Estudio de los Cambios Espaciales y Temporales Regionales de la Productividad Neta del Ecosistema de Cultivos a partir de Datos de Teledetección
Autores: Wang, Peng; Xue, Yong; Yan, Zhigang; Yin, Wenping; He, Botao; Li, Pei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio de los Cambios Espaciales y Temporales Regionales de la Productividad Neta del Ecosistema de Cultivos a partir de Datos de Teledetección
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Productividad del ecosistema
Balance de carbono
Agroecosistemas
Cultivos agrícolas
NEP
Ciclo del carbono
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La productividad neta del ecosistema (NEP) es un indicador crucial del balance de carbono y la salud de un ecosistema. Hasta ahora, pocos estudios han estimado la NEP de los cultivos y la han analizado en el espacio y el tiempo. El estudio de la NEP en los cultivos es crucial para comprender el ciclo del carbono de los agroecosistemas y determinar el estado de las fuentes y sumideros de carbono en las tierras agrícolas a escala regional. En este estudio, calculamos la productividad primaria neta (NPP) y la NEP de los cultivos agrícolas en la provincia de Jiangsu, China, desde 2001 hasta 2022 utilizando datos de teledetección, datos de uso del suelo y datos meteorológicos. Se empleó el modelo modificado Carnegie Ames Stanford Approach (CASA) para estimar la NPP, y se utilizó el modelo de respiración heterotrófica del suelo para calcular la respiración heterotrófica del suelo (Rh). Luego, se evaluó la disponibilidad de la NPP. Sobre esta base, se obtuvo la NEP calculando la diferencia entre la NPP y Rh. Exploramos los cambios espaciales y temporales en la NEP de los cultivos y analizamos la correlación entre la NEP y las actividades de cultivo de los cultivos y los factores climáticos en el contexto de la información de producción agrícola utilizando los conjuntos de datos de NEP de los cultivos agrícolas. El estudio indicó que (1) la NEP de los cultivos en la provincia de Jiangsu mostró un patrón de norte a sur, siendo más alta en el norte y más baja en el sur. A lo largo de 22 años, la NEP promedio de los cultivos en la provincia de Jiangsu se sitúa en 163.4 gC/m2, destacando un rendimiento positivo como sumidero de carbono. No obstante, hasta el 88.04% de los cultivos mostraron tendencias de NEP en declive. (2) Las fluctuaciones mensuales en la NEP de los cultivos en la provincia de Jiangsu exhibieron un patrón bimodal, con picos que ocurrieron durante la primavera y el verano. Los cambios en la NEP de los cultivos estaban significativamente asociados con diversas actividades de producción agrícola. (3) Se observaron diferencias regionales significativas en la respuesta de la NEP de los cultivos a la temperatura y la precipitación, las cuales impactaron directamente en el rendimiento anual de la NEP. Este estudio podría servir como referencia para la investigación sobre el ciclo del carbono en la agricultura y el desarrollo de políticas destinadas a reducir las emisiones y mejorar los sumideros de carbono en las tierras agrícolas locales.
Descripción
La productividad neta del ecosistema (NEP) es un indicador crucial del balance de carbono y la salud de un ecosistema. Hasta ahora, pocos estudios han estimado la NEP de los cultivos y la han analizado en el espacio y el tiempo. El estudio de la NEP en los cultivos es crucial para comprender el ciclo del carbono de los agroecosistemas y determinar el estado de las fuentes y sumideros de carbono en las tierras agrícolas a escala regional. En este estudio, calculamos la productividad primaria neta (NPP) y la NEP de los cultivos agrícolas en la provincia de Jiangsu, China, desde 2001 hasta 2022 utilizando datos de teledetección, datos de uso del suelo y datos meteorológicos. Se empleó el modelo modificado Carnegie Ames Stanford Approach (CASA) para estimar la NPP, y se utilizó el modelo de respiración heterotrófica del suelo para calcular la respiración heterotrófica del suelo (Rh). Luego, se evaluó la disponibilidad de la NPP. Sobre esta base, se obtuvo la NEP calculando la diferencia entre la NPP y Rh. Exploramos los cambios espaciales y temporales en la NEP de los cultivos y analizamos la correlación entre la NEP y las actividades de cultivo de los cultivos y los factores climáticos en el contexto de la información de producción agrícola utilizando los conjuntos de datos de NEP de los cultivos agrícolas. El estudio indicó que (1) la NEP de los cultivos en la provincia de Jiangsu mostró un patrón de norte a sur, siendo más alta en el norte y más baja en el sur. A lo largo de 22 años, la NEP promedio de los cultivos en la provincia de Jiangsu se sitúa en 163.4 gC/m2, destacando un rendimiento positivo como sumidero de carbono. No obstante, hasta el 88.04% de los cultivos mostraron tendencias de NEP en declive. (2) Las fluctuaciones mensuales en la NEP de los cultivos en la provincia de Jiangsu exhibieron un patrón bimodal, con picos que ocurrieron durante la primavera y el verano. Los cambios en la NEP de los cultivos estaban significativamente asociados con diversas actividades de producción agrícola. (3) Se observaron diferencias regionales significativas en la respuesta de la NEP de los cultivos a la temperatura y la precipitación, las cuales impactaron directamente en el rendimiento anual de la NEP. Este estudio podría servir como referencia para la investigación sobre el ciclo del carbono en la agricultura y el desarrollo de políticas destinadas a reducir las emisiones y mejorar los sumideros de carbono en las tierras agrícolas locales.