本文關(guān)鍵詞：寧夏中部干旱帶碳平衡特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土地是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),不同土地利用類型上依附著不同的植被,承載著不同的人類活動(dòng),同時(shí)也蘊(yùn)含著不同的碳傳輸過程。土地利用格局的改變,會(huì)打破長期以來形成的碳平衡狀態(tài),導(dǎo)致區(qū)域碳收支的變化。寧夏中部干旱帶,經(jīng)歷了長期的濫墾濫牧,加之近年來大規(guī)模的退耕還林(草)、生態(tài)移民等工程,土地利用類型發(fā)生了很大變化,這將對碳循環(huán)產(chǎn)生較大影響,因此,有必要在建立土地利用與碳吸收、碳排放對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上,構(gòu)建適合干旱、半干旱地區(qū)碳平衡特征的研究方法,以期為區(qū)域土地利用規(guī)劃、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的評(píng)定以及生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的建立提供方法和數(shù)據(jù)支持,進(jìn)一步完善碳循環(huán)研究體系。以寧夏中部干旱帶的典型縣——鹽池縣、同心縣、海原縣為研究對象,利用氣象資料、TM影像、MODIS產(chǎn)品、土壤數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)資料,綜合運(yùn)用遙感、地理信息系統(tǒng)、實(shí)地調(diào)查等手段,在對研究區(qū)的氣象條件、潛在蒸散量、土地利用格局進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,從碳吸收、碳排放2個(gè)方面,對研究區(qū)不同地類的碳平衡特征進(jìn)行了估算與分析,得到如下結(jié)論。1)碳吸收精度檢驗(yàn)顯示：實(shí)測值與模擬值之間具有較高的線性相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)R2等于0.6002,說明將CASA模型用于研究區(qū)碳吸收的模擬具有一定的可信性。2)碳吸收強(qiáng)度(Carbon Absorption Intensity, CAI)的時(shí)序分析顯示,在月際水平上,CAI與月份間表現(xiàn)出明顯的倒U型關(guān)系。8月CAI最大,鹽池、同心、海原縣分別為35.80、35.75和46.93gC/(m2·a)。在年際水平上,2000年各縣的年均CAI較低,均小于70gC/(m2·a),2006年雖然有所增長,但幅度較低,2012年,CAI有了大幅的增長,與2000年相比,分別提高了約271.23%、208.01%和139.80%�？臻g分析顯示,隨著植被生長狀態(tài)的好轉(zhuǎn),碳吸收強(qiáng)度的空間異質(zhì)性更加明顯。3)各類土地利用類型的CAI存在差異,林地具有更高的生物量積累,因此,CAI最大,鹽池、同心、海原縣的3年(2000年、2006年、2012年)平均值分別為：120.7、210.0和243.7 gC/(m2·a)。其次為耕地,分別為：85.7、101.3和101.0 gC/(m2·a)。再次為草地,分別為：73.0、68.0和87.3 gC/(m2·a)。由于綠化植被,以及影像空間分辨率的限制,農(nóng)村住宅、道路難以與周圍的農(nóng)田、草地精細(xì)區(qū)分,居民工礦用地也具有一定的碳吸收強(qiáng)度,分別為46.0、73.0和72.7gC/(m2·a)。隨著時(shí)間的推移,各類土地利用類型的CAI均有所增加,但不同時(shí)期的變化幅度存在差異�？紤]到各地類的面積不同,進(jìn)一步分析各類土地對區(qū)域整體碳吸收量的貢獻(xiàn),得到由高到低的順序?yàn)椋翰莸馗亓值鼐用窆さV用地。4)碳吸收能力與地形因素關(guān)系明顯,碳吸收強(qiáng)度對高程和坡度的響應(yīng)分析顯示,在低海拔(坡度)和高海拔(坡度)區(qū),由于分別存在大量的耕地和林地,碳吸收能力較大。就坡向而言,鹽池縣碳吸收強(qiáng)度隨坡向變化不明顯,同心縣和海原的碳吸收強(qiáng)度則表現(xiàn)為陰坡半陰半陽坡陽坡的規(guī)律。5)各排放源的碳排放強(qiáng)度順序?yàn)椋汗I(yè)及生活化石能源消費(fèi)人畜呼吸土壤微生物呼吸畜禽養(yǎng)殖秸稈燃燒工業(yè)化石能源消耗。不同土地利用類型碳排放量,在大部分研究期內(nèi)3個(gè)縣表現(xiàn)出相同的規(guī)律,即：草地耕地居民工礦用地林地未利用地。6)在研究期內(nèi),3個(gè)縣的凈碳量均為負(fù)值,碳吸收總量小于碳排放總量,研究區(qū)整體表現(xiàn)為碳的輸出,但輸出的數(shù)量呈遞減的趨勢,2000—2012年,鹽池、同心、海原縣分別下降了48.87%、26.89%和38.42%,主要源于碳吸收能力的逐漸提高,說明隨著退耕還林(草)、生態(tài)移民等工程的實(shí)施,研究區(qū)植被的種類和數(shù)量都有了一定程度的恢復(fù)。不同土地利用類型的分析顯示,林地基本表現(xiàn)為碳輸入,而其他地類均表現(xiàn)為碳輸出,其中,草地、耕地、未利用地的碳輸出量隨時(shí)間明顯降低,而居民工礦用地碳輸出量卻有增加趨勢,至2012年成為碳輸出最多的用地類型。
【關(guān)鍵詞】：碳平衡 碳吸收強(qiáng)度 CASA模型 土地利用類型 寧夏中部干旱帶
【學(xué)位授予單位】：寧夏大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：Q146
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-34
• 1.1 研究背景、目的及意義14-15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-31
• 1.3 研究內(nèi)容31-32
• 1.4 技術(shù)路線32
• 1.5 創(chuàng)新之處32-34
• 第二章 研究區(qū)概況34-38
• 2.1 地理位置及氣候34
• 2.2 礦產(chǎn)資源34-35
• 2.3 水資源35-36
• 2.4 自然植被36
• 2.5 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)36-37
• 2.6 人口及生活水平37-38
• 第三章 氣象要素特征分析38-58
• 3.1 研究數(shù)據(jù)及方法38-46
• 3.2 常規(guī)氣象要素的時(shí)空變化分析46-53
• 3.3 太陽輻射的預(yù)測及時(shí)空分布特征分析53-54
• 3.4 潛在蒸散量的時(shí)空分布特征分析54-58
• 第四章 土地利用/覆被變化分析58-64
• 4.1 研究數(shù)據(jù)及方法58-60
• 4.2 土地利用/覆被變化分析60-64
• 第五章 寧夏中部干旱帶碳吸收特征分析64-84
• 5.1 研究數(shù)據(jù)及方法64-68
• 5.2 NDVI的特征分析68-73
• 5.3 碳吸收的精度檢驗(yàn)73
• 5.4 碳吸收的特征分析73-84
• 第六章 寧夏中部干旱帶碳排放特征分析84-101
• 6.1 研究數(shù)據(jù)及方法84-89
• 6.2 土壤微生物呼吸碳排放特征分析89-92
• 6.3 秸稈燃燒碳排放特征分析92-94
• 6.4 農(nóng)業(yè)化石能源消費(fèi)碳排放特征分析94-95
• 6.5 畜禽養(yǎng)殖碳排放特征分析95-97
• 6.6 人畜呼吸碳排放特征分析97-98
• 6.7 工業(yè)及生活化石能源消費(fèi)碳排放特征分析98-99
• 6.8 不同土地利用類型碳排放特征99-101
• 第七章 寧夏中部干旱帶碳平衡特征分析101-105
• 7.1 凈碳值的時(shí)序特征101-102
• 7.2 凈碳值的空間分布102-105
• 第八章 結(jié)論與展望105-108
• 8.1 結(jié)論105-106
• 8.2 展望106-108
• 參考文獻(xiàn)108-119
• 致謝119-120
• 個(gè)人簡歷及論文發(fā)表情況12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：256150