基于过程的中国陆地生态系统生产力和蒸散遥感研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 冯险峰 |
| 答辩日期 | 2004-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 陈述彭 ; 刘高焕 ; 陈镜明 |
| 关键词 | 中国 陆地生态系统 碳水耦合 遥感过程模型 BEPS 模型 净第一性生产力 蒸散 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 陆地生态系统生产力和蒸散的模拟研究，是评价全球和区域初级生产力、模拟作物生长、研究陆面碳水过程以及与气候的相互作用和预测生态环境的变化等的重要手段；是陆地生态系统中碳循环和水循环研究的重要内容。 本文以碳水耦合的遥感过程模型为主要研究手段对 2001 年中国陆地生态系统的净第一性生产力和蒸散进行了定量估算。旨在从碳、水循环角度模拟和分析我国陆地生态系统净第一性生产力和蒸散的形成机制、时空分布格局以及对不同影响因子变化的响应。依据这一研究目的，我们建立了以1 天、1km 为时空分辩率的全国净第一性生产力和蒸散模拟研究输入数据库（包括叶面积指数数据、土地覆被数据、气候数据、植被数据、土壤数据）和地面验证数据库，在对遥感过程模型－BEPS 模型改进的基础上，应用这一模型进行2001 年中国陆地生态系统净第一性生产力和蒸散的模拟，包括净第一性生产力(NPP)、总第一性生产力(GPP)、植被自养呼吸消耗(Ra)、蒸散（ET）、蒸腾和蒸发等进行了较为全面的定量估算。并在此基础上对净第一性生产力和蒸散的时空分布格局以及影响因子的敏感性进行了定量分析。本文主要在以下几个方面进行了比较深入的工作： 1）数据库的建立。收集和处理了多源遥感数据、逐日气象数据、地形数据、植被数据、土壤数据、地面实验数据、统计数据以及多样点多样区的实测数据，以获得叶面积指数数据、土地覆被数据、空间化的气象数据、不同植被类型的相应生物物理参数、土壤有效持水量数据、土壤含水量数据、实验区实验和检验数据、相互匹配的样点样地数据等。并在此基础上，建立了中国陆地生态系统净第一性生产力和蒸散模型输入数据库、参数数据库和地面验证数据库。 2）模型的修改和参数的调整。根据我国陆地生态系统复杂多样的特点和研究数据的情况，改进BEPS 模型以用于中国陆地生态系统生产力和蒸散的模拟。模型主要在气孔导度模块、土壤呼吸模块、植被蒸腾与土壤蒸发模块、土壤水分模块和气候数据模块等多方面进行了输入变量或部分算法的改进，并对BEPS 模型整体的不同土地覆被类型的生物物理参数进行修改和调整，使其成为适合于我国地形、环境与植被特点的中国陆地生态系统生产力遥感过程模型－BEPS-China。最后根据地面数据对模型进行调试和修正。 3）模型结果的验证和分析。运行模型并利用实验区实验实测数据以及森林普查、不同生态定位点的多年实测数据进行验证。同时对我国陆地生态系统净第一性生产力和蒸散的现状进行分析：2001 年全国陆地生态系统（不包括水体中水生生态系统）总NPP 为2.235GtC，年平均NPP 为235.2gC/m2•a；2001 年全国总GPP 为4.418GtC，年平均GPP 为465gC/m2·a； 2001 年全国植被总自氧呼吸消耗为2.227GtC，年平均自氧呼吸消耗为234 gC/m2•a。全国平均蒸散量为418.81mm·a-1；平均降水量为533.78 mm·a-1。蒸散量占降水量的平均百分比为78.5％。 在此基础上，文中展开了不同土地覆盖类型、不同自然区和不同行政区2001 年NPP 和ET 现状的定量分析；同时以逐日、逐旬、逐月的模拟数据分析了NPP和ET 的年内变化规律，以不同纬度带、经度带、高程带和气候带的模拟数据分析了NPP 和ET 的空间分布规律。 4）影响因子的敏感性分析。模拟不同影响因子和输入数据对模拟结果的影响，进行了净第一性生产力和蒸散对叶面积指数、气候因子、土壤因子以及土地覆被等影响因子的敏感性分析，同时也分析了不同输入数据的误差对模拟结果的影响。结果表明：不同地区对不同影响因子的敏感性不同，整体来说降水量和LAI 的变化对我国陆地生态系统的NPP 和ET 的影响较大。增加我国植被的LAI和干旱地区的降水量将大大提高我国陆地生态系统的NPP 和ET。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-12-16 |
| 页码 | 187 |
| 源URL | [http://192.168.22.105/handle/311030/176]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 冯险峰. 基于过程的中国陆地生态系统生产力和蒸散遥感研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院研究生院. 2004. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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