研究[J]．西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010,25(5):146-151

WU W H ,LI M Y ,BU Z H.Estimation of net primary productivity of vegetation in jiangsu province based on open datasets[J].Journal of Northwest Forestry University,2010,25(5):146-151.(in Chinese)