中国西部地区净初级生产力及碳循环研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 卢玲 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2003 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 程国栋 |
| 关键词 | 中国西部地区 净初级生产力 净生态系统生产力 碳循环 C-FIX模型 |
| 其他题名 | Study on the Net Primary Productivity and the Carbon Dynamics of West China |
| 中文摘要 | 植被生态系统净初级生产力（NPP）可以反映植物的生长状况和生产能力，可为再生资源管理提供高质量的综合信息。NPP是生物圈碳循环的重要分量，可用来计算净生态系统生产力（NEP）。NEP是指针生态系统碳源／汇的关键因子，在全球变化研究中占有重要的地位。本论文利用基于Monteith光能利用率理论的碳通量估算模型C-FIX，1km分辨率SPOT／VEGETAT10N遥感数据和全球1.5°*1.5°格网化逐日气象数据，估算了1998-2002年中国西部地区净初级生产力（NPP）及2002年净生态系统生产力（NEP）。通过研究中国西部地区NPP及NEP的时空动态分布规律，分析不同类型植被生态系统的碳循环各分量和土壤异养呼吸的季节变率特征，探讨了近五年来中国西部地区N即时空演变与区域气候变化以及人类活动之间的相互关系，定量描述了中国西部地区各种植被生态系统碳循环的时空动态规律，初步论证中国西部地区陆地生态系统在自然状态下所具有的碳汇地位及其贡献。第一章介绍本论文的研究意义，对国内外相关研究及进展作了较全面的综述。第二章是对C-FIX模型的全面介绍，包括模型的起源和发展，模型算法的设计。对GPP，NPP和NEP计算公式及其涉及的一系列参数的获取和参数化过程，都作了详细描述和解释。第三章介绍模型所需数据的获取和处理过程，这些数据包括：①中国西部地区1998-2002年1km分辨率逐旬NDVI数据集。该数据集来自于对171旬东亚地区SPOT／VEGEATION NDVI_S10遥感图像的处理；②中国西部地区1998-2002年0.25°格网化逐日太阳总辐射和气温数据集。该数据集来自于对法国气象局（Meteo France）全球1.5°*1.5°格网化逐日气象数据产品的处理；③中国西部地区1km分辨率的土地利用栅格图。该图来自于中科院地理所最新编制的1：100万中国土地利用矢量图，经过重新制图综合和矢栅转换等处理过程，将之制作成与C-FIX模型输出图像格式完全匹配的中国西部地区Ikm分辨率土地利用栅格图。第四章介绍将C-FIX模型运用到中国西部地区NPP及NEP估算时，对模型中涉及的各种区域性参数进行重新订正的过程，以反映中国西部地区的气候与植被特点。通过运行C-FIX，最终获得了中国西部地区1998-2002年间逐旬1km分辨率的NPP以及2002年NEP时空分布结果。第五章是模型验证部分，主要讨论了C-FIX模型运用在中国西部地区NPP估算时的精度问题。通过采用与实测好P数据和与其它NPP模型比较的两种验证方法，详尽客观地验证了模型计算结果，认为C-FIX模型适用于中国西部地区植被砰P和碳循环的估算和研究。第六章根据C-FIX模型输出的1998-2002年中国西部地区NPP的1公里分辨率格网图像，计算得到中国西部地区脚P年总量平均值约为0.95PgC／y，并详细描述了西部地区NPP的空间分布格局和季节动态特征，比较了不同土地利用类型生态系统在NPP年总量和平均水平上的差异，分析了近五年来中国西部地区NPP时空演变与区域气候变化以及人类活动之间的相互关系。第七章通过分析C-FIX模型估算的2002年中国西部地区NEP结果，估算出2002年中国西部地区土壤异养呼吸总量（Rh）约为0.8PgC/y，NEP总量约为0.16Pgc／y，平均NEP为28gC／m2／y，也就是说，在仅考虑中国西部地区植被生态系统的COZ收支平衡时，西部地区陆地生态系统起着一个大气CO2汇的作用与功能。本章也详细描述了西部地区NEP时空分布特征，通过定量分析不同类型植被生态系统的GPP、NPP、 NEP和土壤异养呼吸的月动态变化特征，深入研究了西部地区陆地生态系统碳循环规律及其碳源汇功能。第八章是本论文的结论和展望部分。陈述了本论文研究所获得的一些主要结论：1）中国西部地区NPP时空分布格局和演变是区域环境，气候，植被以及人类生产活动长期共同作用和影响的结果；2）在仅考虑中国西部地区自然生态系统的CO2收支平衡时，西部地区陆地生态系统从整体上起者一个大气CO2汇的作用，但局部地区呈现轻微的碳源现象。讨论了对C-FIX模型进行更多改进和完善的方面，尤其是利用遥感参数化方法将蒸散过程加入到模型中，这对量化西部干旱区水制约力对生态系统生产力的影响具有十分重要的意义。最后对进一步开展中国西部地区碳循环研究工作做出了一些展望，包括利用涡旋相关新技术对西部地区主要植被生态系统开展长期连续的大气一植冠一土壤间三维CO2通量测量工作，最终开发适用于中国西部地区且具有自主知识产权的区域碳循环模型等。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 127 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21990]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 卢玲. 中国西部地区净初级生产力及碳循环研究[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2003. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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