<em id="lj1v3"><b id="lj1v3"></b></em>

    <i id="lj1v3"></i>

        <i id="lj1v3"><b id="lj1v3"><progress id="lj1v3"></progress></b></i>

        <video id="lj1v3"></video>
        <video id="lj1v3"></video>

                    <i id="lj1v3"><ol id="lj1v3"><progress id="lj1v3"></progress></ol></i>
                    中國通量觀測研究網絡(ChinaFLUX)專題 II 區論文(已發表) ? 版本 ZH3 Vol 6 (1) 2021
                    下載
                    1990–2015年亞洲區域典型陸地生態系統碳通量組分數據集
                    A dataset of carbon flux components of typical terrestrial ecosystems in Asian region (1990–2015)
                    陳智,于貴瑞,朱先進,張雷明,王秋鳳
                    ?>>
                    : 2020 - 07 - 10
                    : 2021 - 03 - 10
                    : 2021 - 01 - 12
                    : 2021 - 03 - 30
                    极速快三
                    1225 17 0
                    摘要&關鍵詞
                    摘要:陸地生態系統碳通量組分包括生態系統總初級生產力、總呼吸和凈生產力,它們是衡量生態系統的物質生產能力、固碳效應以及氣候調節強度的最直接的生態系統指標。本文系統收集整理了亞洲區域(除中國區域外)1990–2015年間基于渦度相關協方差技術觀測獲取的生態系統碳通量組分數據,經過數據質量控制,構建了亞洲區域陸地生態系統碳通量組分數據集。本數據集包含了亞洲區域45個典型陸地生態系統的年總初級生產力、總呼吸和凈生產力觀測值,站點涵蓋了從熱帶、亞熱帶、暖溫帶、溫帶、冷溫帶、北方林到亞極地的7個氣候區,和森林、草地、農田和濕地4種生態系統類型。此外,數據集還包含了經緯度、海拔、植被類型、年均氣溫、年總降水量等氣候和植被信息。本數據集的建立與共享,期望為亞洲區域生態系統的固碳效應評估、碳循環對全球變化的響應研究以及區域碳循環模型的優化和驗證提供重要的數據支持。
                    關鍵詞:陸地生態系統;碳通量;生產力;呼吸;渦度相關;亞洲區域
                    Abstract & Keywords
                    Abstract:?Carbon flux components of the terrestrial ecosystem including gross primary production, ecosystem respiration and net ecosystem production, serve as the most direct ecosystem indices for the measurement of the material production capacity, carbon sequestration effect and climate regulation intensity of ecosystems. Based on systematically collected carbon flux components data measured by eddy covariance technique during the period of 1990–2015 in Asian region (excluding China region), we constructed the dataset of terrestrial ecosystems carbon flux component in Asian region after data quality control. The dataset contained multi-years’ annual records of gross primary production, ecosystem respiration and net ecosystem production from 45 typical terrestrial ecosystems in Asia, covering seven climate zones (tropical, subtropical, warm temperate, temperate, cool temperate, boreal and subarctic) and four ecosystem types (forest, grassland, cropland and wetland). In addition, the dataset also contains the meteorological and vegetation information, such as the latitude, longitude, altitude, vegetation type, mean annual temperature and annual total precipitation. This dataset is expected to provide important data support for regional carbon budget assessment, studies on the response of carbon cycling processes to climate change, and the optimization and verification of carbon cycle models.
                    Keywords:?terrestrial ecosystem;?carbon fluxes;?production;?respiration;?eddy covariance;?Asian region
                    數據庫(集)基本信息簡介表
                    數據庫(集)名稱1990–2015年亞洲區域典型陸地生態系統碳通量組分數據集
                    數據作者陳智,于貴瑞,朱先進,張雷明,王秋鳳
                    數據通信作者陳智(chenz@igsnrr.ac.cn);于貴瑞(yugr@igsnrr.ac.cn)
                    數據時間范圍1990–2015年
                    地理區域亞洲區域典型陸地生態系統
                    數據量54 KB
                    數據格式*.xlsx
                    數據服務系統網址http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00242
                    基金項目中國科學院戰略性先導科技專項(XDA19020302);國家自然科學基金項目(41991234、31800406);國家重點研發計劃(2016YFA0600104、2016YFA0600103);中國科學院科技服務網絡STS計劃(KFJ-SW-STS-169)。
                    數據集組成本數據集包含亞洲區域45個典型陸地生態系統1990–2015年期間觀測的年總初級生產力、生態系統呼吸和凈生產力數據,以及輔助氣候和植被觀測資料包括站點地理位置、氣候區、生態系統類型、植被類型、年均氣溫、年總降水量、觀測年份等。
                    Dataset Profile
                    TitleA dataset of carbon flux component of typical terrestrial ecosystems in Asian region (1990–2015)
                    Data corresponding authorsCHEN Zhi (chenz@igsnrr.ac.cn), YU Guirui (yugr@igsnrr.ac.cn)
                    Data authorsCHEN Zhi, YU Guirui, ZHU Xianjin, ZHANG Leiming, WANG Qiufeng
                    Time period1990–2015
                    Geographical scopeAsian typical terrestrial ecosystems
                    Data volume54 KB
                    Data format*.xlsx
                    Data service system<http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00242>
                    Sources of fundingStrategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences (XDA19020302), National Natural Science Foundation of China (41991234, 31800406), National Key Research and Development Program of China (2016YFA0600104, 2016YFA0600103), Science and Technology Service Network Initiative of the Chinese Academy of Sciences (KFJ-SW-STS-169).
                    Dataset compositionThe dataset includes multi-years’ annual records of gross primary production, ecosystem respiration and net ecosystem production from 45 typical ecosystems during the period of 1990–2015 in Asian region. In addition, it includes some basic meteorological and vegetation information such as site location, climate zone, ecosystem type, plant type, mean annual air temperature, mean annual total precipitation, and observation period, etc.
                    引 言
                    生態系統總初級生產力、總呼吸和凈生產力是生態系統尺度碳交換通量的三個重要組分,他們直接反映了生態系統的物質生產能力、固碳效應以及氣候調節強度的生態系統功能[1]。研究表明,全球陸地生態系統的總初級生產力約為110–130 Pg C yr-1[2,3,4],是全球人類活動的年碳排放量的10倍[5]。精確的動態監測生態系統的碳交換通量組分成為碳循環與全球變化研究的核心任務和科學基礎。
                    渦度協方差技術(Eddy Covariance Technique)能夠連續有效地高頻率測定生態系統冠層與大氣間的碳交換通量[6-7]。1990年,Wolfsy等[8]首次將其應用于美國Harvard森林的生態系統二氧化碳通量觀測,從此開啟了渦度協方差技術應用的新紀元。隨后,渦度協方差技術在美洲和歐洲區域得到大力發展,相繼在多種生態系統類型里開展連續的生態系統碳水交換通量觀測。1993年,在日本Takayama試驗站建立起亞洲區域首個通量觀測站點[9]。隨后,在韓國、中國、蒙古、馬來西亞、泰國、印度尼西亞等國家相繼展開生態系統通量觀測研究。目前,在亞洲區域已建立110余個在線注冊的長期通量觀測站點[10]。對于這些寶貴的實測數據的系統性整編,將有效促進對亞洲區域生態系統碳收支狀況、地理格局和對全球變化響應的認知。
                    本研究擬通過對亞洲區域公開發表的文獻資料的收集整理,構建亞洲區域典型陸地生態系統的碳通量組分觀測數據集,并實現公開共享,以期為區域和全球的生態系統固碳效益評估、資源環境承載力評價、氣候變化研究以及生物地球化學循環模型的優化等提供重要的數據支持。
                    1 ? 數據采集和處理方式
                    1.1 ? 數據來源
                    本研究收集了截至2020年6月,在亞洲區域開展的陸地生態系統碳通量觀測研究的公開發表論文。首先,基于Web of Science數據庫(http://apps.webofknowledge.com),以“eddy covariance / eddy correlation & carbon flux / carbon exchange / carbon budget / gross primary production / GPP / net ecosystem production / NEP / net ecosystem exchange / NEE & Asia”作為檢索條件檢索文獻。其次,查閱亞洲通量網的觀測站點列表[10],根據站點名稱再次檢索,以“eddy covariance / eddy correlation & carbon flux / carbon exchange / carbon budget / gross primary production / GPP / net ecosystem production / NEP / net ecosystem exchange / NEE & 站點名稱”作為檢索條件檢索文獻。最后,根據站點所屬的國家名稱進行補充檢索,以“eddy covariance / eddy correlation & carbon flux / carbon exchange / carbon budget / gross primary production / GPP / net ecosystem production / NEP / net ecosystem exchange / NEE & 國家名(如Japan, Korea, Indonesia, etc.)”作為檢索條件檢索文獻。
                    對于檢索獲取的文獻通過以下標準逐一進行篩選:(1)正式發表的研究性論文;(2)碳通量統一采用渦度相關技術方法測定;(3)具有完整有效的年值觀測數據,包括GPP、RE和NEP;(4)進行了三維坐標旋轉、Webb-Pearman-Leuning(WPL)校正、摩擦風速剔除、儲存項校正等通量數據質量控制[11,12,13,14];(5)具有明確的地理坐標、植被類型、觀測起始時間和觀測儀器設置等信息。通過以上標準篩選,共獲取了亞洲區域45個典型陸地生態系統的碳通量觀測數據。涵蓋了從熱帶、亞熱帶、暖溫帶、溫帶、寒溫帶、北方林和亞極地7個氣候區,隸屬于日本、韓國、泰國、馬來西亞、印度、印度尼西亞、越南、菲律賓、以色列、蒙古、俄羅斯,包括29個森林生態系統、10個草地生態系統、4個農田生態系統和2個濕地生態系統。
                    1.2 ? 數據整理
                    對于篩選出的文獻資料,采用Get Data Graph Digitizer軟件提取每篇文獻的月尺度或年尺度的總初級生產力GPP、生態系統呼吸RE和凈生產力NEP數據。對于只給出月觀測值的站點,將月觀測值進行加和計算年值;對于給出生長季和非生長季觀測值的站點,將生長季和生長季的觀測值進行加和計算年值;對于報道多年觀測值的站點,逐一提取每一年的年總初級生產力、生態系統呼吸和凈生產力。其次,對于提取的年總初級生產力、生態系統呼吸和凈生產力數據進行統一單位換算,將g CO2 m-2 yr-1、kg C m-2 yr-1、kg CO2 m-2 yr-1的觀測數據統一轉化為g C m-2 yr-1。最后對提取的多年觀測值進行算術平均,求算每個站點的多年平均總初級生產力、生態系統呼吸和凈生產力[15]。
                    同時,提取每個觀測站點的地理位置、氣候類型、生態系統類型、植被類型和觀測時間等信息。地理位置統一提取通量觀測塔所在的經緯度和海拔高度。對于缺失地理位置信息的站點或位置不清(如僅給出經緯度區間)的站點,再基于觀測站點名稱進一步查閱相關資料進行補充。此外,提取每個觀測站點觀測期間的年均氣溫和年總降水量等氣候因子指標。氣象數據缺失的站點,首先基于觀測站點名稱進一步查閱相關文獻資料進行補充。其次采用其觀測期間臨近氣象站點的數據進行插補。插補數據統一來自全球地表氣象數據(ftp://ftp.ncdc.noaa.gov/pub/data/gsod/)。具體數據處理流程如圖1所示。


                    圖1 ? 數據處理流程圖
                    2 ? 數據樣本描述
                    本數據集共包含了來自亞洲區域的45個典型生態系統的總初級生產力、生態系統呼吸和凈生產力的1990-2015年的觀測數據。數據集的觀測列表依次為序號、站點名稱、所屬國家、氣候類型、緯度、經度、海拔、生態系統類型、植被類型、森林類別、年均氣溫、年均總降水量、觀測年份、凈生態系統生產力、總初級生產力、生態系統呼吸和文獻出處(表1)。
                    表1 ? 亞洲區域陸地生態系統碳通量組分數據集列表項及單位說明
                    數據項數據單位數據類型示例
                    序號-整數型5
                    站點名稱-字符型Sarawak
                    所屬國家-字符型Malaysia
                    氣候類型-字符型Tropical rainforest
                    緯度°N浮點型1.40
                    經度°E浮點型111.40
                    海拔m浮點型17
                    生態系統類型-字符型Forest
                    植被類型-字符型Peat swamp forest
                    森林類別-字符型Secondary forest
                    年均氣溫浮點型26.50
                    年均總降水量mm浮點型2594
                    觀測年份-整數型2011–2014
                    凈生態系統生產力NEPg C m-2 yr-1浮點型136
                    總初級生產力GPPg C m-2 yr-1浮點型3682
                    生態系統呼吸REg C m-2 yr-1浮點型3546
                    文獻出處-字符型Kiew F, Hirata R, Hirano T, Wong GX, Aeries EB, Musin KK, Waili JW, Loc KS, Shimizu M, Melling L. CO2 balance of a secondary tropical peat swamp forest in Sarawak, Malaysia. Agricultural and Forest Meteorology, 2018, 248: 494-501.
                    3 ? 數據質量控制與評估
                    本數據集來源于公開發表的文獻。對于收集的文獻數據,從數據庫選擇、關鍵詞檢索、文獻篩選、數據提取和統計整理各個過程都對數據質量進行了控制[15]。
                    文獻篩選的質量控制:基于Web of Science權威的文獻數據庫進行檢索,保證了文獻來源的質量;限定在正式發表的研究性論文,排除了非正式的會議摘要或會議論文,保證了數據結果的認可度;鎖定以“渦度相關技術”作為關鍵詞進行檢索,排除了不同觀測方法的影響,保證了數據采集方法的一致性與結果的可比性;對獲取的檢索文獻又通過以下標準進行篩選:必須進行了三維坐標旋轉、WPL校正、儲存項校正、異常值剔除等通量數據質量控制過程,并且要求必須完整的1年以上連續有效數據,保證了原始數據的準確性。
                    數據提取和整理的質量控制:對提取的數據進行單位統一轉化;統一基于算術平均算法求算各觀測點的多年平均總初級生產力、生態系統呼吸和凈生產力;對于缺失的氣象數據,則統一采用全球地表氣象數據庫里同一觀測期間臨近氣象站點的氣象數據進行插補,保證了數據處理的一致性。
                    數據審核:整理完畢的數據集,先由數據整理者逐一查閱每篇文獻原始出處核對提取的數據,再由多名數據整理者隨機交叉抽取文獻進行復查和檢驗,最后交付給評審專家進行最終的審核和修訂,保證數據集的正確和可靠[15]。
                    數據質量評估:本研究收集的碳通量組分數據仍存在一定程度的不確定性,主要來自于以下兩個方面[15]:(1)渦度相關技術測定誤差。由于復雜地形、大氣穩定性、數據采集頻率響應、夜間泄流等影響,使測定結果存在一定的系統誤差[16]。(2)數據統計分析誤差。由于地形地貌、植被類型和數據缺失程度的不同,每個站點采用不同的數據校正和插補方法,給分析結果引入了一定的系統誤差。目前缺失數據的插補主要采用有平均日變化法、查表法和非線性回歸法。研究結果表明,這3種不同的插補方法獲取的插補結果無顯著差異,對年總NEE的影響在± 25 gCm-2yr-1的范圍內[17]。
                    4 ? 數據使用方法和建議
                    建立的亞洲區域典型陸地生態系統碳通量組分數據集,是國內最新的覆蓋整個亞洲區域的生態系統尺度碳通量的文獻整合數據集。本數據集涵蓋了亞洲區域45個典型陸地生態系統的生產力和呼吸速率特征值,這一數據集可為亞洲區域的生態系統固碳效益評估、碳循環對全球變化響應研究以及區域碳循環模型的優化提供重要的數據支持。
                    關于本數據集的質量控制和處理方法的相關信息可參考文獻[15 ,18]。
                    需要使用本數據集的讀者,可以登錄國家生態系統觀測研究網絡數據資源服務網站(http://www.cnern.org.cn)。登錄系統后,在首頁點擊“數據論文數據”圖表或在“數據資源”欄目選擇“數據論文數據”,進入相應頁面下載數據。用戶也可以登錄Science Data Bank(http://www.dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00242)查詢相關信息。
                    致 謝
                    感謝本數據集中每位數據觀測者、管理者和分析者的辛苦工作!感謝亞洲通量網和中國通量網的技術支持!
                    [1]
                    CHAPIN FS Ⅲ, MATSON PA, VITOUSEK PM. Principles of terrestrial ecosystem ecology[M]. New York: Springer, 2011.
                    [2]
                    BEER C, REICHSTEIN M, TOMELLERI E, et al. Terrestrial gross carbon dioxide uptake: global distribution and covariation with climate[J]. Science, 2010, 329: 834-838.
                    [3]
                    JUNG M, REICHSTEIN M, MARGOLIS HA, et al. Global patterns of land-atmosphere fluxes of carbon dioxide, latent heat, and sensible heat derived from eddy covariance, satellite, and meteorological observations[J]. Journal of Geophysical Research, 2011, 116(G3): G00J07.
                    [4]
                    JUNG M, SCHWALM C, MIGLIAVACCA M, et al. Scaling carbon fluxes from eddy covariance sites to globe: Synthesis and evaluation of the FLUXCOM approach[J]. Biogeosciences, 2020, 17(5): 1343-1365.
                    [5]
                    FRIEDLINGSTEIN P, JONES M, O'SULLIVAN M, et al. Global carbon budget 2019[J]. Earth System Science Data, 2019, 11(4): 1783-1838.
                    [6]
                    BALDOCCHI D. Turner review No.15. 'Breathing' of the terrestrial biosphere: lessons learned from a global network of carbon dioxide flux measurement systems[J]. Australian Journal of Botany, 2008, 56(1): 1-26.
                    [7]
                    YU GR, WEN XF, SUN XM, et al. Overview of ChinaFLUX and evaluation of its eddy covariance measurement[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2006, 137(3-4): 125-137.
                    [8]
                    WOFSY SC, GOULDEN ML, MUNGER JW, et al. Net Exchange of CO2 in a Mid latitude Forest[J]. Science, 1993, 260(5112): 1314-1317.
                    [9]
                    SAIGUSA N, YAMAMOTO S, MURAYAMA S, et al. Inter-annual variability of carbon budget components in an AsiaFlux forest site estimated by long-term flux measurements[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2005, 134(1-4): 4-16.
                    [10]
                    Asiaflux. http://asiaflux.net/
                    [11]
                    朱治林, 孫曉敏, 袁國富, 等. 非平坦下墊面渦度相關通量的校正方法及其在ChinaFLUX中的應用[J]. 中國科學(D輯), 2004, 34 (S2): 37-45.
                    [12]
                    WEBB E K, PEARMAN G I, LEUNING R. Correction of flux measurements for density effects due to heat and water vapourtransfer[J]. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 1980, 106(447): 85-100.
                    [13]
                    REICHSTEIN M, FALGE E, BALDOCCHI DD, et al. On the separation of net ecosystem exchange into assimilation and ecosystem respiration: Review and improved algorithm[J]. Global Change Biology, 2005, 11(9): 1424-1439.
                    [14]
                    FALGE E, BALDOCCHI DD, OLSON R, et al. Gap filling strategies for defensible annual sums of net ecosystem exchange[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2001, 107(1): 43-69.
                    [15]
                    陳智, 于貴瑞, 朱先進, 等. 基于文獻整合的中國典型陸地生態系統初級生產力、呼吸和凈生產力數據集[J/OL].中國科學數據, 2019, 4(1): 23-29. DOI: 10.11922/csdata.2018.0024.zh.
                    [16]
                    LOESCHER HW, LAW BE, MAHRT L, et al. Uncertainties in, and interpretation of, carbon flux estimates using the eddycovariance technique[J]. Journal of Geophysical Research, 2006,111: D21S90.
                    [17]
                    MOFFAT AM, PAPALE D, REICHSTEIN M, et al. Comprehensive comparison of gap-filling techniques for eddy covariance net carbon fluxes[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2007, 147(3-4): 209-232.
                    [18]
                    CHEN Z, YU G R, GE J P, et al. Temperature and precipitation control of the spatial variation of terrestrial ecosystem carbon exchange in the Asian region[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2013, 182-183: 266-276.
                    數據引用格式
                    陳智, 于貴瑞, 朱先進, 等. 1990–2015年亞洲區域陸地生態系統碳通量組分數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2021. (2021-03-16). DOI: 10.11922/sciencedb.j00001.00242.
                    稿件與作者信息
                    論文引用格式
                    陳智, 于貴瑞, 朱先進, 等. 1990–2015年亞洲區域陸地生態系統碳通量組分數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2021, 6(1). (2021-03-02). DOI: 10.11922/csdata.2020.0060.zh.
                    陳智
                    Chen Zhi
                    主要承擔工作:文獻數據收集、數據整理與質量控制、論文撰寫。
                    chenz@igsnrr.ac.cn
                    (1986—),女,博士,副研究員,主要研究方向為生態系統碳循環與全球變化。
                    于貴瑞
                    Yu Guirui
                    主要承擔工作:總體方案設計、論文修改。
                    yugr@igsnrr.ac.cn
                    (1959—),男,博士,院士,研究方向為生態系統生態學、全球變化與碳氮水循環。
                    朱先進
                    Zhu Xianjin
                    主要承擔工作:文獻數據收集、論文修改。
                    (1985—),男,博士,副教授,研究方向為全球變化與碳水循環。
                    張雷明
                    Zhang Leiming
                    主要承擔工作:數據質量控制、論文修改。
                    (1974—),男,博士,副研究員,研究方向為全球變化與碳水循環。
                    王秋鳳
                    Wang Qiufeng
                    主要承擔工作:論文的修改。
                    (1973—),女,博士,研究員,研究方向為全球變化與碳氮水循環。
                    出版歷史
                    I區發布時間:2021年1月12日 ( 版本ZH2
                    II區出版時間:2021年3月30日 ( 版本ZH3
                    參考文獻列表中查看
                    中國科學數據
                    csdata