發(fā)布時間：2020-04-23 20:02

【摘要】：為了探究景觀格局與生態(tài)過程的耦合關(guān)系及其對氣候變化的響應(yīng),以便對生態(tài)系統(tǒng)碳水耦合的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。作者采用PEST模型結(jié)合渦度相關(guān)實測數(shù)據(jù)的方法對Biome-BGC模型的生理參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化并使用參數(shù)優(yōu)化后的Biome-BGC模型對森林生態(tài)系統(tǒng)(長白山、千煙洲和鼎湖山)、草地生態(tài)系統(tǒng)(內(nèi)蒙古和當(dāng)雄)和灌木生態(tài)系統(tǒng)(海北)不同氣候變化情景的水分利用效率進(jìn)行了模擬,并分析了景觀格局與水分利用效率、總初級生產(chǎn)力在不同幅度下耦合關(guān)系的變化規(guī)律。結(jié)果表明:(1)水分利用效率受降水、氣溫、葉面積指數(shù)、蒸散和總初級生產(chǎn)力的顯著影響。其中,長白山、千煙洲、鼎湖山、內(nèi)蒙古、海北和當(dāng)雄的水分利用效率與氣溫(鼎湖山水分利用效率受氣溫的影響不顯著)、葉面積指數(shù)和總初級生產(chǎn)力呈顯著正相關(guān)關(guān)系;長白山和當(dāng)雄的水分利用效率與降水呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;長白山、千煙洲、鼎湖山和當(dāng)雄的水分利用效率與蒸散呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。(2)長白山、千煙洲和鼎湖山森林生態(tài)系統(tǒng)的水分利用效率受景觀破碎化程度、景觀形狀的復(fù)雜程度、景觀的鄰接和聚合程度以及景觀的多樣性和均勻性等的顯著影響,且表現(xiàn)出明顯的尺度效應(yīng)。(3)氣候變化對森林和灌草生態(tài)系統(tǒng)的水分利用效率有顯著影響。其中,PTC情景、TC情景、T情景(對千煙洲、鼎湖山的水分利用效率影響不顯著)、C情景、PT情景(對長白山、鼎湖山的水分利用效率影響不顯著)和PC情景(對內(nèi)蒙古的水分利用效率影響不顯著)對長白山、千煙洲、鼎湖山、內(nèi)蒙古和海北的水分利用效率有顯著影響;P情景只對海北的水分利用效率產(chǎn)生顯著影響;當(dāng)雄的水分利用效率只受到T情景和TC情景的顯著影響。
【圖文】：

研究區(qū)概況

邐基于Ｂｉｏｍｅ－ＢＧＣ模型的景觀格局與水分利用效率耦合研宄邐逡逑向量（２．４）逡逑〔邐Ｘｆｃ邋＝邐＋邋ｕｋ逡逑Ａ為迭代次數(shù)，上標(biāo)“ａ”表示更新前的向量，“ｂ”為更新后的向量。ｒ代表轉(zhuǎn)置符逡逑號，０為具有列的實測值權(quán)重矩陣。逡逑由（２－４）變換得目標(biāo)函數(shù)為：０邋＝（歹－ｙ邋－邋／／（２邋—邋Ｊ0）Ｔ０（歹一ｙ邋－邋／／（２邋－邋：ｔ））逡逑ＰＥＳＴ模型算法過程為（Ｎｏｌａｎ，邋Ｍａｌｏｎｅ邋ｅｔａｌ，２０１５；王禮恒，董艷輝等，２０１４）：首逡逑先，識別模型中需要優(yōu)化的參數(shù)并進(jìn)行模型模擬，然后選定初始參數(shù)向量２ｇ，，進(jìn)行模逡逑型校正；模型模擬結(jié)果存儲到向量％中，相應(yīng)的實測值存儲在向量ｊ中。利用一階泰逡逑勒展開式對進(jìn)行數(shù)值求解，最后通過（２－４）式計算參數(shù)增量向量《？，以及更新后的逡逑對；將蚱存儲到參數(shù)向量幻中，重復(fù)以上算法步驟直到函數(shù)收斂，達(dá)到目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)。逡逑其關(guān)鍵過程見圖２．２。模型原理和使用詳見操作指南（ｌｉｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｅｓｔｈｏｍｅｐａｇｅ．ｏｒｇ／）。逡逑
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S718.5

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本文編號：2638094