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煤炭资源枯竭转型城市植被碳汇变化观测:以徐州为例 被引量：5
1
作者 许庆 秦凯 +2 位作者 鹿凡 康涵书 侯湖平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2916-2924,共9页
在国家“碳达峰、碳中和”战略背景下,资源枯竭型城市的生态修复正成为固碳增汇的重要途经,利用长时间序列观测数据开展固碳增汇能力定量评价,将为设计资源枯竭型城市生态修复方式提供有价值的参考。以我国东部典型资源枯竭转型城市徐... 在国家“碳达峰、碳中和”战略背景下,资源枯竭型城市的生态修复正成为固碳增汇的重要途经,利用长时间序列观测数据开展固碳增汇能力定量评价,将为设计资源枯竭型城市生态修复方式提供有价值的参考。以我国东部典型资源枯竭转型城市徐州为研究区域,通过“涡度相关法”和“卫星遥感”2种方式观测分析了总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)的时空变化特征。结果表明:(1)在生长季植被生长旺盛的时候,MODIS卫星遥感对GPP存在低估,是由于光能利用率模型将同种植被的最大光能利用率设为定值,不能体现植被生长状态的影响,从而增加了估算光能利用率的不确定性。但MODIS GPP与涡度相关通量塔实测GPP数据变化趋势一致,有较强的相关性(R~2=0.587,P=0),因此MODIS GPP数据可用于徐州矿区生态修复前后GPP变化特征分析。(2) 2005—2011年,徐州煤矿开采对徐州矿区生态环境破坏严重,固碳能力持续减弱,2011年后徐州地区采取生态修复措施,GPP明显升高,到2015年GPP达到最高值(0.878 kgC/(m^(2)·a)),2016—2020年GPP变化趋于稳定(0.85 kgC/(m^(2)·a)左右)。(3)徐州采取的矿区关闭、煤矸石回填、生态公园建设等一系列生态修复措施,提高了原有矿区的固碳增汇能力,形成了自稳定生态系统,且未来仍有改善的趋势,证明对煤炭资源枯竭型城市进行生态修复可以在5~10 a内有效改善当地生态环境,快速提升当地的植被固碳能力,为其他煤炭资源枯竭型城市的生态修复提供参考。 展开更多
关键词 煤炭资源枯竭转型城市 生态修复 总初级生产力 土地利用 时空变化 植被指数
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长白山区白江河泥炭地植被短期恢复实验 被引量：4
2
作者 刘宇 杨盼盼 +4 位作者 卜兆君 王升忠 刘超 鹿凡 陈永达 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2000-2006,共7页
泥炭地是重要陆地碳库,在全球范围内大多面临退化问题。选择长白山区排水改造后的白江河泥炭地为研究地,采用水文恢复、小灌木去除和泥炭藓移植结合的技术,通过筑坝堵截排水沟、剪除金露梅和移植泥炭藓繁殖体以实现各3个水平的水位埋深... 泥炭地是重要陆地碳库,在全球范围内大多面临退化问题。选择长白山区排水改造后的白江河泥炭地为研究地,采用水文恢复、小灌木去除和泥炭藓移植结合的技术,通过筑坝堵截排水沟、剪除金露梅和移植泥炭藓繁殖体以实现各3个水平的水位埋深、小灌木盖度和移植密度的手段,进行了短期恢复实验研究。结果表明:随着水位提升,泥炭藓定植盖度增大;移植密度不超过1∶10(采集∶移植面积比)的条件下,定植盖度随移植密度增大而增大;在浅水位埋深(5~30 cm)条件下,定植盖度随小灌木盖度增加而增加。研究表明,排水泥炭地的恢复项目中,在抬升水位的基础上,移植足量的泥炭藓繁殖体,适当移除小灌木,可提高泥炭地生态恢复的效率。 展开更多
关键词 泥炭地恢复 水位埋深 遮阴 繁殖体移植
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基于涡动及走航观测的晋东南煤矿区甲烷分布特征 被引量：14
3
作者 刘艳秋 秦凯 +5 位作者 COHEN Blake Jason 康涵书 胡玮 鹿凡 武晓晖 杨成立 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4395-4402,共8页
甲烷是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体,在大气中的寿命仅为10 a左右,但其全球增温潜势却是CO_(2)的几十倍。大气中的甲烷体积分数可以更加迅速地对温室减排活动做出响应,相较于CO_(2)减排,控制和减少甲烷排放是短期内应对气候变化... 甲烷是仅次于二氧化碳的全球第二大温室气体,在大气中的寿命仅为10 a左右,但其全球增温潜势却是CO_(2)的几十倍。大气中的甲烷体积分数可以更加迅速地对温室减排活动做出响应,相较于CO_(2)减排,控制和减少甲烷排放是短期内应对气候变化的最有效手段之一。煤炭开采行业是我国甲烷的最主要排放源之一。在碳达峰和碳中和的国家战略需求下,控制和利用煤炭活动产生的甲烷排放,必将成为“十四五”期间我国甲烷排放控制行动的重点,厘清煤矿行业的甲烷排放特征具有重要意义。煤炭开采活动产生的甲烷排放受到地质赋存、开采方式、利用情况等众多因素影响,传统的“自下而上”排放因子清单方法不确定性较大,基于大气甲烷体积分数观测数据的“自上而下”技术正成为监测核算甲烷排放的重要方法。2021年秋冬季,采用“固定+走航”相结合的观测手段,以我国典型的甲烷高排放区(晋东南煤矿区)为实验区域,获取一手观测数据,分析并揭示近地面甲烷体积分数特征及其潜在的排放源信息。结果表明:(1)甲烷体积分数的时空变化性强,煤矿区本底甲烷体积分数值是清洁本底的近1.7倍,极端高值可达本底值的40~50倍;(2)甲烷体积分数在1 d内的变化与煤炭生产活动密切相关,逐日变化受气象扩散条件影响较大;(3)绝大多数甲烷体积分数高值位于煤矿生产相关区域,但由于扩散作用的影响,煤炭生产对甲烷体积分数时空分布影响存在一定的空间偏离性和时间滞后性。地面“固定+走航观测”手段可以提供精细化的甲烷排放特征信息,研究结论可为基于观测“自上而下”地构建煤炭行业甲烷排放清单奠定一定基础。 展开更多
关键词 煤矿区 甲烷分布 涡动相关 走航观测 时空分布 空间异质性 排放源
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火烧高温对泥炭藓孢子萌发力影响的模拟实验 被引量：1
4
作者 郭泓伯 徐雪莹 +6 位作者 卜兆君 冯璐 吕熙瑶 王建毅 陈永达 夏尤普·玉苏甫 鹿凡 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2369-2376,共8页
作为生态系统稳定性维持的一个重要因素,火对泥炭地优势植物泥炭藓(Sphagnum)孢子库的影响尚不清楚.以采自长白山区泥炭地的泥炭土和3种泥炭藓的成熟孢子为实验材料,室内模拟火烧,以此设置不同温度水平(20、40、60或100℃,持续0.5、1、2... 作为生态系统稳定性维持的一个重要因素,火对泥炭地优势植物泥炭藓(Sphagnum)孢子库的影响尚不清楚.以采自长白山区泥炭地的泥炭土和3种泥炭藓的成熟孢子为实验材料,室内模拟火烧,以此设置不同温度水平(20、40、60或100℃,持续0.5、1、2、4或10 min),对泥炭藓孢子进行热激处理,经萌发实验后,研究火烧高温对孢子萌发率的影响.结果显示,火烧期间各层土温随深度而递减,表层泥炭可达300℃的极端高温,而1 cm深温度仅为70℃,体现出泥炭土良好的热缓冲性;40℃的热激可使锈色泥炭藓(S.fuscum)与中位泥炭藓(S.magellanicum)孢子萌发率提高20%与50%;60℃的热激使尖叶泥炭藓(S.capillifolium)孢子的萌发率提高1倍;100℃热激对3种泥炭藓孢子萌发则有强烈的抑制作用.研究表明,泥炭藓孢子耐受高温的能力有限,但土壤中的孢子凭借泥炭的良好热缓冲性,可以躲避火烧高温造成的致命伤害,适度的热激甚至能提高其萌发力,对其在火后的建植及种群的长存可能有重要意义. 展开更多
关键词 泥炭藓 火干扰 热激 萌发率 土壤温度
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基于高分五号卫星的山西省煤炭行业甲烷点源排放特征 被引量：4
5
作者 康涵书 秦凯 +3 位作者 鹿凡 胡玮 许庆 科恩·杰森 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3960-3968,共9页
甲烷是长效温室气体之一,其增温潜势是CO_(2)的28倍,约占全球变暖效应的16%。煤炭生产活动是中国甲烷排放的主要来源之一,作为中国主要的煤炭生产基地之一,山西省煤炭行业排放了大量甲烷。利用高分辨率遥感数据对山西省煤炭行业的甲烷... 甲烷是长效温室气体之一,其增温潜势是CO_(2)的28倍,约占全球变暖效应的16%。煤炭生产活动是中国甲烷排放的主要来源之一,作为中国主要的煤炭生产基地之一,山西省煤炭行业排放了大量甲烷。利用高分辨率遥感数据对山西省煤炭行业的甲烷排放进行估算,可以为建立精细化的煤炭行业甲烷排放清单奠定数据基础,并为制定有效的减排措施提供科学依据。利用我国高分五号02星搭载的先进高光谱成像仪(AHSI),使用2021年10月—2023年3月的数据,探测到山西省煤炭行业等408个厂矿的838个甲烷羽流,并计算各羽流的排放速率。结果显示:①山西省煤炭行业的甲烷羽流排放速率呈现出非对称性,84%的羽流的排放速率在0.5~3.0 t/h,但也有少数极端情况,最高的排放速率超过10.0 t/h。②山西省有6个煤炭行业甲烷点源排放密集区,其中5个密集区与XCH_(4)的高值区域相对应。③检测到甲烷排放点源,以煤矿和焦化企业为最多。不同类型的排放源甲烷平均排放速率差异性较大,且排放速率会随时间和排放源的变化而波动。煤炭行业的各个环节都可能存在甲烷排放。④高度持续性排放源虽然只占所有点源的13%,但其贡献了41%的总排放速率。相反,高度间断性排放源虽然占了59%,但其只贡献了25%的总排放速率。全山西煤炭行业的甲烷综合排放速率为177.17±56.35 t/h,主要由煤矿类、焦化类和火电类企业的甲烷排放构成。 展开更多
关键词 GF5B–AHSI 煤炭行业 甲烷点源排放 排放特征 间歇性
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碳柱观测合作网络(COCCON)甲烷监测进展及其在中国的初步应用 被引量：1
6
作者 涂倩思 秦凯 鹿凡 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1955-1967,共13页
地基遥感技术是监测大气温室气体柱浓度、校准卫星和研究碳源汇的有效手段。基于便携式傅里叶光谱仪EM27/SUN的碳柱观测合作网络(COCCON)可以作为全球碳柱总量观测网(TCCON)的有效补充。本文介绍了COCCON仪器线型函数ILS与开放路径测量... 地基遥感技术是监测大气温室气体柱浓度、校准卫星和研究碳源汇的有效手段。基于便携式傅里叶光谱仪EM27/SUN的碳柱观测合作网络(COCCON)可以作为全球碳柱总量观测网(TCCON)的有效补充。本文介绍了COCCON仪器线型函数ILS与开放路径测量方法、高精度反演算法PROFFAST,展现了仪器的高稳定性和反演结果的较低的不确定性,梳理总结了COCCON甲烷观测在卫星遥感反演验证、城市排放、煤矿区排放、畜牧业排放等方面的研究进展,呈现了COCCON仪器在中国城市及煤矿区甲烷监测中的初步应用并展望了下一步需要研究的重点问题。 展开更多
关键词 温室气体 地基遥感 傅里叶变换光谱仪 EM27/SUN 碳柱观测合作网络 甲烷 煤矿区排放
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利用叶片正反面反射光谱估算叶绿素含量 被引量：5
7
作者 王鑫 王梓橦 +3 位作者 尤文强 鹿凡 赵云升 卢珊 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2524-2528,共5页
叶片叶绿素含量的快速无损估算方法对研究植被生长和环境胁迫都具有重要意义。传统叶绿素光谱估测方法,主要是基于叶片正面光谱信息。而在实际遥感观测中,传感器不仅会接收植被叶片正面光谱信息,植被叶片反面光谱信息也会同时被接收。... 叶片叶绿素含量的快速无损估算方法对研究植被生长和环境胁迫都具有重要意义。传统叶绿素光谱估测方法,主要是基于叶片正面光谱信息。而在实际遥感观测中,传感器不仅会接收植被叶片正面光谱信息,植被叶片反面光谱信息也会同时被接收。该研究主要目的是找到在同时考虑叶片正反面光谱信息时也能精确估算叶片叶绿素含量的分析方法。对比了简单差值植被指数(SD),简单比值植被指数(SR),归一化植被指数(ND)与偏最小二乘(PLS)建模方法,并对检验样本集进行了精度比较。结果发现用PLS方法估算两种植被正反面叶片的叶绿素含量与真实叶片叶绿素含量的拟合精度更高,R2为0.91,RMSE为5.21μg·cm-2。因此可以认为PLS方法在同时考虑植被叶片的正反面光谱信息时对植被叶片叶绿素含量的估算更准确。 展开更多
关键词 叶片正反面 叶绿素含量 偏最小二乘 植被指数
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我国黄金科技发展战略的探讨
8
作者 崔锡武 鹿凡 《黄金》 CAS 北大核心 1989年第1期1-3,共3页
本文结合我国黄金矿山的实际,探讨黄金科技发展战略的指导思想,并对技术发展战略提出初步设想,具体分析了技术开发的几个重要问题。
关键词 黄金 发展战略 技术开发
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煤炭行业甲烷排放卫星遥感研究进展与展望 被引量：15
9
作者 秦凯 何秦 +3 位作者 康涵书 胡玮 鹿凡 科恩·杰森 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期110-122,共13页
煤炭开采是我国最主要的甲烷排放源之一,建立高时空分辨率的甲烷排放清单是推动煤炭行业甲烷减排的重要抓手。以Sentinel-5P/TROPOMI、GHGSat-D/WAF-P、GF-5/AHSI为代表的遥感卫星已成功用于区域和点源尺度的煤炭行业甲烷排放检测与量... 煤炭开采是我国最主要的甲烷排放源之一,建立高时空分辨率的甲烷排放清单是推动煤炭行业甲烷减排的重要抓手。以Sentinel-5P/TROPOMI、GHGSat-D/WAF-P、GF-5/AHSI为代表的遥感卫星已成功用于区域和点源尺度的煤炭行业甲烷排放检测与量化研究。介绍当前可用于煤炭行业甲烷排放研究的遥感卫星及数据,分析相应的甲烷柱浓度及排放速率遥感反演技术进展,并讨论其适用性与优缺点。建议以煤矿聚集区和单一煤矿为两个关键尺度,加快建设中国煤炭行业的“自上而下”甲烷排放清单,指出未来需要重点研究的3点内容:采用TROPOMI数据和简化质量平衡法,反演全国14个大型煤炭基地的甲烷排放;基于10nm分辨率的高光谱遥感卫星,检测与量化全国数千家煤矿的甲烷排放量;挖掘不同尺度遥感卫星观测之间的内在联系,开展协同分析。 展开更多
关键词 甲烷 煤矿 排放 TROPOMI卫星 高分五号卫星
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