摘要&关键词
摘要:热量资源是自然区域和自然带划分的重要依据,是农业生产的重要自然资源,通常以温度高低和积温多少来表征。10℃是喜温植物适宜生长的起始温度,也是喜凉作物迅速生长、多年生作物开始以较快速度积累干物质的温度。农业生产及科研部门以≥10℃积温及其相应的持续日数来衡量一个地区的农业气候生产潜力,并作为引种和耕作制度改革的重要依据。利用中国生态系统研究网络(CERN)生态站逐日平均气温数据,采用5日滑动平均法建立了典型生态系统生态站2001–2015年≥10℃积温数据集,包含了农田、森林、草地、荒漠、沼泽、湖泊和海湾等中国主要生态系统35个生态站2001–2015年≥10℃的活动积温、有效积温和持续日数,为开展全国或区域积温变化的趋势和规律研究提供了数据支撑。
关键词:生态系统;≥10℃积温;生态站;热量资源
Abstract & Keywords
Abstract:?Thermal resources provide an important basis for the division of natural areas or belts, and are also an important natural resource for agricultural production. They are usually characterized by temperature and accumulated temperature. The study adopts 10°C as a threshold because this is the threshold temperature for the growth of thermophilic plants, a temperature at which chimonophilous crops grow rapidly and perennial crops accelerate its accumulation of dry matter. Agricultural departments and institutions often use the ≥10℃ accumulated temperature and its corresponding duration to measure the agro-climatic production potential of a region, which importantly guides the introduction and cultivation system reform. Based on the average daily temperature automatically observed by the Chinese Ecosystem Research Network (CERN), we used the 5-day moving average method to build a dataset of ≥10℃ accumulated temperature at field stations of typical Chinese ecosystems from 2001 to 2015. The dataset records the ≥10℃accumulated temperature, effective accumulated temperature and duration at 35 field stations of CERN that covers China’s major ecosystems of, for example, agriculture, forest, grassland, desert, wetland, lake and bay, which is expected to support research on accumulated temperature changes regionally or nationwide.
Keywords:?ecosystem;?≥10℃ accumulated temperature;?field station;?thermal resources
数据库(集)基本信息简介
数据库(集)名称 | 中国典型生态系统生态站2001–2015年≥10℃积温数据集 | |||
数据作者 | 苏文 | |||
数据通信作者 | 苏文(suw@igsnrr.ac.cn) | |||
原始数据生产者 | CERN站 | 观测人员 | 站长 | 所属研究所 |
哀牢山站 | 武传胜、刘玉洪 | 张一平 | 中国科学院西双版纳热带植物园 | |
安塞站 | 姜峻 | 陈云明 | 中国科学院水土保持研究所 | |
北京森林站 | 白帆、周庆华 | 桑卫国 | 中国科学院植物研究所 | |
策勒站 | 郭永平、李向义 | 曾凡江 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 | |
长白山站 | 徐浩、关德新 | 王安志 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | |
长武站 | 朱元骏、李宏刚 | 刘文兆 | 中国科学院水土保持研究所 | |
常熟站 | 林静慧、王书伟 | 颜晓元 | 中国科学院南京土壤研究所 | |
大亚湾站 | 宋星宇、潘建平 | 王友绍 | 中国科学院南海海洋研究所 | |
鼎湖山站 | 孟泽、张倩媚 | 周国逸 | 中国科学院华南植物园 | |
东湖站 | 韩军、过龙根 | 谢平 | 中国科学院水生生物研究所 | |
鄂尔多斯站 | 杜娟、崔清国 | 黄振英 | 中国科学院植物研究所 | |
封丘站 | 李小丽 | 丁维新 | 中国科学院南京土壤研究所 | |
阜康站 | 高新连、牛信信 | 马健 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 | |
贡嘎山站 | 王可琴、刘明德 | 王根绪 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 | |
海北站 | 张法伟 | 曹广民 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | |
海伦站 | 李猛 | 韩晓增 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | |
鹤山站 | 孙聃、林永标 | 申卫军 | 中国科学院华南植物园 | |
会同站 | 张秀永、颜绍馗 | 汪思龙 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | |
胶州湾站 | 赵永芳、朱明亮 | 孙松 | 中国科学院海洋研究所 | |
拉萨站 | 孙维、何永涛 | 张扬建 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | |
临泽站 | 杜明武、吉喜斌 | 赵文智 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | |
栾城站 | 程一松、胡春胜 | 沈彦俊 | 中国科学院遗传与发育生物学研究所 | |
茂县站 | 何其华、周志琼 | 包维楷 | 中国科学院成都生物研究所 | |
奈曼站 | 李玉霖、冯静 | 赵学勇 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | |
内蒙古站 | 韩建梅、王扬 | 白永飞 | 中国科学院植物研究所 | |
千烟洲站 | 刘允芬、温学发 | 王辉民 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | |
三江站 | 乔田华、郭跃东 | 宋长春 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | |
沙坡头站 | 高永平、高艳红 | 李新荣 | 中国科学院西北生态环境资源研究院 | |
沈阳站 | 蒋正德、郑立臣 | 陈欣 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | |
太湖站 | 朱广伟、杨宏伟 | 秦伯强 | 中国科学院南京地理与湖泊研究所 | |
桃源站 | 尹春梅、傅心赣 | 魏文学 | 中国科学院亚热带农业生态研究所 | |
西双版纳站 | 刘文杰、邓云 | 曹敏 | 中国科学院西双版纳热带植物园 | |
盐亭站 | 高美荣 | 朱波 | 中国科学院成都山地灾害与环境研究所 | |
鹰潭站 | 官有军、刘晓利 | 孙波 | 中国科学院南京土壤研究所 | |
禹城站 | 娄金勇、刘振民 | 欧阳竹 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | |
数据时间范围 | 2001–2015年 | |||
地理区域 | 中国生态系统研究网络(CERN)35个生态站,包括:海伦站、沈阳站、栾城站、安塞站、禹城站、长武站、封丘站、常熟站、盐亭站、拉萨站、桃源站、鹰潭站、千烟洲站、长白山站、北京森林站、茂县站、贡嘎山站、会同站、鼎湖山站、鹤山站、哀牢山站、西双版纳站、内蒙古站、海北站、阜康站、奈曼站、鄂尔多斯站、临泽站、策勒站、沙坡头站、三江站、太湖站、东湖站、大亚湾站、胶州湾站。 | |||
数据量 | 497条记录 | |||
数据格式 | *.xlsx | |||
数据服务系统网址 | http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/664 | |||
基金项目 | 国家重点研发计划(2017YFC0503803),中国科学院科学服务网络计划(STS计划,KFJ-SW-STS-168)。 | |||
数据库(集)组成 | 数据文件由2个表单组成,“积温数据”表单存放35个生态站2001–2015年的≥10℃积温相关数据,共有497条记录;“生态站信息”表单存放35个生态站的基础背景信息。 |
Dataset Profile
Title | A dataset of ≥10℃ accumulated temperature at field stations of typical Chinese ecosystems from 2001 to 2015 | |||
Data corresponding author | Su Wen (suw@igsnrr.ac.cn) | |||
Data author | Su Wen | |||
Original data producers | CERN station | Observer | Head of Station | Institute |
Ailaoshan | Wu Chuansheng, Liu Yuhong | Zhang Yiping | Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences | |
Ansai | Jiang Jun | Chen Yunming | Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences | |
Beijing | Bai Fan, Zhou Qinghua | Sang Weiguo | Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences | |
Cele | Guo Yongping, Li Xiangyi | Zeng Fanjiang | Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences | |
Changbaishan | Xu Hao, Guan Dexin | Wang Anzhi | Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences | |
Changwu | Zhu Yuanjun, Li Honggang | Liu Wenzhao | Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences | |
Changshu | Lin Jinghui, Wang Shuwei | Yan Xiaoyuan | Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences | |
Dayawan | Song Xingyu, Pan Jianping | Wang Youshao | South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences | |
Dinghuashan | Meng Ze, Zhang Qianmei | Zhou Guoyi | South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences | |
Donghu | Han Jun, Guo Longgen | Xie Ping | Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences | |
Ordos | Du Juan, Cui Qinngguo | Huang Zhenying | Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences | |
Fengqiu | Li Xiaoli | Ding Weixin | Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences | |
Fukang | Gao Xinlian, Niu Xinxin | Ma Jian | Xinjiang Institute of Ecology and Geography, Chinese Academy of Sciences | |
Gonggashan | Wang Keqin, Liu Mingde | Wang Genxu | Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences | |
Haibei | Zhang Fawei | Cao Guangmin | Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences | |
Hailun | Li Meng | Han Xiaozeng | Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences | |
Heshan | Sun Dan, Lin Yongbiao | Shen Weijun | South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences | |
Huitong | Zhao Xiuyong, Yan Shaokui | Wang Silong | Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences | |
Jiaozhouwan | ZhaoYongfang, Zhu Mingliang | Sun Song | Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences | |
Lasa | Sun Wei, He Yongtao | Zhang Yangjian | Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences | |
Linze | Du Mingwu, Ji Xibin | Zhao Wenzhi | Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences | |
Luancheng | Cheng Yisong, Hu Chunsheng | Shen Yanjun | Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences | |
Maoxian | He Qihua, Zhou Zhiqiong | Bao Weikai | Chengdu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences | |
Naiman | Li Yulin, Feng Jing | Zhao Xueyong | Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences | |
Inner Mongolia | Han Jianmei, Wang Yang | Bai Yongfei | Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences | |
Qianyanzhou | Liu Yunfen, Wen Xuefa | Wang Huimin | Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences | |
Sanjiang | Qiao Tianhua, Guo Yuedong | Song Changchun | Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences | |
Shapotou | Gao Yongping, Gao Yanhong | Li Xinrong | Northwest Institute of Eco-Environment and Resources, Chinese Academy of Sciences | |
Shenyang | Jiang Zhengde, Zheng Lichen | Chen Xin | Institute of Applied Ecology, Chinese Academy of Sciences | |
Taihu | Zhu Guangwei, Yang Hongwei | Qin Boqiang | Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences | |
Taoyuan | Yin Chunmei, Fu Xingan | Wei Wenxue | Institute of Subtropical Agriculture, Chinese Academy of Sciences | |
Xishuangbanna | Liu Wenjie, Dengyun | Cao Min | Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences | |
Yanting | Gao Meirong | Zhu Bo | Institute of Mountain Hazards and Environment, Chinese Academy of Sciences | |
Yingtan | Guan Youjun, Liu Xiaoli | Sun Bo | Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences | |
Yucheng | Lou Jinyong, Liu Zhenmin | Ouyang Zhu | Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, Chinese Academy of Sciences | |
Time range | 2001 – 2015 | |||
Geographical scope | 35 field stations of the Chinese Ecosystem Research Network (CERN), including stations of Hailun, Shenyang, Luancheng, Ansai, Yucheng, Changwu, Fengqiu, Changshu, Yanting, Lasa, Taoyuan, Yingtan, Qianyanzhou, Changbaishan, Beijing, Maoxian, Gonggashan, Huitong, Dinghushan, Heshan, Ailaoshan, Xishuangbanna, Inner Mongolia, Haibei, Fukang, Naiman, Ordos, Linze, Cele, Shapotou, Sanjiang, Taihu, Donghu, Dayawan, Jiaozhouwan. | |||
Data volume | 497 records | |||
Data format | .xlsx | |||
Data service system | <http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/664> | |||
Sources of funding | National Key R&D Program of China (2017YFC0503803); Science and Technology Service Network Initiative of the Chinese Academy of Sciences (STS Plan, KFJ-SW-STS-168). | |||
Dataset composition | The dataset consists of an Excel file which is composed of two sheets. The “Accumulated Temperature Data” sheet stores the accumulated temperature data of the 35 field stations from 2001 to 2015, with a total of 497 records; The “Information of field stations” sheet stores the basic background information of the 35 stations. |
引 言
热量资源是自然区域和自然带划分的重要依据,是农业生产的重要自然资源,通常以温度高低和积温多少来表征。某一时段内逐日平均气温累积之和称为积温。在农业生产实践中,积温的应用很广泛,是开展农业气候区划、农作物种植合理配置、作物物候期预报、病虫害预测等方面工作的重要依据,对该地区农业发展具有重要意义[1,2,3,4 ]。在全球气候变暖背景下,越来越多的****选取积温为主要热量指标,开展全国或区域农业热量资源的时空分布及其变化特征、热量资源变化对农业生产的影响等方面的研究[1,3,5,6,7,8,9,10 ]。
生态系统是地球系统中最为活跃、与人类活动最为密切的生物圈的核心。中国生态系统研究网络(CERN)于1988年由中国科学院组建,目前有44个生态站、5个学科分中心和1个综合研究中心组成。生态站涵盖了农田、森林、草地、荒漠、湖泊、海湾、沼泽、喀斯特和城市9类生态系统,分布在我国的主要气候地带和经济类型区域[11]。CERN的主要任务之一是按照统一规范对我国典型生态系统的主要环境因子和生物群落及其基本生态过程进行长期观测。自1998年以来,CERN的每个生态站按照统一的监测指标体系和操作规范,针对其代表性生态系统,按规定的时间频度和监测范围,对水分、土壤、大气、生物等4个学科大类的近300个项目进行观测和分析[12]。各生态站在能够反映本站较大范围气象要素特点的地方设置气象观测场,获取地面气象数据[13]。
目前有关积温的数据产品主要是气象部门地面气象站的积温数据或是以气象站积温数据为基础生成的积温空间分布数据集。积温与其他资源的区别在于存在很大的地域差异和时间变化[14]。CERN生态站的气象观测数据不仅反映了站点的气象状况,还能够代表周围一定范围的平均气象状况[15],因此,利用CERN生态站逐日平均气温数据建立长时间序列的生态站积温数据集,不仅反映我国典型生态系统生态站积温的时空变化,在一定程度上也是气象部门站点积温数据的重要补充。
1 ? 数据采集和处理方法
自动观测是生态观测研究的主要手段,生态站主要采用自动气象站对气象要素进行长期、连续观测。通过仪器获得的原始数据经过CERN大气分中心组织开发的数据处理软件处理后,生成规范化的报表,每年定期报送到大气分中心。分中心对数据进行审核,将达到规范要求的数据提交综合中心,综合中心将数据加载到CERN综合数据库并对外发布共享。2005年生态站新增常规气象要素的人工观测,数据同样定期报送、审核、发布。
根据生态站已有数据状况,确定以时间序列较长的自动观测气温数据作为基础数据,以人工观测数据与中国气象局气象站数据为辅助数据,构建生态站积温数据集,具体构建过程见图1。
图1 ? 积温数据集构建流程图
1.1 ? 数据收集
CERN气温的自动观测仪器为芬兰Vaisala公司生产的HMP45D温湿度传感器。该传感器是目前我国气象部门地面气象观测网内自动气象站统一使用的测量气温和相对湿度的传感器[16]。原始观测数据每整点小时存储在数据采集器的日文件中,再通过数据处理软件计算气温日、月平均值与合计值[13,15]。
多数生态站的气温数据从1998年开始,考虑到观测初期数据质量参差不齐,确定2001年为起始年,2015年为终止年,构建2001–2015年15年积温数据集。选取具有10年以上观测数据的35个生态站(见表1)逐日平均自动观测气温数据作为基础数据,数据来自CERN综合中心数据资源服务网站(http://www.cnern.org.cn)的生态系统长期监测数据库。2005–2015年的人工观测气温数据同样来自此网站。邻近中国气象局气象站的日气温数据来自国家气象信息中心,时间段为2001–2004年。
1.2 ? 异常数据剔除
基础数据每年经过大气分中心的质量控制,包括对数据进行物理极值检查、历史极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查等[15],已经剔除了明显的错误数据。为了尽量使所有错误和极可疑的数据得以纠正,重点围绕长时间序列、多站点比较等方面开展了数据质量检查(具体内容见第三章),对检查出来的错误数据进行剔除。
1.3 ? 数据插补
由于仪器故障、人为因素、质量控制等原因,各个生态站气温观测数据都存在缺失的情况,从而造成日气温时间序列的不完整。为了保证积温数据的完整性和连续性,需要对缺失的气温数据进行插补,以得到完整的数据序列。
通过建立生态站气温数据与数据完整性好的相关气温序列的回归方程,来完成基础气温数据的插补。2005–2015年将生态站人工观测日气温作为参考数据,2001–2004年以邻近的中国气象局气象站日气温作为参考数据,建立生态站已有日气温数据与参考数据序列的一元线性回归方程,利用参考数据将生态站缺失的数据补齐。所有插补方程拟合程度较高,2001–2004年R2均大于0.96,2005–2015年R2均为0.98以上,且全部通过显著性检验。各生态站的数据插补率见表1。
表1 ? 生态站基本信息及数据插补率
生态站名称 | 生态站代码 | 生态类型 | 气象观测场位置 | 数据插补率(%) | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
经度(°) | 纬度(°) | 海拔(m) | 2001–2004年 | 2005–2015年 | |||
海伦站 | HLA | 农田 | 126.93 | 47.45 | 234 | 10.95 | 1.92 |
沈阳站 | SYA | 农田 | 123.37 | 41.52 | 42 | 37.17 | 4.63 |
栾城站 | LCA | 农田 | 114.69 | 37.89 | 50.1 | 23.07 | 18.67 |
安塞站 | ASA | 农田 | 109.33 | 36.86 | 1033 | 31.55 | 4.21 |
禹城站 | YCA | 农田 | 116.57 | 36.83 | 22 | 2.74 | 5.20 |
长武站 | CWA | 农田 | 110.68 | 35.24 | 1220 | 4.93 | 4.16 |
封丘站 | FQA | 农田 | 114.55 | 35.02 | 67.5 | 9.86 | 4.63 |
常熟站 | CSA | 农田 | 120.70 | 31.55 | 3.1 | 7.12 | 1.57 |
盐亭站 | YGA | 农田 | 105.46 | 31.27 | 420 | 1.23 | 5.08 |
拉萨站 | LSA | 农田 | 91.34 | 29.68 | 3688 | 4.63 | |
桃源站 | TYA | 农田 | 111.44 | 28.93 | 106 | 17.11 | 1.67 |
鹰潭站 | YTA | 农田 | 116.93 | 28.21 | 45 | 19.99 | 3.31 |
千烟洲站 | QYA | 农田 | 115.06 | 26.75 | 53.5 | 1.37 | 1.00 |
长白山站 | CBF | 森林 | 128.10 | 42.35 | 738 | 7.94 | 2.99 |
北京森林站 | BJF | 森林 | 115.43 | 39.97 | 1248 | 24.98 | 5.00 |
茂县站 | MXF | 森林 | 103.90 | 31.70 | 1891 | 2.54 | |
贡嘎山站 | GGF | 森林 | 102.00 | 29.58 | 3000 | 3.35 | 8.66 |
会同站 | HTF | 森林 | 109.61 | 26.85 | 557 | 10.13 | 6.67 |
鼎湖山站 | DHF | 森林 | 112.55 | 23.16 | 100 | 33.47 | 2.36 |
鹤山站 | HSF | 森林 | 112.90 | 22.68 | 75 | 13.62 | 3.24 |
哀牢山站 | ALF | 森林 | 101.03 | 24.54 | 2489 | 1.72 | |
西双版纳站 | BNF | 森林 | 101.26 | 21.93 | 565 | 0.55 | 1.54 |
内蒙古站 | NMG | 草地 | 116.71 | 43.64 | 1187 | 13.69 | 5.80 |
海北站 | HBG | 草地 | 101.31 | 37.61 | 3200 | 22.45 | 4.80 |
阜康站 | FKD | 荒漠 | 87.93 | 44.30 | 475 | 18.14 | 7.64 |
奈曼站 | NMD | 荒漠 | 120.70 | 42.93 | 358 | 14.99 | 4.28 |
鄂尔多斯站 | ESD | 荒漠 | 110.19 | 39.49 | 1300 | 9.36 | |
临泽站 | LZD | 荒漠 | 110.13 | 39.35 | 1384 | 1.05 | |
策勒站 | CLD | 荒漠 | 80.43 | 37.01 | 1303 | 3.41 | |
沙坡头站 | SPD | 荒漠 | 105.01 | 37.47 | 1340 | 15.33 | 5.92 |
三江站 | SJM | 沼泽 | 133.50 | 47.59 | 55 | 12.73 | 2.94 |
太湖站 | THL | 湖泊 | 120.22 | 31.42 | 10 | 20.74 | 0.77 |
东湖站 | DHL | 湖泊 | 114.35 | 30.55 | 21 | 0.57 | |
大亚湾站 | DYB | 海湾 | 114.91 | 22.99 | 40 | 2.33 | 1.24 |
胶州湾站 | JZB | 海湾 | 120.27 | 36.05 | 15 | 13.07 | 15.48 |
注:数据插补率缺失处表示此时间段无数据,无需插补。
1.4 ? 积温计算
在农业生产中常用的积温有活动积温和有效积温两种。大于等于生物学下限温度的日平均气温值称为活动温度;在一定时期内活动温度的总和为活动积温。活动温度与生物学下限温度之差,称作有效温度;在一定时期内有效温度的总和,即为有效积温[17]。
10℃是喜温植物适宜生长的起始温度,也是喜凉作物迅速生长、多年生作物开始以较快速度积累干物质的温度。农业生产及科研部门以≥10℃积温及其相应的持续日数来衡量一个地区的农业气候生产潜力,并作为引种和耕作制度改革的重要依据[3,7,18]。因此,本数据集将计算积温的界限温度定为10℃,采用5日滑动平均法计算日平均气温稳定≥10℃的活动积温、有效积温和持续日数。具体计算方法如下:
(1)确定日平均气温稳定≥10℃的起止日期
在一年中,选择5日滑动平均值≥10℃的最长一段时期,在此时期内的第一个5日中,挑选第一个日平均气温≥10℃的日期,作为日平均气温稳定≥10℃的起始日;在最后一个5日中,挑选最后一个日平均气温≥10℃温度的日期作为终止日[17,19]。
(2)编制计算机程序,计算积温和持续日数
计算起始日至终止日期间≥10℃的日平均气温总和,得到稳定≥10℃的活动积温,即:
?
\({T}_{a}=\sum _{i=1}^{n}{T}_{i}\) | (1) |
式中,Ta 为活动积温(℃);Ti 为日平均气温(℃),当Ti <10℃时,Ti =0;n为计算时段的天数。
计算起始日至终止日期间日平均气温与10℃之差的总和,得到稳定≥10℃的有效积温,即:
?
\({T}_{e}=\sum _{i=1}^{n}({T}_{i}-10)\) | (2) |
式中,Te 为有效积温(℃);Ti 为日平均气温(℃),当Ti <10℃时,按Ti =10计;n为计算时段天数。
累加起始日至终止日期之间的天数,得到日平均气温稳定≥10℃的持续日数。
2 ? 数据样本描述
本数据集的数据存储于Excel文件的2个数据表单中,“积温数据”表单存放35个生态站2001–2015年的≥10℃积温相关数据,共有497条记录;“生态站信息”表单存放35个生态站的基础背景信息。这2个数据表单所包含的具体字段名称、类型及示例见表2和表3。
表2 ? 积温数据表内容
序号 | 字段名称 | 量纲 | 数据类型 | 示例 |
---|---|---|---|---|
1 | 生态站代码 | 字符型 | ASA | |
2 | 年份 | 数字型 | 2001 | |
3 | 活动积温 | ℃ | 数字型 | 3110.1 |
4 | 有效积温 | ℃ | 数字型 | 1530.1 |
5 | 起始日期 | 字符型 | 2001-4-27 | |
6 | 终止日期 | 字符型 | 2001-10-6 | |
7 | 持续日数 | 日 | 数字型 | 163 |
表3 ? 生态站信息表内容
序号 | 字段名称 | 量纲 | 数据类型 | 示例 |
---|---|---|---|---|
1 | 生态站名称 | 字符型 | 安塞站 | |
2 | 生态站代码 | 字符型 | ASA | |
3 | 所在地点 | 字符型 | 陕西省延安市安塞县墩滩 | |
4 | 生态类型 | 字符型 | 农田 | |
5 | 气象观测场经度 | ° | 数字型 | 109.33 |
6 | 气象观测场纬度 | ° | 数字型 | 36.86 |
7 | 气象观测场海拔高度 | m | 数字型 | 1033 |
8 | 区域代表性简述 | 字符型 | 位于黄土高原中部典型黄土丘陵沟壑水土流失严重区,在土壤类型上处于黄绵土与沙黄土交错区;在气候上处于暖温带半湿润向半干旱过渡区;植被类型处于暖温带落叶阔叶林向干草原过渡的森林草原区,同时又是典型受人类活动影响的水土流失严重区。该区土地类型多样,资源丰富,对于开展水土保持与生态环境建设科学研究和试验示范具有典型代表性。 |
图2展示了海伦站和鹰潭站2001–2015年稳定≥10℃的活动积温、有效积温的变化状况。
图2 ? 海伦站和鹰潭站2001–2015年稳定≥10℃积温变化
3 ? 数据质量控制
为了提高数据的准确性、真实性和可靠性,采用“伙伴检验”的方式对基础数据进行了质量检查,即将某站的气象要素与气候上相似的一个或多个邻近站点的气象要素相比较[20]。
2001–2004年气温数据的检查是将生态站日气温与一个邻近气象站的日气温比较。为消除两站数据之间的固有差距,采用比较两站气温偏离本站的距平,将两站距平差距超过2.5℃的数据视为错误数据[20]。
2005–2015年气温数据则采用人工观测数据作为比较对象,将两类数据距平差距超过2.5℃的数据视为可疑数据,再参考邻近气象站的同期观测数据判断是否为错误数据。
4 ? 数据使用方法和建议
本数据集汇集了35个生态站2001–2015年15年的≥10℃积温数据,覆盖了农田、森林、草地、荒漠、沼泽、湖泊和海湾等主要生态系统,为相关****研究区域或全国≥10℃积温的时空格局与变化特征提供了新的数据源,辅以更全面地揭示热量资源分配的格局、规划与调整种植结构和作物布局、制定农业可持续发展规划。
数据作者分工职责
苏文(1968—),女,北京市人,学士,高级工程师,研究方向为生态信息学。主要承担工作:数据整理及论文撰写。
此外,白帆、白永飞、包维楷、曹广民、曹敏、陈欣、陈云明、程一松、崔清国、邓云、丁维新、杜娟、杜明武、冯静、傅心赣、高美荣、高新连、高艳红、高永平、关德新、官有军、郭永平、郭跃东、过龙根、韩建梅、韩军、韩晓增、何其华、何永涛、胡春胜、黄振英、吉喜斌、姜峻、蒋正德、李宏刚、李猛、李向义、李小丽、李新荣、李玉霖、林静慧、林永标、刘明德、刘文杰、刘文兆、刘晓利、刘玉洪、刘允芬、刘振民、娄金勇、马健、孟泽、牛信信、欧阳竹、潘建平、乔田华、秦伯强、桑卫国、申卫军、沈彦俊、宋星宇、宋长春、孙波、孙聃、孙松、孙维、汪思龙、王安志、王根绪、王辉民、王可琴、王书伟、王扬、王友绍、魏文学、温学发、武传胜、谢平、徐浩、颜绍馗、颜晓元、杨宏伟、尹春梅、曾凡江、张法伟、张倩媚、张秀永、张扬建、张一平、赵文智、赵学勇、赵永芳、郑立臣、周国逸、周庆华、周志琼、朱波、朱广伟、朱明亮、朱元骏等主要承担各站数据的监测和质量控制。
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数据引用格式
中国生态系统研究网络. 中国典型生态系统生态站2001–2015年≥10℃积温数据集[DB/OL]. Science Data Bank, 2018. (2018-10-15). DOI: 10.11922/sciencedb.664.
稿件与作者信息
论文引用格式
苏文, 白帆, 程一松, 等. 中国典型生态系统生态站2001–2015年≥10℃积温数据集[J/OL]. 中国科学数据, 2019, 4(1). (2018-12-04). DOI: 10.11922/csdata.2018.0065.zh.
苏文Su Wen
数据整理及论文撰写。
suw@igsnrr.ac.cn
(1968—),女,北京市人,学士,高级工程师,研究方向为生态信息学 。
白帆Bai Fan
主要承担北京森林站数据的监测和质量控制。
程一松Cheng Yisong
主要承担栾城站数据的监测和质量控制。
杜娟Du Juan
主要承担鄂尔多斯站数据的监测和质量控制。
杜明武Du Mingwu
主要承担临泽站数据的监测和质量控制。
高美荣Gao Meirong
主要承担盐亭站数据的监测和质量控制。
高新连Gao Xinlian
主要承担阜康站数据的监测和质量控制。
高永平Gao Yongping
主要承担沙坡头站数据的监测和质量控制。
官有军Guan Youjun
主要承担鹰潭站数据的监测和质量控制。
郭永平Guo Yongping
主要承担策勒站数据的监测和质量控制。
韩建梅Han Jianmei
主要承担内蒙古站数据的监测和质量控制。
韩军Han Jun
主要承担东湖站数据的监测和质量控制。
何其华He Qihua
主要承担茂县站数据的监测和质量控制。
姜峻Jiang Jun
主要承担安塞站数据的监测和质量控制。
蒋正德Jiang Zhengde
主要承担沈阳站数据的监测和质量控制。
李猛Li Meng
主要承担海伦站数据的监测和质量控制。
李小丽Li Xiaoli
主要承担封丘站数据的监测和质量控制。
李玉霖Li Yulin
主要承担奈曼站数据的监测和质量控制。
林静慧Lin Jinghui
主要承担常熟站数据的监测和质量控制。
刘文杰Liu Wenjie
主要承担西双版纳站数据的监测和质量控制。
刘允芬 Liu Yunfen
主要承担千烟洲站数据的监测和质量控制。
娄金勇 Lou Jinyong
主要承担禹城站数据的监测和质量控制。
孟泽Meng Ze
主要承担鼎湖山站数据的监测和质量控制。
乔田华Qiao Tianhua
主要承担三江站数据的监测和质量控制。
宋星宇Song Xingyu
主要承担大亚湾站数据的监测和质量控制。
孙聃Sun Dan
主要承担鹤山站数据的监测和质量控制。
孙维Sun Wei
主要承担拉萨站数据的监测和质量控制。
王可琴Wang Keqin
主要承担贡嘎山站数据的监测和质量控制。
武传胜Wu Chuansheng
主要承担哀牢山站数据的监测和质量控制。
徐浩Xu Hao
主要承担长白山站数据的监测和质量控制。
尹春梅Yin Chunmei
主要承担桃源站数据的监测和质量控制。
张法伟Zhang Fawei
主要承担海北站数据的监测和质量控制。
张秀永Zhang Xiuyong
主要承担会同站数据的监测和质量控制。
赵永芳Zhao Yongfang
主要承担胶州湾站数据的监测和质量控制。
朱广伟Zhu Guangwei
主要承担太湖站数据的监测和质量控制。
朱元骏Zhu Yuanjun
主要承担长武站数据的监测和质量控制。