發(fā)布時(shí)間：2021-03-11 09:16

　　生態(tài)系統(tǒng)呼吸（ecosystem respiration,RE）是除總初級(jí)生產(chǎn)力（gross primary productivity,GPP）之外,陸地生態(tài)系統(tǒng)與大氣之間的第二大碳通量。然而,RE受復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物相互作用過(guò)程的調(diào)控,具有很強(qiáng)的時(shí)空異質(zhì)性,在全球尺度上尚未被準(zhǔn)確估算,從而給全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支評(píng)估帶來(lái)影響。因此,準(zhǔn)確估算RE變化對(duì)全球碳循環(huán)研究至關(guān)重要。模型模擬是估算陸地RE變化的一種常用手段,目前陸地生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程模型的RE模擬仍存在很大不確定性。本研究以FLUXNET和ChinaFLUX兩組碳通量觀測(cè)數(shù)據(jù)作為通用陸面模型（community land model version 4.5,CLM4.5）區(qū)域和站點(diǎn)RE模擬結(jié)果的驗(yàn)證數(shù)據(jù),對(duì)區(qū)域和站點(diǎn)尺度RE模擬結(jié)果在空間、年際和季節(jié)變化上進(jìn)行驗(yàn)證分析,主要探究不同時(shí)空格局RE模擬的誤差原因,并在此基礎(chǔ)上針對(duì)RE模擬誤差的主要成因從模型參數(shù)角度提升CLM4.5模型RE的模擬精度。研究結(jié)論如下:（1）與FLUXNET的47個(gè)站點(diǎn)RE觀測(cè)數(shù)據(jù)年值相比,CLM4.5捕捉RE空間格局模擬相關(guān)性較好（R=0.61,P<... 

【文章來(lái)源】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：57 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過(guò)程示意圖

M4.5 站點(diǎn)尺度模擬 RE 數(shù)據(jù)的獲取，將輸入數(shù)據(jù)（ChinaFLUX 站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)，包短波輻射（Wm 2）、長(zhǎng)波輻射（Wm 2）、氣溫（K）、降水量（mm s 1）、大氣（%）、空氣比濕（Pa）、風(fēng)速（m s 1）；土壤數(shù)據(jù)和土地利用變化數(shù)據(jù)[54]；CO2度和大氣氮沉降數(shù)據(jù)[55]帶入模型中，時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為半小時(shí)，通過(guò)模型運(yùn)行得到 的站點(diǎn)模擬數(shù)據(jù)；（3）利用 FLUXNET 站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)從空間格局、年際和季節(jié)變角度并按照不同植被性對(duì) CLM4.5-RE 區(qū)域模擬結(jié)果分析驗(yàn)證，為進(jìn)一步模型M4.5-RE 模擬優(yōu)化提供思路；（4）利用 ChinaFLUX 站點(diǎn)觀測(cè)數(shù)據(jù)從 CLM4.5-RE節(jié)變化角度對(duì)其模擬結(jié)果分析驗(yàn)證，也為進(jìn)一步模型 CLM4.5-RE 模擬優(yōu)化提供思；（5）根據(jù) RE 模擬結(jié)構(gòu)選取影響其模擬變化較大的參數(shù)，并參考 OAT 局部敏感分析方法對(duì) CLM4.5-RE 模擬參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，旨在找出影響模擬 RE 較大的參，并結(jié)合文獻(xiàn)資料整合分析其最優(yōu)參數(shù)集，帶入模型中再次模擬驗(yàn)證，以期提升M4.5 站點(diǎn)尺度 RE 的模擬精度。

甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2019 屆碩士學(xué)位論文保持不變，長(zhǎng)白山森林站點(diǎn)的 R 值由原來(lái)的 0.90（P<0.001）提升至 0.9（8P<0.0來(lái)說(shuō)，優(yōu)化后的模擬效果其相關(guān)性提升較明顯。同時(shí)草地站點(diǎn)的擬合度也提，海北和內(nèi)蒙草地站點(diǎn)的擬合系數(shù)提升了 0.5 左右。Y=0.28X+43.49Y=0.87X+58.08R=0.98Y=0.98X+1.57R=0.98 P<0.001Y=1.18X+65.40R=0.96 P<0.001Y=0.96X-0.62R=0.98P<0.001Y=1.18X+65.41R=0.96P<0.001Y=0.78X+22.77R=0.90P<0.001Y=0.41X+144.40R=0.63 P<0.001

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同生態(tài)系統(tǒng)呼吸模型在半干旱草原生長(zhǎng)季碳循環(huán)研究中的比較及應(yīng)用[J]. 姜海梅,張德廣,王若靜,何旭升,曹樂(lè),王成剛.  北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[2]大尺度森林碳循環(huán)過(guò)程模擬模型綜述[J]. 謝馨瑤,李?lèi)?ài)農(nóng),靳華安.  生態(tài)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]基于陸面過(guò)程模式CLM4的中國(guó)區(qū)域植被總初級(jí)生產(chǎn)力模擬與評(píng)估[J]. 王媛媛,謝正輝,賈炳浩,于燕.  氣候與環(huán)境研究. 2015(01)
[4]內(nèi)蒙古錫林河流域羊草草原植物生長(zhǎng)旺季呼吸的影響因素分析和區(qū)分(英文)[J]. 耿元波,羅光強(qiáng).  Journal of Geographical Sciences. 2011(01)
[5]千煙洲馬尾松人工林生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)模擬及模型參數(shù)的敏感性分析[J]. 王媛,張娜,于貴瑞.  應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(07)
[6]南亞熱帶森林凋落物對(duì)土壤呼吸的貢獻(xiàn)及其影響因素[J]. 鄧琦,劉世忠,劉菊秀,孟澤,張德強(qiáng).  地球科學(xué)進(jìn)展. 2007(09)
[7]內(nèi)蒙古錫林河流域土壤呼吸的溫度敏感性[J]. 劉立新,董云社,齊玉春,周凌晞.  中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2007(02)
[8]西藏高原草原化小嵩草草甸生長(zhǎng)季土壤微生物呼吸測(cè)定[J]. 張東秋,石培禮,何永濤,徐玲玲,張憲洲,鐘志明.  自然資源學(xué)報(bào). 2006(03)
[9]中國(guó)亞熱帶和溫帶典型森林生態(tài)系統(tǒng)呼吸的季節(jié)模式及環(huán)境響應(yīng)特征[J]. 于貴瑞,溫學(xué)發(fā),李慶康,張雷明,任傳友,劉允芬,關(guān)德新.  中國(guó)科學(xué)（D輯:地球科學(xué)）. 2004(S2)
[10]鼎湖山森林地表CO2通量及其影響因子的研究[J]. 周存宇,周?chē)?guó)逸,張德強(qiáng),王迎紅,劉世忠.  中國(guó)科學(xué)（D輯:地球科學(xué)）. 2004(S2)

碩士論文
[1]落葉松和水曲柳人工林土壤呼吸比較研究[D]. 賈淑霞.東北林業(yè)大學(xué) 2006
[2]東北地區(qū)落葉松人工林土壤呼吸的時(shí)空異質(zhì)性研究[D]. 張憲權(quán).華東師范大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3076238