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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

目的：通过研究黄土高原2000-2014年的植被碳利用效率的时间和空间的变化，明晰气象因子对黄土高原地区碳利用效率的影响特征，在黄土高原退耕还林以及全球气候变化的背景下为植被碳利用效率的变化做出理论支撑。

意义：黄土高原是中国生态建设的重点地区之一，在黄土高原退耕还林以及全球气候变化的背景下研究植被碳利用效率的变化及其影响因素对陆地生态系统碳循环的研究都具有重要意义。所以开展CUE空间格局和时空变化研究变得尤为重要。

国内外研究现状

目前为止，全球关于CUE和的研究越来多 ^{[2][3][4][5][6][7][8][9][10]}。主要研究旨在讨论CUE的季节性变化、年变化^[5][10]， CUE和生产力与植被生长率、生长和维持呼吸、气象因子的相关性及其驱动因子研究^{[7][9] [11][14][15] [16]}。至今为止国内外计算植被CUE常用的方法有生物计量法、涡度相关法、模型估计法和遥感法^[1]，遥感法应用较以前更广泛一些。研究时由所用方法选择相应数据，一般常用研究区的碳通量数据或者遥感数据来计算CUE，由于在各研究中使用的数据、方法、模型不同，所以导致所测得的CUE的范围也具有差异性。一些研究结果表示CUE是不变的^[9][12]，在一些生态系统碳循环的模型中CUE参数也是一个定值，而在另外一些人的研究中表示在2009-2100年间，全球CUE都将呈现递减趋势，这与温度增高是有一定关系的^[16]。相似的，不同的遥感产品之间也具有差异性，He等人就比较过基于MODIS卫星数据与五种基于过程的模型模拟CUE的结果，结果反映出MODIS卫星数据所测得的CUE比五种基于过程模型所测得的CUE略高0.03^[2]，不同的产品间估算出来的CUE差别显著。研究时应综合考虑各个因素以判定效果。

2. 研究的基本内容

对黄土高原地区2000年-2014年间的MODIS生产力（GPP、NPP）的卫星数据处理后，对碳利用效率(CUE)、气象要素等数据资料进行统计分析，得到黄土高原地区在15年间CUE的空间分布状况和变化趋势，研究CUE时空变化特征及气象因子对CUE的影响特征，主要研究内容包括：（1）黄土高原地区的CUE、GPP、NPP的时间、空间分布特征分析（2）2000-2014年间黄土高原地区气象因子的时间变化特征分析（3）2000-2014年间不同气象因子（辐射、温度、降水等）对CUE的影响

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

1.数据获取与处理：

（1）对下载的modis hdf格式的gpp和npp数据进行modis gpp和npp数据进行拼接，投影转换和剪裁等操作得到该时段黄土高原地区植被生产力、cue、降水量、温度、辐射量的空间图。

4. 参考文献

[1].朱万泽.森林碳利用效率研究进展[j]. 植物生态学报, 2013, 37(11): 1043-1058.

[2]. yue he, shilong piao, xiangyi li, anping chen, dahe,qin.global patterns of vegetation carbon use efficiency and their climate driversdeduced from modis satellite data and process-based models[j]. agricultural andforest meteorology, 256-257(2018): 150-158.

[3]. ryan m g, lavigne m b, gower s t. annual carbon cost ofautotrophic respiration in boreal forest ecosystems in relation to species andclimate[j]. journal of geophysical research atmospheres, 1997, 102(d24): 871-28883.