【摘要】：凈初級(jí)生產(chǎn)力(Net Primary Productivity,NPP)是指植物光合作用固定的碳與自養(yǎng)呼吸消耗的碳的差值,是衡量氣候變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)影響的重要指標(biāo)之一。NPP不僅可以反映生態(tài)系統(tǒng)中植被的生長(zhǎng)情況,同時(shí)也是陸地碳循環(huán)的重要組成部分之一。NPP估算的主要方法有實(shí)測(cè)法和模型模擬法兩種,目前較為常用的模型模擬的方法能夠高效準(zhǔn)確地對(duì)區(qū)域或全球尺度的NPP進(jìn)行估算,是研究區(qū)域或全球尺度NPP最為重要的手段。秦嶺是我國(guó)重要的自然地理標(biāo)識(shí),不僅是我國(guó)的南北分界線,而且蘊(yùn)含著豐富的動(dòng)植物資源,探究秦嶺山地NPP的變化趨勢(shì)對(duì)研究氣候變化影響以及區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)管理有著至關(guān)重要的作用。本研究根據(jù)IPCC第五次評(píng)估報(bào)告中給出的排放情景(RCP4.5和RCP8.5),利用秦嶺山地的氣象數(shù)據(jù)、NDVI數(shù)據(jù)、全球氣候模式數(shù)據(jù)、NCEP再分析數(shù)據(jù),首先利用C-FIX模型模擬了2000-2015年秦嶺山地的NPP并研究其與氣候條件的關(guān)系,并構(gòu)建NPP與氣候條件的輔助模型;再利用ASD統(tǒng)計(jì)降尺度模型預(yù)估了2016-2100年秦嶺山地的氣候變化情況;最后將2016-2100年的氣候情景數(shù)據(jù)帶入輔助模型從而模擬出2016-2100年秦嶺山地NPP的變化情況,進(jìn)而分三個(gè)時(shí)期(2016-2040,2041-2070,2071-2100)對(duì)NPP的變化情況進(jìn)行區(qū)域分析。研究結(jié)果如下:(1)2000-2015年陜西境內(nèi)秦嶺山地森林生態(tài)系統(tǒng)NPP范圍是0-1253.73 gC·m~(-2)·a~(-1),平均值為1019.46gC·m~(-2)·a~(-1);分布狀況主要表現(xiàn)在:南坡明顯高于北坡,西部要高于東部,高海拔林地低于中低海拔林地,人口聚集區(qū)低于天然林地。年際變化方面,2000-2015年NPP值年際波動(dòng)較大,但增長(zhǎng)趨勢(shì)十分明顯,從NPP的變化趨勢(shì)來(lái)看,大致可以將其分為兩個(gè)階段:2000-2010年間NPP年際波動(dòng)較大,上升趨勢(shì)不明顯;2010-2015年除去2014年外,NPP呈現(xiàn)急速上升趨勢(shì)。(2)2000-2015年秦嶺山地NPP變化與氣溫變化有很強(qiáng)的一致性:隨著氣溫的升高,NPP值不斷升高。氣溫與當(dāng)月NPP存在極顯著相關(guān)性。降水變化與NPP變化也有一定的一致性,但一致性不高,降水變化對(duì)NPP有一定的影響能力,但不是最主要的影響因素。氣溫與降水對(duì)NPP的影響均沒(méi)有滯后效應(yīng)。(3)21世紀(jì)未來(lái)時(shí)期NPP變化從年尺度上來(lái)說(shuō),在RCP4.5情景下,秦嶺山地NPP在未來(lái)三個(gè)時(shí)期較基準(zhǔn)期的增加量分別為53.36gC·m~(-2),75.35 gC·m~(-2),79.93gC·m~(-2),說(shuō)明秦嶺山地NPP在21世紀(jì)前期的增長(zhǎng)量最大,中期增長(zhǎng)開(kāi)始變緩,到了后期NPP的變化微乎其微;在RCP8.5情景下,秦嶺山地在未來(lái)三個(gè)時(shí)期較基準(zhǔn)期的NPP增加量分別為55.06 gC·m~(-2),94.54 gC·m~(-2),132.61 gC·m~(-2),說(shuō)明秦嶺山地的NPP逐步增加,且有增長(zhǎng)率越來(lái)越高的趨勢(shì)。(4)21世紀(jì)未來(lái)時(shí)期NPP變化區(qū)域尺度上來(lái)說(shuō),在RCP4.5情景下,21世紀(jì)初期NPP較基準(zhǔn)期增長(zhǎng)率分布方式為:負(fù)增長(zhǎng)率分布在海拔較高區(qū)域,中部增長(zhǎng)率較低,西北部增長(zhǎng)率最高;中期分布方式為:西北部區(qū)域增長(zhǎng)率較高,南部區(qū)域以及高海拔區(qū)域增長(zhǎng)率較低;后期分布方式為:中部中高海拔區(qū)域以及北部區(qū)域增長(zhǎng)率較高,高海拔區(qū)域增長(zhǎng)率較低。在RCP8.5情景下,21世紀(jì)初期秦嶺山地NPP增長(zhǎng)率主要分布方式為:西北以及東北部部分區(qū)域的增長(zhǎng)率最高,中部區(qū)域的增長(zhǎng)率相對(duì)較低;中期分布方式為:增長(zhǎng)率較低(10%)的區(qū)域主要分布在南部以及西部區(qū)域,中部區(qū)域的增長(zhǎng)率相對(duì)較高,西北部區(qū)域的增長(zhǎng)率最高;21世紀(jì)后期的分布方式為:整體的分布方式呈現(xiàn)明顯的階梯狀分布:由南向北,由東向西增長(zhǎng)率逐步升高。
【圖文】：

第二章 研究區(qū)概況第二章 研究區(qū)概況2.1 地理位置廣義上的秦嶺橫跨甘肅、陜西、河南三省，橫跨我國(guó)中部地區(qū)。廣義上的秦嶺是黃河和長(zhǎng)江的分水嶺，，是我國(guó) 1 月 0℃等溫線、800mm 等降水線以及 2000h 日照時(shí)數(shù)等值線，也是我國(guó)南方和北方的分界線。狹義上的秦嶺僅包含陜南以及渭河與漢江之間的山地[65]。本文的研究區(qū)為陜西境內(nèi)的秦嶺，即“陜西秦嶺”，其范圍比廣義上的秦嶺要小，比狹義上的秦嶺要大，位于北緯 32°22'～34°46'，東經(jīng) 105°41'～111°7'之間（圖 2），面積約為 55000 平方公里，約占陜西省總面積的 25%，占廣義上秦嶺面積的 80%以上，北臨渭河，南面漢江。包含商洛、漢中、安康、寶雞、咸陽(yáng)、渭南和西安等七個(gè)地級(jí)市 34 個(gè)縣區(qū)。秦嶺主峰為太白山，最高海拔為 3771.2m。

西北大學(xué)碩士學(xué)位論文漢江等的發(fā)源地，這些河流流程較長(zhǎng)，比降小，水量充沛；而秦嶺以北則相反，太陽(yáng)輻射較弱、年均氣候較低、降水量也偏少，屬溫帶季風(fēng)氣候，秦嶺北坡是渭河南岸支流的發(fā)源地，這些支流流程短，流速快，部分水流出山口后常潛入洪積、沖積扇裙之下，用于補(bǔ)充地下水。2.3 植被分布秦嶺山地特殊的地理位置使其擁有極為豐富的動(dòng)植物資源，是我國(guó)溫帶植物最豐富、山地植被最典型的區(qū)系之一（圖 3）。其中占秦嶺山地森林生態(tài)系統(tǒng)面積最大的是闊葉林地，占總面積的 36.46％；其次是灌叢和栽培植被區(qū)，栽培植被區(qū)主要包括經(jīng)濟(jì)林帶以及農(nóng)作物區(qū)。秦嶺山地的植被分布有著顯著的垂直地帶性。按照海拔由高到底的順序，秦嶺北坡分為灌叢草甸帶、針葉林帶、針闊葉混交林帶和落葉闊葉林帶，因長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)，現(xiàn)多為次生林；秦嶺南坡分為灌叢草甸帶、針葉林帶、針闊葉混交林帶、落葉闊葉林帶和常綠闊葉林帶[68]。
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S718.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2635529