陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)在不同的時空尺度上互為反饋,作為表征生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)耦合程度的重要指標,水分利用效率(Water use efficiency,WUE)的時空變化特征及其原因成為當今全球變化研究的熱點之一。作為全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)中最為重要、最為敏感的區(qū)域,中國陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力受到水資源制約,其碳水循環(huán)耦合特征是我國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究的熱點問題之一。2000年以來,中國經歷了諸多的氣候異常事件,土地利用和土地覆被也發(fā)生著巨大變化,研究此背景下中國陸地生態(tài)系統(tǒng)WUE時空變化特征具有重要的科學價值和實際意義。本文利用2000-2010的MODIS反射率數(shù)據(jù)和地表覆被類型產品反演生成了覆蓋中國的每8天的500m分辨率葉面積指數(shù)(LAI)數(shù)據(jù),與氣象、土壤和地表覆蓋類型等數(shù)據(jù)結合驅動機理性生態(tài)過程模型BEPS(Boreal Ecosystem Productivity Simulator),研究2000-2010年中國陸地生態(tài)系統(tǒng)WUE的時空變化特征及其原因。首先利用典型生態(tài)系統(tǒng)的通量觀測等數(shù)據(jù)率定了模型參數(shù),驗證了模型的模擬能力;在此基礎上,模擬生成了中國陸地生態(tài)系統(tǒng)逐日5...

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題依據(jù)與背景
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀與進展
        1.2.1 國外研究進展
        1.2.2 國內研究進展
    1.3 亟待解決的問題
    1.4 研究內容與技術路線
        1.4.1 研究內容
        1.4.2 技術路線
    1.5 論文的組織結構
第2章 數(shù)據(jù)準備與BEPS模型參數(shù)化
    2.1 BEPS模型簡介
        2.1.1 GPP和NPP模擬方法
        2.1.2 ET模擬方法
        2.1.3 氣孔阻抗模擬方法
        2.1.4 土壤水分含量模擬方法
    2.2 驅動BEPS模型的數(shù)據(jù)
        2.2.1 LAI數(shù)據(jù)
        2.2.2 地表覆被數(shù)據(jù)
        2.2.3 氣象數(shù)據(jù)
        2.2.4 土壤數(shù)據(jù)
    2.3 BEPS參數(shù)化與結果驗證數(shù)據(jù)
        2.3.1 渦度通量觀測數(shù)據(jù)
        2.3.2 森林樣地NPP數(shù)據(jù)
        2.3.3 流域水文統(tǒng)計數(shù)據(jù)
    2.4 其它數(shù)據(jù)
    2.5 數(shù)據(jù)處理
    2.6 BEPS模型參數(shù)確定
第3章 中國陸地植被LAI時空變化特征
    3.1 LAI遙感反演
    3.2 遙感反演的LAI精度評價
        3.2.1 LAI的地面測量
        3.2.2 LAI驗證方法
    3.3 評價指標及分析方法
    3.4 LAI反演精度的評價結果
    3.5 LAI時間變化特征
        3.5.1 LAI季節(jié)變化特征
        3.5.2 LAI年際變化趨勢
    3.6 植被LAI與溫度和降水之間關系
    3.7 2009年LAI異常偏低的原因分析
    本章小結
第4章 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)WUE空間格局
    4.1 BEPS模型模擬GPP和NPP的能力
        4.1.1 BEPS模型模擬GPP的能力
        4.1.2 BEPS模型模擬NPP的能力
    4.2 BEPS模型模擬ET的能力
        4.2.1 基于站點的ET比較
        4.2.2 流域尺度ET模擬結果驗證
    4.3 WUE空間變化特征
        4.3.1 不同植被類型的WUE
        4.3.2 不同地區(qū)的WUE
    4.4 氣候因子對WUE空間格局的影響
        4.4.1 WUE空間變化與溫度的關系
        4.4.2 WUE空間變化與降水之間關系
        4.4.3 WUE空間變化與輻射之間關系
    本章小結
第5章 中國陸地生態(tài)系統(tǒng)WUE變化趨勢及其原因
    5.1 WUE的季節(jié)變化
    5.2 WUE的年際變化趨勢
        5.2.1 不同地區(qū)WUE變化趨勢
        5.2.2 不同植被類型的WUE變化趨勢
    5.3 溫度、降水對WUE變化趨勢的影響
        5.3.1 溫度對WUE變化趨勢的影響
        5.3.2 降水對WUE變化趨勢的影響
    5.4 植被因子對WUE變化趨勢的影響
        5.4.1 LAI對WUE變化趨勢的影響
        5.4.2 地表覆被變化對WUE變化趨勢的影響
    5.5 干旱對WUE的影響
        5.5.1 基于SPI的中國干旱評價
        5.5.2 干旱年份WUE的變化
    本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 研究結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷
博士期間科研情況
附錄A: BEPS參數(shù)與變量簡介
附錄B: 研究所使用初始數(shù)據(jù)匯總



本文編號：3782708