中國溫帶草地是對氣候變化最敏感的地區(qū)之一。理解并預(yù)測溫帶草地對氣候變化的響應(yīng),對保障中國北方生態(tài)脆弱區(qū)的生態(tài)安全、可持續(xù)地利用草地資源具有重要的意義。中國東北樣帶草地因其顯著的降水梯度成為研究溫帶草地對氣候變化響應(yīng)的典型區(qū)域。論文通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和陸面過程模型兩種方法,闡明了東北樣帶草地對氣候變化的響應(yīng)機(jī)制,分析其在不同降水條件下的差異和在空間和時(shí)間尺度上的差異,預(yù)測了氣候變化下草地生長過程和區(qū)域水碳循環(huán)可能的演變特征,并探究了地下水側(cè)向流動(dòng)對草地生長的影響�；谶b感植被數(shù)據(jù)和地面氣象數(shù)據(jù),論文通過統(tǒng)計(jì)方法分析了1982～2014年草地生長季歸一化植被指數(shù)(NDVI)對降水、氣溫的敏感性。結(jié)果表明,降水是影響NDVI空間分布和年際變化的主導(dǎo)因素,生長季NDVI對降水變化的空間敏感性(12～15×10^-4?mm^-1)顯著大于時(shí)間敏感性(1.8～4.8×10^-4?mm^-1)。為了探究東北樣帶草地生長對氣候變化的響應(yīng)機(jī)制,論文選擇目前應(yīng)用最廣泛的陸面過程模型之一——通用陸面模型CLM4.5(以下簡稱CLM...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于地面觀測的統(tǒng)計(jì)與試驗(yàn)方法
        1.2.2 基于遙感觀測的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
        1.2.3 陸面過程模型
        1.2.4 已有研究不足
    1.3 研究思路與主要內(nèi)容
第2章 東北樣帶草地變化及其對氣候因子的響應(yīng)
    2.1 概述
    2.2 東北樣帶簡介
    2.3 研究方法與數(shù)據(jù)
        2.3.1 數(shù)據(jù)來源
        2.3.2 趨勢分析與突變點(diǎn)檢測
        2.3.3 偏相關(guān)分析
        2.3.4 多元回歸分析
        2.3.5 降水梯度分析
    2.4 氣候因子與草地NDVI變化特征
        2.4.1 年內(nèi)變化特征
        2.4.2 突變點(diǎn)檢測及趨勢分析
        2.4.3 空間分布特征
    2.5 NDVI空間分布對氣候因子的響應(yīng)
    2.6 NDVI年際變化對氣候因子的響應(yīng)
        2.6.1 NDVI年際變化與氣候因子的相關(guān)性
        2.6.2 NDVI對氣候因子的時(shí)間敏感性
    2.7 NDVI對降水變化的時(shí)空敏感性對比
    2.8 本章小結(jié)
第3章 東北樣帶草地陸面模型的構(gòu)建與改進(jìn)
    3.1 概述
    3.2 研究方法與數(shù)據(jù)
        3.2.1 研究區(qū)域
        3.2.2 遙感植被數(shù)據(jù)及物候提取
        3.2.3 CLM4.5模型簡介
        3.2.4 參數(shù)敏感性分析
        3.2.5 模型驗(yàn)證
    3.3 點(diǎn)尺度參數(shù)敏感性分析及物候模擬評價(jià)
    3.4 區(qū)域尺度物候模擬驗(yàn)證
    3.5 改進(jìn)的物候模型對區(qū)域水碳循環(huán)模擬的影響
    3.6 改進(jìn)物候模型的適用性
    3.7 本章小結(jié)
第4章 基于陸面模型的東北樣帶草地對氣候變化響應(yīng)研究
    4.1 概述
    4.2 研究區(qū)域與研究方法
        4.2.1 研究區(qū)域
        4.2.2 時(shí)空敏感性分析及模擬方案
        4.2.3 未來氣候變化情景設(shè)置
    4.3 草地LAI對降水變化的時(shí)空敏感性分析
    4.4 氣候變化對草地LAI的影響
    4.5 氣候變化對草地蒸散發(fā)的影響
        4.5.1 降水變化對蒸散發(fā)的影響
        4.5.2 氣溫升高對蒸散發(fā)的影響
        4.5.3 降水和氣溫綜合變化對蒸散發(fā)的影響
    4.6 氣候變化對草地碳通量的影響
        4.6.1 降水變化對碳通量的影響
        4.6.2 氣溫升高對碳通量的影響
        4.6.3 降水和氣溫綜合變化對碳通量的影響
    4.7 本章小結(jié)
第5章 考慮地下水側(cè)向流動(dòng)的陸面模型及在科爾沁草地的應(yīng)用
    5.1 概述
    5.2 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)
        5.2.1 研究區(qū)域
        5.2.2 數(shù)據(jù)收集和處理
        5.2.3 典型區(qū)氣象要素及地下水運(yùn)動(dòng)分析
    5.3 考慮地下水側(cè)向流動(dòng)的陸面過程模型構(gòu)建
        5.3.1 CLM4.5模型
        5.3.2 CLM-GW模型
        5.3.3 模擬方案設(shè)置
    5.4 點(diǎn)尺度模擬結(jié)果驗(yàn)證與評價(jià)
    5.5 地下水側(cè)向流動(dòng)對草地生長及區(qū)域水碳通量模擬的影響
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 主要研究成果
    6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    6.3 不足與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3739649