一、陆地生物地球化学模型的应用和发展(论文文献综述)
陈雅文,韩广轩,蔡延江[1](2021)在《氮输入影响滨海湿地碳循环过程的模拟研究:进展与展望》文中认为滨海湿地碳循环是控制全球碳储量的关键过程之一,受近岸水体富营养化引起的氮输入影响显着。然而氮输入影响滨海湿地碳循环的过程复杂,利用碳循环模型是研究这些过程的有效手段,在全球气候变化下,评估滨海湿地碳储蓄功能具有重要意义。本研究介绍了滨海湿地碳组分在大气-植被-水体-土壤不同界面间的迁移和转化,总结了氮输入影响碳循环各阶段的规律,发现碳储蓄和碳通量对氮输入的响应受多个因素的共同作用。在此基础上,阐述了目前发展比较成熟且同时具有碳、氮、水相关模块的碳循环主流模型,以及模型为适应湿地而做出的改进及其在湿地的应用情况,为利用模型模拟氮输入影响滨海湿地生态系统碳循环的相关过程提供参考。探讨了将模型应用于湿地,应注意潮汐过程对氮输入影响等相关发展方向,同时就如何减少模型模拟的不准确性等问题展开讨论,对未来的研究方向提出展望。图1表1参126
于贵瑞,张黎,何洪林,杨萌[2](2021)在《大尺度陆地生态系统动态变化与空间变异的过程模型及模拟系统》文中研究说明当代生态系统科学研究更加关注区域生态环境及生态系统状态变化的监测、评估、预测、预警及生态环境可持续管理。在深入理解陆地生态系统的要素、过程、功能、格局及其相互作用机理基础上,发展生态系统定量化描述方法和数值模拟技术,集成构建大陆尺度的"多过程耦合-多技术集成-多目标应用"的陆地生态系统数值模拟器已成为生态系统与全球变化及其资源、环境和灾害效应科学研究的重要科技任务。本研究围绕宏观生态系统模拟分析方法问题,在回顾陆地生态系统模型研究现状和发展趋势的基础上,深入讨论开发大尺度陆地生态系统动态变化和空间变异及其资源环境效应模拟系统的理念,以及模拟系统的功能定位、结构设计等基本问题,为构造中国陆地生态系统数值模拟器提供参考。
陈金[3](2021)在《内蒙古察哈尔火山群草原植被和微生物的多样性研究》文中提出察哈尔火山群(包括黄花沟火山群和乌兰哈达火山群)是蒙古高原南缘全新世唯一有过喷发的火山群,因其火山类型多样、地貌标志清晰、锥体保存尚好、火口基本完整,被誉为研究第四纪地壳深部结构的天然火山“博物馆”,也是探索火山区生物群落演替、生物多样性及其与环境相互作用关系的理想模型。本文选取内蒙古察哈尔火山群为研究区域,广泛收集植物群落和土壤理化形状,并借助扩增子测序技术测定土壤微生物群落多样性;交叉多学科分析方法综合分析火山区植物群落和土壤微生物的群落组成及结构性状,阐明了土壤微生物对多因子火山环境扰动的响应特征。本研究主要结果与结论如下:1.玛珥式火山区植物群落以蓼属、蒲公英属和委陵菜属为优势植物,而高山(寒)草甸草原的原生植物群落以禾本科和豆科为优势植物。草甸草原区土壤微生物群落丰富度和多样性显着高于玛珥式火山区(P<0.05),且具有更多数量的节点(114 vs.74)、边(349 vs.291)和模块(10 vs.8)。玛珥式火山区环境中,富集钠、钙重吸收代谢相关的微生物以及地衣腐生菌。主坐标分析(PCo A)显示,细菌群落的总变异量明显大于真菌群落(77.19%vs.46.07%)。土壤与植被双因子交互作用影响细菌和真菌核心微生物群之间的协作关系,其贡献率大于单因子。2)斯通博利式火山区植物群落多样性和物种丰度低于典型草原区,小叶锦鸡儿、草木樨状黄耆和黄芩表现出火山区的适宜性。与斯通博利式火山区相比,典型草原区具有更高的细菌和真菌核心微生物有效富集比(分别为66%vs.34%和59%vs.41%),并且具有更高度模块化的网络(M:0.626 vs.0.296)、更简单的网络连接(avg K:4.374 vs.8.795;avg CC:0.337 vs.0.467)以及更强烈的种间竞争关系(P/N:1.89 vs.3.06)。火山区的细菌代谢活动显着改善,并富集了大量的丛枝菌根真菌;共检测出7个微生物群落结构和功能关键类群(包括6个细菌和1个真菌)。土壤速效磷(S_AP)和碳氮比(S_C/N)分别是斯通博利式火山区和典型草原区微生物群落多样性的主要驱动因子。结构方程模型(SEM)显示,同一关键类群的功能因生境而别、且与不同环境变量间的关系不同。3)晚更新世火山以禾本科、葱属和猪毛菜属等为优势植物,全新世火山以葱属、蒿属、益母草属植物等为优势。全新世火山植物物种丰度、植被丰富度和多样性均显着低于晚更新世火山区(P<0.05)。晚更新世火山土壤的微生物群落α多样性(丰富度、多样性和均匀度)均显着高于全新世火山区(P<0.05),但全新世火山土壤具有更复杂的微生物网络结构。第四纪火山土壤富含与土壤碳、氮和磷的代谢密切相关的微生物类群(Nitrososphaera、Microvirga和Cladosporium等),是生物指示物种和通才簇,其中细菌群落具有更多的生物指示物种(17 vs.16)。火山土壤碳、氮和磷的改变驱动植被多样性变化及调控微生物的多功能性。4)降落堆和溅落堆的植被多样性没有显着差异(P>0.05),细叶葱、展枝唐松草和反枝苋主要分布于降落堆中,而蒲公英、牻牛儿苗、独行菜和繁缕分布于溅落堆中。降落堆中主要植物的株高、冠幅、单株鲜重以及地上生物量均显着高于溅落堆(P<0.05)。降落堆的微生物丰富度显着高于溅落堆(P<0.05),并富集丛枝菌根真菌是土壤真菌群落网络中的关键类群。溅落堆富含糖类和氨基酸代谢的微生物(P<0.05),且具有更复杂的种间关系。12个真菌核心群(降落堆和溅落堆分别含10个和2个)是微生物共现网络中的关键类群。地上植物生物量和土壤水分显着影响这两种火山锥体生态系统中的土壤微生物群落,而α多样性是微生物多功能性的最大积极贡献者(λ=0.786,P<0.001)。综上,察哈尔火山群的不同发育类型及年代序列的火山与周边草原区的植物群落、土壤微生物群落的多样性及其相互作用关系存在显着差异,火山活动改变了土壤基质驱动植物多样性变化和调控微生物的多功能性。本文研究为深入探索第四纪火山群的生物群落演变规律及火山活动对草原生态系统的影响机制奠定了基础。
陈雅文[4](2021)在《水位变化对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换影响的模拟研究》文中研究指明盐沼湿地作为陆地与海洋之间的过渡带,其独特的水热环境使其成为主要的蓝碳生态系统之一,水位则是影响盐沼湿地生态系统蓝色碳汇功能的重要因素。气候变化引起的海平面上升以及极端气候事件的频发,可能引起盐沼湿地水位变化,进而影响生态系统碳汇过程。然而,盐沼湿地碳交换过程对水位变化的响应机制及模拟研究相对匮乏。为了评估模拟水位变化对盐沼湿地净生态系统CO2交换(Net ecosystem CO2exchange,NEE)特征的影响,本研究依托黄河三角洲盐沼湿地野外水位控制试验(自然水位,地下20 cm水位、地表10 cm水位),并利用DNDC(denitrification-decomposition)模型模拟和预测水位变化对盐沼湿地生态系统CO2交换的影响。通过研究海平面上升及极端气候带来的水位变化对盐沼湿地生态系统碳交换过程的影响,一方面探究大气-植被-土壤界面CO2过程对水位变化的响应,另一方面为盐沼湿地碳储量的未来发展提供参考信息,有利于进一步分析盐沼湿地对全球气候变化与人类干扰的响应机制,为盐沼湿地的保护、管理及利用提供参考方向。主要结论如下:在整个生长季(5-11月)期间,水位变化对盐沼湿地的植被生长和组成结构影响显着,进而影响生态系统的释放值(Ecosystem respiration,Reco)和NEE的大小。地表淹水10 cm的处理促进了水生植物的生长,得到较高的生物量,会促进Reco的释放和CO2的吸收;而地下20 cm水位则在一定程度抑制了植物生长,对应的Reco和NEE值均处于较低水平。以生长季为观测区间,Reco的月动态呈倒“V”型单峰变化,最大净释放值为26.86μmol·m-2·s-1;而NEE的月动态呈“U”型的单峰变化,最大净吸收值为670.63 kg·hm-2·d-1。经过校准和验证的DNDC模型可以准确模拟水位变化对黄河三角洲湿地NEE的影响,NEE模拟值的日动态与田间观测结果显着相关(R2>0.6)。通过改变气候、土壤和田间管理等输入参数对DNDC模型进行灵敏度检验,结果表现为生态系统碳交换过程对日均温、降雨和水位改变的响应最为显着。其中,水位对NEE的影响主要作用于土壤呼吸(Soil respiration,Rs),侧面证实水位和温度是改变盐沼湿地碳排放、合成和分解过程中方向与程度的主要影响因素。在未来2021—2100年气候情境下,不同水位高度下的盐沼湿地生态系统碳组分变化随年份增长呈现不同的规律。NEE在自然水位下表现为负值缓慢减少,水位改变则会显着影响湿地NEE,再随时间趋于平缓,表明在未来气候条件下,盐沼湿地对稳定的水位变化可能有一定的适应性。土壤有机碳年变化量(Annual change in SOC content,d SOC)和Reco在年际动态变化中呈现相反的规律,3种水位下的d SOC均呈波动下降的趋势,表明未来盐沼湿地碳储量的增长率随时间增加可能会有所降低。但由于模拟结果对实测值的拟合还不够准确,模型的不确定性依然广泛存在,因此未来的模拟研究还应关注DNDC中水文模块和植被演替过程的完善。
李月[5](2021)在《基于CoupModel模型的大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽碳交换模拟研究》文中研究指明在全球变暖背景下,北方的高纬度地区是对气候变化响应的高度敏感区域。由于高纬度地区的碳源/汇问题对于气候变化的响应仍具有不确定性,利用模型刻画该区泥炭沼泽对全球气候变化的响应工作意义重大。大兴安岭地区位于中国的东北部,是亚欧大陆高纬冻土区向南最突出的部分,也是我国受气候变暖影响最为显着的冻土区之一。以研究大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽碳循环对气候变化的响应为目标,本研究基于生物地球化学模型(Coup Model),完成了以下研究内容:大兴安岭泥炭沼泽生长季碳交换的变化特征和影响因素分析;模型结构与参数的确定,生长季水分、热量运移和物质传输过程模拟;未来不同情景预测数据分析以及泥炭沼泽碳交换的长期变化模拟。获得的主要结论如下:(1)大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽2016年和2019年生长季生态系统CO2净交换(NEE)和生态系统呼吸(ER)呈现出明显的季节规律,泥炭沼泽生态系统从大气中吸收CO2主要发生在6~8月,7月份呼吸作用强度表现最强。(2)大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽2016年和2019年两年生长季热量和水分运移模拟结果表现为浅层模拟结果均较深层的模拟结果准确;NEE和ER模拟结果均较实测结果略低,融化深度则相对实测结果较深。(3)大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽2021~2100年RCPs预测情景下,RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5的平均气温分别达到了-2.68℃、-2.04℃和-0.19℃,相较过去60年平均气温(-4.17℃)分别增加了1.49℃、2.13℃和3.98℃;三种情景下未来80年生长季平均气温分别为11.60℃、12.31℃和13.82℃,较过去60年生长季平均气温(10.61℃)分别增加了0.99℃、1.70℃和3.21℃。未来情景模式下的降水呈现增加趋势,RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5平均值分别为660.90 mm、674.82 mm和719.89 mm;RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5情景下多年生长季平均降水量分别为529.98 mm、539.86mm和572.05 mm。(4)大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽2021~2100年RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5情景下的多年平均湿度总体呈下降趋势,分别为85.67%、85.58%和85.10%。结合气温的变化,可初步推测大兴安岭多年冻土区环境将向暖干化趋势发展。(5)根据未来气候变化趋势预设了两种植被演替方案,两种方案的NEE、ER和GPP总体变化趋势相似。以2053年为分界点,受增温速率影响,RCP8.5的NEE出现降低趋势,ER和GPP快速升高;两种植被方案条件下NEE、ER和GPP的模拟结果均呈现显着性差异(p<0.01);在同等增温情景下,由于生态系统植被类型的改变,导致植物的光合作用、呼吸作用和土壤呼吸作用均会受到影响,方案二的NEE、ER和GPP的模拟结果均大于方案一。(6)使用方差分析方法对两种植被方案条件下的NEE和ER影响因素分析得出,RCP2.6、RCP6.0和RCP8.5情景下的两种方案的NEE、ER和GPP均受气温影响(p<0.1);特别是RCP2.6情景下的方案二ER和GPP仅受气温影响(p<0.1)。RCP2.6情景下的方案一的ER和GPP以及RCP8.5情景下的方案二的NEE和ER还受湿度影响(p<0.1)。此外,三种情景的两种方案中的NEE、ER和GPP在不同程度上还受降水和辐射影响。
杨秀影[6](2021)在《锡林浩特典型草原区甲烷通量的研究》文中提出针对干燥土壤是否吸收温室气体CH4的环境问题,急需理清干旱半干旱地区的草原土壤对CH4的作用机理。本文利用实测的CH4通量和土壤、植被等因子,分析实测CH4通量的变化规律以及其与环境因子的相关性;利用DNDC模拟CH4日通量,分析研究区CH4通量的时空分布特征;采用情景分析法筛选出未来10年最有利于实现草原CH4汇的预测方案,并分析其增温潜势和年变化特征。主要研究内容和结果如下:(1)实测CH4通量的特征及其与环境因子的相关性。本文利用静态箱-气相色谱法测定了2019年7月和2020年7月的11个样地的CH4通量,并实验测定了各样地土壤(土壤容重、pH、黏土比例、SOC含量)、植物(一年生/多年生植物的根/茎/叶/籽粒的生物量、生物量比例、碳氮比)参数,野外实测了各样地的土壤温度(0cm和5cm)。实测CH4通量均为负值,说明7月的草原土壤为CH4吸收汇。CH4吸收通量的日变化规律为昼高夜低,日间13:00~18:00是CH4吸收通量的高值时段,可累积约全天CH4吸收通量的43%。日间7:00的CH4通量最为接近日均CH4通量。林地、草原、裸地、沙地、耕地、交通用地类型均吸收CH4气体,而且自然的土地利用类型(林地、草原、裸地、沙地)的CH4吸收通量要高于耕地和交通用地,然而湿地的土壤水分过高形成厌氧环境会释放CH4。土壤SOC、黏土比例和土壤容重对CH4通量的影响不显着,土壤pH、5cm土壤温度对CH4吸收通量有显着正影响;过多的地上植物生物量会抑制土壤吸收CH4的速率,较高的地下植物生物量则会促进土壤吸收CH4的速率,植物的C/N的升高不利于土壤吸收CH4。(2)DNDC模型的敏感性分析及精度验证。基于实测的土壤、植被、降雨中N浓度等参数,中国气象数据网站的气象资料、GOSAT官方网站的CO2浓度数据和放牧统计数据,进行了DNDC模型CH4通量的敏感性环境因子分析,筛选出CH4通量的敏感环境因子为气温、降水、土壤黏土比例、土壤容重和土壤SOC含量。气温和土壤SOC含量的升高可以促进土壤吸收CH4,降水、土壤容重和土壤黏土比例升高则会减缓土壤对CH4的吸收。其次,利用2019年和2020年实测的CH4通量进行DNDC模拟值的精度验证,两者的相关系数R为0.77(P<0.01),说明模拟值和实测值具有极显着的相关性。在Arc GIS中,分别进行CH4通量的模拟值和实测值的空间插值,利用500随机点分别提取区域的CH4通量实测值和模拟值,进行线性拟合,两者的R2=0.72。因此,DNDC模拟的CH4通量具有较高的准确性,可以利用DNDC模型模拟草原CH4通量。(3)CH4通量的时空分布特征。a)DNDC模拟的两年CH4日通量的时间变化。2019和2020年的3月~11月,土壤均表现为吸收CH4。11个样地在各月的变化趋势基本一致,在每个月内,各样地的CH4通量大小有差异,这与样地间土壤、植被等环境因子有关。2019年和2020年同月的CH4日通量的变化曲线不一样,主要源于降水时间和降水量的差异;而两年同月的CH4通量变化幅度接近,这是由于气温变化幅度相近。并且,受两年气温降水的年变化的影响,2019年CH4吸收通量最大峰值出现在7月,季节的吸收通量表现为夏季>秋季>春季>冬季。2020年CH4吸收通量最大峰值出现在5月,季节的吸收通量表现春季>夏季>秋季>冬季。2019年11个样地的累积CH4吸收通量的平均值(0.6529kg·h-1)高于2020年(0.6391kg·h-1)。b)DNDC模拟的两年CH4日通量的空间变化。2019年研究区月、季、年的CH4吸收通量均呈现西北低东南高的空间分布格局,2020研究区月、季、年的CH4吸收通量均呈现北高南低的空间分布格局。CH4通量空间格局的差异与气温降水空间格局密切相关,高温和年降水量300mm左右的区域CH4吸收通量较高,说明这些环境条件有利于土壤对CH4的吸收。2019年和2020年草原的CH4年吸收总量的均值分别为1.1714×106kg C和1.1135×106kg C,说明典型草原是一个较大的CH4汇。(4)CH4通量的情景分析及增温潜势(GWP)。a)基于DNDC模型敏感性检验,筛选出CH4通量的敏感环境因子为气象因子(气温、降水)和土壤因子(土壤SOC、土壤容重和土壤黏土比例),以这5种环境因子作为情景分析的变量因子。2001~2020年气温波动上升,降水波动下降,2000~2020年土壤SOC呈下降的趋势,土壤容重和黏土比例呈上升的趋势,以此进行未来10年各因子变化的情景设置。情景因子自由组合得到16种预测方案,利用DNDC模拟出未来10年每种预测方案的CH4通量。CH4通量的年际变化趋势受气象和土壤因子的共同影响,而且气象因子组的影响大于土壤因子组。b)预测方案⑴T1P1S1D1C1下,2021~2030年CH4吸收通量的10年累积值较高,即保持气温降水过去10年的水平和土壤因子(土壤SOC、容重、黏土比例)过去20年的平均水平,该情景组合既有利于草原土壤发挥CH4吸收汇的作用,又符合草原生态系统健康发展的需求,因此,该情景组合优选为最佳预测方案。c)最佳预测方案的情景组合下,未来10年CH4通量的年均GWP表现出波动降低的趋势,平均GWP为-18.273kg·hm-2,略大于2019年(GWP=-18.281kg·hm-2)、小于2020年(GWP=-17.895kg·hm-2),说明该预测方案可以有效地促进草原吸收CH4,因此,把草原环境恢复到2020年以前的20年的平均水平,才能使草原保持最优的环境,将更有利于典型草原土壤吸收CH4,以达到减缓温室效应的目标。
郑颖[7](2021)在《基于数值模拟的毛乌素沙地植被变化对区域气候和水分平衡影响研究》文中研究指明土地利用/覆盖变化(Land use and land cover change,LUCC)对气候变化的影响是全球变化研究的重要内容之一。陆地植被变化是LUCC的重要表征,其可通过改变植被覆盖度、地表反照率等生物地球物理属性,调节地表能量平衡和水分循环,进而对区域气候要素和水分平衡产生重要影响。地处干旱半干旱区的毛乌素沙地作为“黄河流域生态保护和高质量发展”国家战略的重要组成部分,是典型的生态环境脆弱区与气候变化敏感区,曾经是我国荒漠化最严重的地区之一。自2000年以来,随着一系列生态恢复工程的实施,该地区植被状况呈现明显好转、生态环境得到显着改善,已成为我国植被恢复和荒漠化逆转最为成功的案例。然而,大规模植被变化对区域气候的生物地球物理调节效应以及对水分平衡的影响仍然缺乏定量评估,亟待开展深入研究。本文以毛乌素沙地为研究对象,首先基于归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)查明了植被变化的时空特征,并区分了气候变化和人类活动对植被变化的相对贡献;其次,采用数值模拟法,利用WRF-Noah陆-气耦合区域气候模式,定量评估了植被变化对气温、降水等关键气候要素的影响并阐明了其物理过程和机制,在此基础上,进一步评估了植被变化对区域水分平衡的影响;最后,从极端土壤湿度变化的角度模拟了陆面蒸散改变对区域降水的影响潜力,并与外界水汽输送改变对降水的影响相比较,探讨了区域陆面过程(如蒸散)与大尺度大气过程(如外界水汽输送)对降水的相对重要性。本研究可为干旱半干旱地区植被恢复与生态建设提供理论支撑,为深入理解当地气候变化的归因、科学应对气候变化并制定适应性策略提供科学参考,并有望充实和完善植被-气候关系的基础理论。主要研究结果和结论如下:1.2001-2018年毛乌素沙地约有86%的区域植被生长季(5-9月)NDVI呈显着增长趋势(p<0.05),区域平均变化率为0.049 decade-1。植被状况的显着好转受到气候变化和人类活动的共同影响,其中,大部分区域人类活动的贡献率超过80%,而同期气候变化的贡献率通常不足20%。2.毛乌素沙地植被恢复使夏季地表生物地球物理属性发生强烈改变,植被覆盖度和叶面积指数大幅增加,而地表反照率有所降低。模拟结果显示,响应于植被变化,夏季日均气温降低了0.13-0.32℃,并且夜间最低气温的降温幅度(0.15-0.47℃)明显大于白天最高气温(0.04-0.13℃),这种不对称降温效应导致气温日较差增加了0.1-0.37℃。同时,植被恢复具有微弱的增湿效应,气温和比湿的联合响应使地面空气热含量减少了0.1-0.4 k J/kg,为当地夏季带来略微冷湿的气候环境条件。此外,植被恢复在一定程度上引起夏季极端高温事件强度和频率的减少以及极端低温事件强度和频率的增加。植被恢复对日均气温产生的降温效应主要归因于蒸散的增加,而土壤热通量的昼夜循环减弱在最低气温变化中发挥了更大的作用。3.毛乌素沙地植被恢复引起区域夏季蒸散增加了0.17 mm day-1,增幅为8%,相当于整个沙地的夏季蒸散耗水量增加了约3.5×108 m3。但由于水汽增加未能引起明显的降水正反馈,同时蒸散冷却作用使大气趋于稳定,在一定程度上会抵消水汽增加可能对降水产生的积极影响,因此,植被恢复对区域降水的影响可忽略不计。由于水分亏缺得不到降水反馈的补偿,使区域地表水分平衡被打破,导致0-200 cm深度的土壤湿度有所减少,且深层土壤水分的消耗超过表层。4.陆面蒸散变化对毛乌素沙地降水的影响潜力很小,当地降水变化主要受到外界水汽输送的支配。水汽通量辐合(MFC)高值时期的区域降水量比低值时期高出70%以上,同时中高强度降水(>10 mm day-1)有所增多。降水变化可分解为影响水汽供应能力的直接贡献以及影响降水效率的间接贡献。高MFC主要通过提高降水效率从而显着增加降水;土壤湿度改变引起的蒸散增加仅在MFC高值时期通过间接贡献对区域平均降水有一定的积极影响,但这种效应相对较小,对降水的作用也不显着。综上所述,毛乌素沙地植被恢复导致的蒸散增加对区域夏季气温具有明显的降温效应,这在一定程度上有助于缓解当地气候变暖以及极端气温事件对生态系统造成的负面影响,但这种变化却不足以促进区域降水的增加。该地区降水主要受到外界水汽输送变化的强烈影响,而陆面蒸散变化对降水的影响潜力很小,进一步说明即使区域陆面状况有较大程度的改变(如大规模植被恢复),由其引发的蒸散变化对降水产生的生物地球物理反馈可能也将十分有限。需要引起重视的是,植被覆盖增加造成的水分亏缺得不到降水反馈的补偿,反而造成土壤水分减少,可能会加剧水资源短缺,将不利于维持当前植被恢复和生态系统服务的可持续性。因此,本研究建议未来干旱半干旱地区的植被恢复与生态建设,应综合权衡植被-气候-水文之间的关系,植被建设要与当地气候和生态承载力相适应,以实现区域可持续发展。
龚元[8](2021)在《长叶松(Pinus palustris)生态系统碳物候动态和建模方法研究》文中指出森林生态系统是陆地景观中的重要碳汇之一,对大气二氧化碳(CO2)浓度有着重要的调节作用。随着全球气候变化,森林生态系统在未来碳吸收能力的变化模式存在较多的不确定性。植物物候作为评估植物生长发育状态的重要指标,对森林生态系统的碳吸收/排放速率有着重要的控制作用。开展不同时空尺度的森林生态系统物候特征的研究,有助于理解陆地表面过程和生物地球化学过程的耦合关系,对于科学的应对全球气候变化具有重要的理论和实际意义。传统森林植被物候学的研究主要关注植物生长季长度、植物发芽、成熟和衰老等生物学特征的日期变化。近年来随着涡动相关CO2通量观测技术的应用,森林生态系统物候学被赋予了新的含义和研究体系,并且衍生出诸如植物群落光合作用物候、碳吸收物候和生态系统呼吸物候组成的植被碳物候研究体系。进一步开展基于涡动相关技术的森林生态系统碳物候动态的研究,对全面了解陆地表面物候过程和预测未来森林生态系统的碳动态具有重要的理论和实际意义,最终达到更好的应对全球气候变化的目标。美国东南部地区分布有广袤的亚热带针阔混交林,由于较高的年平均气温和充足的日照,使该地区的森林生态系统拥有十分可观的碳固存/吸收潜力。其中长叶松(Pinus palustris Mill.)是该地区森林中主要的乡土亚热带常绿针叶树种之一,幼树极高的生长速率(“Rocket”Stage(1))为该树种提供了可观的光合潜力。本研究基于此地区的三个不同土壤持水能力的长叶松林生态系统CO2通量观测站点,在2009年至2019年的微气象环境观测以及遥感、雷达扫描数据,使用植物物候模型调查了该亚热带长叶松生态系统碳物候动态的年际变化特征,及其对全球气候变化、周期性天气事件、自然灾害和森林管理的响应。最后初步探索了将主流物候建模方法应用于长叶松生态系统呼吸速率的可行性。本研究的主要结论如下:(1)基于三个成熟亚热带长叶松树林站点在2009年至2017年生态系统生产力观测数据的物候建模结果,并结合与站点层面(site-level)的微气象数据的统计分析。结果显示,站点土壤持水能力梯度会影响长叶松生态系统碳物候动态,更好的土壤水分有效性将有助于延长生态系统生长季长度。早春的低强度焚烧对长叶松生态系统碳物候参数没有显着的影响(P>0.05),但是焚烧将生长季开始的日期延迟了10天,并且随着土壤水分有效性的提高,生态系统生长季开始的日期将会被进一步的延迟(18天)。低强度的焚烧还可能增加了早春碳物候参数对辐射和气温变异的敏感性。研究发现,年际气候变化和周期性天气异常(强降雨、短期水分胁迫和长期区域干旱)对长叶松生态系统碳物候动态的驱动作用远胜于低强度“定时-定向焚烧”。其中,年际气温解释了生态系统生长季长度69%-90%的变化,而春季辐射解释了生态系统生长季长度50%-63%的变化,当夏季短期干旱后站点水分有效性出现恢复时,生态系统生长季长度将会被显着的延长。(2)飓风通过清除生态系统的叶面积、减少地上生物量并导致植物死亡来影响森林的物理结构和功能。2018年10月10日,飓风迈克尔(Michael)在墨西哥湾北部登陆,并对沿途森林景观造成了显着的重度破坏。基于长叶松生态系统生产力的碳物候动态特征表明(2009-2017),飓风加速了长叶松生态系统在秋季的衰老速率(-0.15/-0.11 g C m-2 d-1 d-1),继而导致生长季提前结束(提前了33 d-41 d)。在飓风过境的过程中,林冠层较高的森林遭受的物理破坏更大(最多损失了30%的叶面积和1.3m的冠层高度),并且显着的延长了飓风后的长叶松生态系统碳物候恢复期(共8个月)。在飓风过后的第一年夏季(2019),长叶松生态系统的生理学功能恢复至飓风前的水平。在飓风过境后的长叶松生态系统碳物候恢复过程中,森林结构的异质性控制了飓风后的长叶松生态系统春季物候进程。林下植物的生物多样性有助于早春阶段的长叶松生态系统恢复,但也会延迟夏季生长季峰值开始的日期。飓风过后的长叶松生态系统夏季物候动态(203 d-252 d)与植被覆盖率同步,并且主要由林冠层驱动。(3)在长叶松生态系统呼吸速率的物候建模过程中(增长率法和三阶导数法),增长率方法可能更适合于亚热带森林的生态系统碳物候建模,因为三阶导数方法可能会在物候过渡的缓冲期丢失一些重要的物候信号。同时,研究也发现了由气候异常引起的长叶松生态系统碳物候建模的不确定性。例如冬季异常变暖(0.02-0.15℃d-1)会导致生态系统呼吸以0.02-0.06 g C m-2 d-1 d-1的速率再次被激活,夏季的站点水分有效性动态变化会显着的影响长叶松生态系统碳物候动态和参数,并且表现出多峰和不对称的物候行为。尽管长叶松生态系统呼吸结束的日期与由增强植被指数所衍生的植物群落休眠日期呈现极显着的负相关关系(R2adj=0.59,P<0.01),此结果可能表明植被有效生长季的提前结束,会显着的增加冬季长叶松生态系统呼吸速率。但是从遥感观测得出的植被绿度物候参数,可能无法完全解释亚热带常绿植物群落在春季和夏季的碳物候动态(P>0.05)。本文从涡动相关技术所提供的森林生态系统物候学新视角出发,结合多源数据和配合植物物候模型,明确了气候变化对长叶松生态系统碳物候动态的重要驱动作用,春季增温和辐射增强正向作用了春季物候,并且有利于三个长叶松生态系统碳吸收能力的提升,但受土壤持水能力梯度的影响,三个长叶松生态系统对年际降水量变异的物候响应不同。在轻度森林外部扰动后,三个长叶松生态系统可以在短期内恢复至扰动前的生态系统生产力水平。土壤持水能力梯度导致的站点森林结构异质性,驱动了长叶松生态系统在重度森林外部扰动后的恢复动态和周期。选择合适的物候算法对准确量化森林生态系统生长季长度是至关重要的,建议在使用植物物候模型来评估森林生态系统物候动态时,需要进行实地考察和严格的模型测试。
丁继昭[9](2021)在《物质能量传输视角对高中自然地理课程与教学的指向》文中进行了进一步梳理地理学科核心素养体现着学科本质特征,要求我们深化学科理解、响应学科大观念要求,通过对学科的深度研究来推进课程与教学,关注学科视角及其培养过程。“物质能量传输”作为自然地理学科的一个视点(焦点),可以为中学地理课程与教学提供发展路向指引。系统构建并运用物质能量传输视角,把握丰富、庞杂且主线索常常内隐的高中自然地理内容,相当于明确了一个能够使之结构化的大观念。然而,当前对物质能量传输视角之于高中地理课程与教学的指向性并未充分关注。遵循“提出问题→分析问题→解决问题→实践应用”思路,本研究主要聚焦三个核心问题:物质能量传输蕴含了什么样的地理学科视角?如何运用物质能量传输视角增进对高中自然地理课程内容的理解?物质能量传输视角对高中自然地理教学有何指向性要求?致力于达成构建学科视角、分析课程内容和探讨教学指向三大目标。研究过程中,主要运用定性和定量相结合的方法,从理论构建和实践应用两方面,系统探讨物质能量传输视角对高中自然地理课程与教学的指引。理论研究部分主要包括“寻觅视点”“构建视角”和“确立视角”三方面内容。第一,通过文献研究找寻地理学科中的“物质能量传输”视点,明晰其概念内涵及对中学地理课程与教学的积极意义。第二,具体主要从地理学家普遍较为关注物质能量传输的“流”空间背景,物质能量传输中的具体过程序列,物质能量传输中物质运动和能量转换的辩证统一关系,物质能量传输的地域差异状况和物质能量传输的整体功能表现等方面,沿着“空间背景→过程序列→重要特点→功能表现”的思路逐步递进、延展,建构物质能量传输视角基本框架、维度构成和内容要点。第三,根据专家意见修正并确立物质能量传输视角框架,主要包括:物质能量传输的“流”本质视角、物质能量输入-作用-输出视角、物质能量传输的协同关系视角、物质能量传输的地域差异视角和物质能量传输的功能表现视角等5个子视角,地理物质流视角、关注物质能量的输入基础和关注物质运动与能量转换的相互表达等12个内容要点。应用研究部分主要包括“应用物质能量传输视角分析课程内容”和“应用物质能量传输视角探讨教学指向性要求”两方面。第一,基于物质能量传输视角,结合课程组织理论,运用文本分析法对高中自然地理课程内容进行“总体把握”和“具体分析”,构建课程内容组织框架、分析课程标准和分析具体课程内容等。首先,以“物质能量传输”为大观念,基于该组织中心派生出:从“自然地理环境和外界的物质能量传输过程”到“自然地理环境内部的物质能量传输过程”再到“自然地理环境对物质能量传输过程的综合响应”三个“大单元”,最终落脚于“人类与自然地理环境之间的物质能量传输过程”。从“大观念”到“大单元”是高中自然地理课程内容组织的一条“明线”,和“阐明人地关系”课程内容组织“暗线”一同搭建起了高中自然地理课程内容组织框架,其核心要素为:一个“大观念”、三个“大单元”、一条“暗线”、一条“明线”和一个“落脚点”。其次,针对课程标准中的“内容标准”,明确物质能量传输视角所对应的课程内容侧重点。再次,总体分析地理和物理、化学、生物等学科,在大观念视野下围绕物质能量传输开展跨学科主题活动的基本交集状况。最后,基于三维目标到核心素养之间的科学演进关系及其整合机制,结合知识、能力、思维(视角)和价值观念等课程组织要素,主要从地理知识、地理能力、地理视角和地理价值观等方面,应用物质能量传输视角来增进对高中自然地理课程内容的理解和分析,掌握地理学科知识组织中的“逻辑链”,明晰地理学科能力解构中的“核心项”,捕捉地理学科视角中的“着眼点”,明确地理核心价值观的“关键词”。第二,基于物质能量传输视角针对高中自然地理教学提出指向性要求,引导教学预期、体现学科本质,同时,运用案例分析法研究既有教学案例,依据“发现教学问题→分析教学问题→改进教学设计”思路,阐述教学指向的实践应用。具体来说,第一,物质能量传输的“流”本质视角对教学的指向性要求为:(1)把直观看到的事物抽象归纳为相应层次的地理物质能量;(2)引导学生运用学科逻辑建构起基本的物质能量概念体系;(3)引导学生运用动态视角从事物联系中认识物质能量“流”。第二,物质能量输入-作用-输出过程视角对教学的指向性要求为:(1)引导学生认识物质能量基础,明确地理过程思维起点;(2)引导学生认识物质能量作用主体,把握地理过程思维中项;(3)引导学生认识物质能量输出结果,抵达地理过程思维终点。第三,物质能量传输的协同关系视角对教学的指向性要求为:(1)及早提示物质运动与能量转换的关系,做好教学铺垫;(2)着重关照物质运动和能量转换双过程,察觉教学盲区。第四,物质能量传输的地域差异视角对教学的指向性要求为:(1)引导学生认识地域差异时充分关注其地理过程本源;(2)引导学生认识地理过程时注重比较其地域差异特点。第五,物质能量传输的功能表现视角对教学的指向性要求为:(1)引导学生以组合思维把握要素和地域,认识空间结构;(2)引导学生以整体观念统筹多地理过程,理解整体功能。
吴泽燕[10](2021)在《广西果化妙冠岩溶关键带碳汇效应研究》文中认为碳循环是地球生命的物质保障,与大气CO2浓度和全球气候变化互为反馈。我国制订了力争CO2排放在2030年前达到峰值,2060年前达到中和的目标。我国岩溶碳汇量占国家每年减排碳的16.1%,但似乎仍未将其作为一项应对气候变化的具体行动。碳酸盐岩风化碳汇是岩溶区特有的碳汇项,这部分无机碳汇常以流域为单元进行单独研究,它对整个岩溶地区碳汇的贡献其实并不是很明确,岩溶地区碳汇的系统评价一直比较匮乏。作为地球系统科学发展的最新产物,岩溶关键带碳循环的研究要求将地球多个圈层的碳循环过程和碳赋存统一为一个整体,对各个子系统进行系统化评价与机理研究。本研究以广西果化妙冠岩溶关键带作为研究对象,通过多种技术方法对关键带水平与垂直边界条件进行识别,通过生物量调查、溶蚀试片法和水化学径流法系统地对岩溶关键带植被、土壤和岩溶碳汇进行定量化计算和比较,分析植被/土壤生态过程的主要控制因素,以及碳酸盐岩溶解的生态和水文机制。有以下几点认识:1、通过野外水文地质调查、基于数字高程模型的水文分析的改进、多次示踪试验的设计与实施,在前人研究的基础上进一步对妙冠岩溶关键带内部水点连通情况、水平和垂向边界条件进行研究。研究表明,区域构造和岩层产状控制妙冠岩溶关键带地下水流向为北东向,为(局部)地表和地下分水岭不一致的非闭合流域,是区域上果化泉域局部含水层。地下汇水面积为1.6 km2,地表汇水面积1.8 km2。以地下河管道底部作为其垂直下边界,埋藏深度约80m。2、对高分辨遥感影像进行严格的辐射校正和几何校正,研究遥感植被指数-生物量反演模型。为提高拟合效果,分别建立低生物量像元和高生物量像元的最佳拟合模型,反演的生物量均值分别为0.45 kg/m2和4.0 kg/m2。妙冠岩溶关键带生物量空间格局分布主要受土地利用方式影响,退耕可极大增加地面生物量,生长超过十年的优良人工林地生物量可比自然演替5~6年的稀木灌草地增加4~15 kg/m2,比坡耕地增加4~19 kg/m2。从2000年至2018年18年间生物量增量为344.6 t/a,按照植被含碳率和面积折算为234.8~313.1 t CO2/(km2·a),植被碳汇效果显着。借鉴已有研究成果,估算妙冠岩溶关键带土壤碳汇量为82.2~109.6 t CO2/(km2·a),植被和土壤生态系统碳汇合计为317.0~422.7 t CO2/(km2·a)。3、综合考虑季节、地貌部位、水文地质条件和土地利用方式等影响因素,在妙冠岩溶关键带开展了一个水文年的溶蚀试验。基于主成分分析表明,土下碳酸盐岩的溶蚀系统具有季节性差异,高温多雨的夏季为开放系统,秋冬季为封闭系统,导致溶蚀速率及其控制因子的差异。从整体上看,随着土壤深度增加,土壤CO2浓度、水分含量和温度的升高促进了溶蚀速率的增加,土壤剖面以开放的溶蚀系统为主。受雨水垂直入渗、水-岩相互作用时间和土壤水分保持等的影响,相同土地利用方式下,坡度或地貌部位的不同会导致溶蚀速率具有较大的差异性,水文地质条件是重要的影响因素。由此计算的妙冠岩溶关键带的岩溶碳汇量为17.8 t CO2/(km2·a)。4、通过一个水文年的水点流量监测和取样分析,对关键带水量均衡进行分析。结果显示,非闭合边界水量交换对均衡结果影响不大,降雨输入与蒸散发和地下河水径流量达到均衡,均衡期包气带、饱水带水体减少的储量与关键带下泄水量基本相同。降雨和农业施肥的外源酸仅对表层土壤中的碳酸盐岩矿物和裸露的基岩具有侵蚀性,地下河水化学类型不受影响。关键带地下河水运移的主要溶蚀产物为Ca2+和HCO3-。关键带岩溶作用过程受土壤环境和水文过程共同影响,径流量对岩溶碳汇量的高低和δ13CDIC起决定性作用。根据各月地下河水径流量和水化学计算的岩溶碳汇量为51.5 t CO2/(km2·a)。最后,对溶蚀试片法计算方法进行理论分析与修改,修改后计算结果为43.0 t CO2/(km2·a),与水化学计算结果比较接近。综上所述,岩溶区在退耕、人工造林等生态治理措施取得有机碳汇显着成效的基础上,还有岩溶无机碳汇。这部分无机碳汇量相当于生态系统碳汇的12.2~16.2%。妙冠岩溶关键带合计碳汇量为368.5~474.2 t CO2/(km2·a),对大气CO2的碳汇效应显着。
二、陆地生物地球化学模型的应用和发展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、陆地生物地球化学模型的应用和发展(论文提纲范文)
(2)大尺度陆地生态系统动态变化与空间变异的过程模型及模拟系统(论文提纲范文)
1 宏观生态系统模拟分析的理论假设及发展趋势 |
1.1 宏观生态系统模拟分析及其基本理论假设 |
1.2 宏观生态系统模型的发展趋势 |
1)基于科学数据-过程模型融合的知识挖掘。 |
2)基于地球系统概念的跨学科多过程综合。 |
3)基于区域可持续发展理念的自然-人文过程耦合。 |
2 宏观生态系统模拟分析研究的挑战 |
1)多来源、多尺度时空数据整合及数据同化的困境。 |
2)宏观生态系统复杂性及生态过程耦合关系的科学认知缺位。 |
3)生态系统模型的尺度演绎理论隐含的假设存在生态学理论缺憾。 |
4)大尺度生态系统的动态变化与空间变异的关联性认知不足。 |
5)生态系统模拟系统设计忽略了生态系统的系统学特征。 |
3 新一代陆地生态系统数值模拟器设计的理念及技术途径 |
3.1 新一代陆地生态系统数值模拟器设计的科学框架及生态学基本原理 |
3.2 新一代陆地生态系统数值模拟器的系统设计理念 |
3.3 中国陆地生态系统数值模拟器的功能定位及结构设计 |
4 结 语 |
(3)内蒙古察哈尔火山群草原植被和微生物的多样性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
中英文词汇对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 草地生态系统 |
1.2.2 火山生态系统 |
1.2.3 生物多样性 |
1.2.4 生态因子 |
1.2.5 土壤微生物组 |
1.2.6 目前研究中存在的主要问题 |
1.3 科学问题、研究内容和技术路线 |
1.3.1 科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第二章 研究区概况与研究方法 |
2.1 察哈尔火山群概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质特征 |
2.1.3 气候 |
2.1.4 植被概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 黄花沟火山群样点设计 |
2.2.2 乌兰哈达火山群样点设计 |
2.2.3 植被调查 |
2.2.4 土壤调查 |
2.2.5 统计分析方法 |
第三章 玛珥式火山区与高山(寒)草甸草原生物群落 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区域 |
3.2.2 植被采集和土壤取样 |
3.2.3 DNA提取、PCR扩增和Illumina测序 |
3.2.4 生物信息学分析 |
3.2.5 数据分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 高山(寒)草甸草原与玛珥式火山的植被差异 |
3.3.2 高山(寒)草甸草原与玛珥式火山的微生物多样性 |
3.3.3 微生物分类群和种系型的分布 |
3.3.4 玛珥式火山和高山(寒)草甸草原的核心微生物群分子生态网络 |
3.3.5 玛珥式火山和高山(寒)草甸草原的功能组成特性差异 |
3.3.6 玛珥式火山和高山(寒)草甸草原的群落结构与环境因子关系 |
3.4 讨论 |
3.4.1 玛珥式火山扰动影响生物群落结构 |
3.4.2 微生物群落对玛珥式火山扰动的响应 |
3.4.3 玛珥式火山扰动影响微生物群落功能 |
3.5 小结 |
第四章 斯通博利式火山区与典型草原生物群落 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 样地说明 |
4.2.2 样品采集 |
4.2.3 土壤理化参数 |
4.2.4 土壤微生物群落 |
4.2.5 数据分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 斯通博利式火山区和典型草原区的植物群落组成 |
4.3.2 斯通博利式火山区和典型草原区的土壤微生物群落组成 |
4.3.3 斯通博利式火山区和典型草原区的微生物群落潜在功能 |
4.3.4 斯通博利式火山区和典型草原区的微生物共现网络 |
4.3.5 土壤核心微生物群的关键潜在驱动因素 |
4.3.6 关键潜在驱动因素和关键类群之间的联系 |
4.4 讨论 |
4.4.1 斯通博利式火山活动的扰动距离 |
4.4.2 斯通博利式火山区与典型草原区的群落差异 |
4.4.3 影响两种类型样地的关键潜在驱动因素 |
4.4.4 关键潜在驱动因素与关键类群之间的内在关系 |
4.5 小结 |
第五章 不同发育阶段第四纪火山土壤的生物群落差异 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验区描述和样地选择 |
5.2.2 土壤取样及理化性质 |
5.2.3 Illumina测序和生物信息分析 |
5.2.4 数据分析 |
5.3 结果 |
5.3.1 全新世火山和晚更新世火山的植物群落多样性 |
5.3.2 全新世火山和晚更新世火山的微生物群落多样性 |
5.3.3 全新世火山和晚更新世火山的微生物群落组成与结构 |
5.3.4 全新世火山和晚更新世火山的微生物群落代谢功能预测 |
5.3.5 全新世火山和晚更新世火山的微生物群落网络模式 |
5.3.6 植物因子、土壤因子与核心微生物群的关系 |
5.3.7 土壤碳、氮、磷对微生物群落和植被的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 全新世火山与晚更新世火山的群落结构和功能差异 |
5.4.2 不同时期火山土壤微生物群落差异的潜在原因 |
5.5 小结 |
第六章 火山锥体类型对生物群落的差异影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 研究区域和样地描述 |
6.2.2 土壤取样、土壤物理和化学特性 |
6.2.3 土壤DNA提取、PCR分析和高通量测序 |
6.2.4 数据分析 |
6.3 结果 |
6.3.1 降落堆和溅落堆的植被组成 |
6.3.2 高通量测序下的微生物概况 |
6.3.3 降落堆和溅落堆的微生物群落组成与系统发育关系 |
6.3.4 降落堆和溅落堆的微生物群落功能组成概况 |
6.3.5 降落堆和溅落堆的细菌和真菌共现关系 |
6.3.6 植物因子与土壤因子之间的内在关联 |
6.3.7 关键环境参数影响微生物网络结构和功能的可能机制 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同类型火山锥的生物群落的结构多样性与功能 |
6.4.2 不同类型火山锥中真菌和细菌群落的响应差异 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新、不足与展望 |
7.2.1 创新 |
7.2.2 不足与展望 |
参考文献 |
附表 |
附图 |
致谢 |
博士期间发表论文情况 |
课题来源 |
(4)水位变化对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换影响的模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.2 国内外本领域的研究现状与发展趋势 |
1.2.1 盐沼湿地生态系统CO_2交换过程 |
1.2.2 地下水位变化对盐沼湿地碳交换的影响 |
1.2.3 地表淹水深度对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
1.2.4 陆地生态系统碳循环模型与盐沼湿地生态系统CO_2交换模拟 |
1.3 研究内容 |
第2章 研究区概况和研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候条件 |
2.1.3 水文特征 |
2.1.4 土壤性质 |
2.1.5 植被特征 |
2.2 技术路线 |
2.3 研究方案 |
2.3.1 水位变化野外控制试验 |
2.3.2 DNDC模型模拟与应用 |
2.4 数据处理 |
2.4.1 模型输入参数确定 |
2.4.2 数据分析 |
第3章 水位变化对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
3.1 引言 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 气象因子、地下水位和NEE的季节和年际变化 |
3.2.2 植被特征与生物量对水位变化的响应 |
3.2.3 生态系统呼吸对水位变化的响应 |
3.2.4 盐沼湿地生态系统CO_2交换对水位变化的响应 |
3.3 讨论 |
3.3.1 水位变化对盐沼湿地植物生长的影响 |
3.3.2 水位变化对湿地生态系统CO_2交换动态变化的影响 |
3.4 小结 |
第4章 基于DNDC模型模拟水位变化对生态系统CO_2交换的影响 |
4.1 引言 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 水位变化下盐沼湿地生态系统CO_2交换的模拟与验证 |
4.2.2 模型参数敏感性分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 模型的不确定性分析 |
4.3.2 不同碳组分灵敏度的差异 |
4.4 小结 |
第5章 未来水位变化对盐沼湿地碳动态的长期影响 |
5.1 引言 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 未来气候情境下温度与降水的变化 |
5.2.2 模拟未来水位变化对盐沼湿地碳动态的长期影响 |
5.3 讨论 |
5.3.1 研究区气候特征与盐沼湿地碳源/汇的关系 |
5.3.2 未来气候情境下盐沼湿地碳汇功能预测的不确定性 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.1.1 水位变化对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
6.1.2 基于DNDC模型模拟水位变化对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
6.1.3 未来气候变化下水位变化对盐沼湿地碳动态的长期影响 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)基于CoupModel模型的大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽碳交换模拟研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 国内外研究进展 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
1.6 创新点 |
第2章 研究区域概况 |
2.1 地理概况 |
2.2 地质地貌 |
2.3 气候表现 |
2.4 土壤特征 |
2.5 植被类型 |
第3章 生长季碳交换变化特征及影响因素分析 |
3.1 环境因子变化特征 |
3.2 生态系统CO_2净交换(NEE)变化特征及影响因素分析 |
3.3 生态系统呼吸作用(ER)变化特征及影响因素分析 |
3.4 小结 |
第4章 泥炭沼泽主要环境要素和碳交换模拟 |
4.1 模型关键过程描述 |
4.2 模型结构设置 |
4.3 相关参数选取 |
4.4 模拟结果分析 |
4.5 小结 |
第5章 基于过程模型的碳交换模拟预测和环境要素分析 |
5.1 大兴安岭地区过去气候变化特征 |
5.2 CMIP5未来气候模式 |
5.3 大兴安岭地区未来气候变化特征 |
5.4 增温模式下的碳交换模拟结果与差异性分析 |
5.5 影响生态系统碳交换的环境要素分析 |
5.6 小结 |
第6章 研究结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究不足及展望 |
参考文献 |
作者简介及在学习期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(6)锡林浩特典型草原区甲烷通量的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题意义及背景 |
1.2 CH_4通量的研究进展 |
1.2.1 CH_4源 |
1.2.2 CH_4汇 |
1.2.3 CH_4通量的原位测定研究进展 |
1.2.4 CH_4通量的模型模拟研究进展 |
1.3 自然环境因子对土壤CH_4通量的影响 |
1.3.1 温度对CH_4通量的影响 |
1.3.2 降水对CH_4通量的影响 |
1.3.3 土壤因子对CH_4通量的影响 |
1.3.4 植物因子对CH_4通量的影响 |
1.3.5 降雨中氮含量对CH_4通量的影响 |
1.3.6 土地利用类型的CH_4通量的研究 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 研究区及数据获取与处理 |
2.1 研究区 |
2.2 数据的获取及处理 |
2.2.1 气体采集 |
2.2.2 气象数据 |
2.2.3 土壤数据 |
2.2.3.1 土壤温度 |
2.2.3.2 历史土壤理化性质 |
2.2.4 DNDC模型基础数据 |
2.3 数据的处理与方法 |
第三章 草原实测的CH_4通量 |
3.1 CH_4通量的原位测定 |
3.2 CH_4通量的日变化 |
3.3 CH_4通量的样地差异 |
3.3.1 草原类型的土壤CH_4通量 |
3.3.2 土地利用类型的土壤CH_4通量 |
3.4 CH_4通量与自然环境因子 |
3.4.1 CH_4通量与土壤因子的相关分析 |
3.4.1.1 CH_4通量与土壤理化属性 |
3.4.1.2 CH_4通量与土壤温度 |
3.4.2 CH_4通量与植物因子 |
3.4.2.1 CH_4吸收通量与植物生物量 |
3.4.2.2 CH_4吸收通量与植物生物量比例 |
3.4.2.3 CH_4吸收通量与植物碳氮比 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于DNDC模型的CH_4通量 |
4.1 DNDC模型的原理 |
4.2 模型的参数获取 |
4.2.1 地理位置 |
4.2.2 气象数据 |
4.2.3 土壤数据 |
4.2.4 植被数据 |
4.2.5 放牧数据 |
4.3 模型的敏感性分析 |
4.3.1 模型敏感性的参数设置 |
4.3.2 敏感性分析方法 |
4.3.3 敏感性结果分析 |
4.4 模型的精度验证 |
4.5 CH_4通量的时间变化 |
4.5.1 CH_4通量的月变化 |
4.5.2 CH_4通量的季节变化 |
4.5.3 CH_4通量的年变化 |
4.6 CH_4通量的空间分布 |
4.6.1 CH_4月均通量的空间分布 |
4.6.2 CH_4季均通量的空间分布 |
4.6.3 CH_4年累积通量的空间分布 |
4.7 本章小结 |
第五章 草原CH_4通量的情景分析和增温潜势 |
5.1 CH_4通量的情景分析 |
5.1.1 情景方案设置 |
5.1.1.1 气温情景 |
5.1.1.2 降水情景 |
5.1.1.3 土壤因子情景 |
5.1.1.4 预测方案 |
5.1.2 情景结果分析 |
5.1.2.1 情景预测的年际间CH_4通量 |
5.1.2.2 情景预测的CH_4累积通量 |
5.1.3 最佳预测的CH_4年通量 |
5.2 草原CH_4通量的增温潜势 |
5.2.1 增温潜势GWP |
5.2.2 CH_4通量的增温潜势 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
(7)基于数值模拟的毛乌素沙地植被变化对区域气候和水分平衡影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究进展与现状 |
1.2.1 植被变化影响气候的过程和机制 |
1.2.2 植被变化影响气候的研究方法 |
1.2.3 植被变化对区域气候的影响 |
1.2.4 植被变化对区域水分平衡的影响 |
1.2.5 目前研究中存在的问题与不足 |
1.3 科学问题与研究内容 |
1.3.1 拟解决科学问题 |
1.3.2 研究内容与技术路线 |
第二章 研究区概况、WRF模式及数据介绍 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地貌 |
2.1.3 气候 |
2.1.4 水文条件 |
2.1.5 植被 |
2.1.6 土壤 |
2.2 WRF模式介绍 |
2.2.1 模式简介 |
2.2.2 动力学框架 |
2.2.3 物理模块 |
2.3 数据介绍 |
2.3.1 WRF模式输入数据 |
2.3.2 遥感数据 |
2.3.3 气象观测数据 |
第三章 2001-2018 年毛乌素沙地植被的时空变化特征 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 数据预处理 |
3.2.2 植被NDVI变化特征分析 |
3.2.3 相关性分析 |
3.2.4 多元回归残差分析 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 生长季NDVI的空间分布与时空变化特征 |
3.3.2 生长季NDVI变化与气候要素之间的关系 |
3.3.3 气候变化和人类活动对生长季NDVI变化的相对贡献 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 毛乌素沙地植被变化对区域气温的影响 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 WRF模式配置及物理参数化方案 |
4.2.2 数值模拟试验设计 |
4.2.3 WRF模式输入数据预处理 |
4.2.4 模式验证 |
4.2.5 植被变化对气温的影响评估 |
4.2.6 极端气温指数 |
4.2.7 地表能量平衡 |
4.2.8 地面空气热含量 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 土地利用/覆盖类型及夏季地表生物物理参数的变化 |
4.3.2 气温模拟结果验证 |
4.3.3 植被恢复对2-m气温的影响 |
4.3.4 植被恢复对极端气温的影响 |
4.3.5 植被恢复对地表能量收支的影响 |
4.3.6 植被恢复对湿度和地面空气热含量的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 WRF模式的适用性 |
4.4.2 植被恢复引发的区域降温效应 |
4.4.3 植被恢复对极端气温的影响 |
4.4.4 植被恢复引起降温效应的物理机制 |
4.4.5 植被恢复对湿度和地面空气热含量的影响 |
4.5 小结 |
第五章 毛乌素沙地植被变化对区域降水以及水分平衡的影响 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 数值模拟试验设计 |
5.2.2 模式验证 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 降水模拟结果验证 |
5.3.2 植被恢复对日均地表能量通量的影响 |
5.3.3 植被恢复对降水以及区域水分平衡的影响 |
5.3.4 植被恢复对大气湿度和温度的影响 |
5.3.5 植被恢复对低层环流的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 植被恢复对降水的影响 |
5.4.2 植被恢复影响降水的物理机制 |
5.4.3 植被恢复对区域水分平衡的影响 |
5.5 小结 |
第六章 毛乌素沙地陆面蒸散与水汽输送对区域降水的影响 |
6.1 引言 |
6.2 研究方法 |
6.2.1 WRF模式配置 |
6.2.2 数值模拟试验设计 |
6.2.3 不同过程影响降水的贡献方式 |
6.3 结果分析 |
6.3.1 土壤湿度和水汽通量辐合对降水量和低层环流的影响 |
6.3.2 土壤湿度和水汽通量辐合对降水频率及强度的影响 |
6.3.3 土壤湿度和水汽通量辐合影响降水的贡献方式 |
6.4 讨论 |
6.4.1 土壤湿度和水汽通量辐合对区域降水的影响 |
6.4.2 土壤湿度和水汽通量辐合影响降水的贡献方式与机制 |
6.4.3 陆面特征改变对区域降水以及水分平衡的影响 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新、不足与展望 |
7.2.1 特色与创新 |
7.2.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士研究生期间发表的学术论文 |
论文选题来源 |
(8)长叶松(Pinus palustris)生态系统碳物候动态和建模方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
主要英文术语缩写的中文解释 |
第一章 前言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状和进展 |
1.2.1 森林植被物候学的主要研究方法 |
1.2.2 涡动相关技术的应用 |
1.2.3 基于涡动相关技术观测的CO_2通量物候模型开发和应用 |
1.2.4 存在的问题和不足 |
1.3 研究方案 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容和体系 |
1.3.3 技术路线 |
1.3.4 拟解决的关键科学问题 |
1.4 论文的组织结构 |
第二章 研究区概况 |
2.1 研究区地理位置与区域环境概况 |
2.1.1 研究站点地理位置 |
2.1.2 区域尺度的长期气候特征 |
2.1.3 土壤持水能力梯度 |
2.1.4 水文气象特征 |
2.1.5 植物资源 |
2.2 区域森林管理方式 |
2.3 本章小结 |
第三章 涡动相关观测数据预处理及其结果指示的微气象特征 |
3.1 涡动相关通量观测系统的组成和设备维护 |
3.2 涡动相关通量观测数据质量控制和插补方法 |
3.3 涡动相关观测数据所指示的站点微气象环境特征 |
3.3.1 气温和光照特征 |
3.3.2 年际降水量变化特征 |
3.3.3 季节降水量变化特征 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于GPP的长叶松生态系统碳物候动态特征分析 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 植物群落光合作用能力物候模型 |
4.1.2 基于增长率的植物物候日期算法 |
4.1.3 物候模型对轻度森林外部扰动的响应和模型算法修正方法 |
4.1.4 长叶松生态系统碳物候动态异常响应的识别方法 |
4.1.5 长叶松生态系统夏季碳物候动态的响应 |
4.1.6 统计学分析方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 物候模型在长叶松生态系统GPP的应用 |
4.2.2 长叶松生态系统碳物候动态特征 |
4.2.3 低强度焚烧(轻度扰动)对长叶松生态系统碳物候参数的影响 |
4.2.4 低强度焚烧后春季物候参数对环境变量的敏感性 |
4.2.5 长叶松生态系统碳物候动态的气候控制因子 |
4.2.6 春季短期干旱对长叶松生态系统夏季碳物候参数的影响 |
4.2.7 水分胁迫后长叶松生态系统夏季碳物候动态对降水变化的响应 |
4.3 讨论 |
4.3.1 长叶松生态系统碳物候动态对气候变化的响应 |
4.3.2 土壤持水能力梯度对长叶松生态系统生长季长度的影响 |
4.3.3 低强度焚烧对长叶松生态系统早春碳物候参数的影响 |
4.3.4 植物群落光合作用能力对春季降水的适应性 |
4.3.5 长叶松生态系统夏季生产力的物候响应 |
4.3.6 未来森林管理的建议 |
4.3.7 不足和展望 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于GPP的长叶松生态系统碳物候动态对飓风的响应 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 春季物候恢复动态对飓风扰动后的响应 |
5.1.2 飓风造成地面观测设备损坏的解决方案 |
5.1.3 遥感技术(MODIS)观测的植被指数数据 |
5.1.4 雷达技术(LiDAR)观测的森林冠层高度 |
5.1.5 统计学分析方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 飓风对长叶松生态系统林冠层高度和叶面积指数的影响 |
5.2.2 飓风对长叶松生态系统碳物候动态的影响 |
5.2.3 飓风过后长叶松生态系统叶面积指数与春季生产力净恢复的关系 |
5.3 讨论 |
5.3.1 飓风对长叶松生态系统碳物候动态的影响 |
5.3.2 飓风过后植被发育与春季物候动态的关系 |
5.3.3 陆地表面物候过程(LSP)对重度扰动的响应的尺度推演 |
5.3.4 不足和展望 |
5.4 本章小结 |
第六章 基于呼吸速率的长叶松生态系统碳物候建模方法分析 |
6.1 研究方法 |
6.1.1 长叶松生态系统呼吸速率 |
6.1.2 基于呼吸速率的长叶松生态系统碳物候建模 |
6.1.2.1 参数化植物物候模型 |
6.1.2.2 基于增长率法的长叶松生态系统呼吸物候参数的计算 |
6.1.2.3 基于三阶导数法的长叶松生态系统呼吸物候参数的计算 |
6.1.2.4 长叶松生态系统呼吸速率物候动态的时间尺度框架 |
6.1.3 基于遥感观测(MODIS)的植被绿度物候参数 |
6.1.4 统计学分析方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 植物物候模型在长叶松生态系统呼吸速率的应用 |
6.2.2 增长率法和三阶倒数法所衍生的物候日期的差异 |
6.2.3 基于呼吸速率的长叶松生态系统碳物候建模的不确定性 |
6.2.4 基于呼吸速率的长叶松生态系统碳物候和植被绿度物候的关系 |
6.3 讨论 |
6.3.1 物候算法机制对长叶松生态系统呼吸物候建模的影响 |
6.3.2 长叶松生态系统碳物候动态与植被绿度物候过程的异步性 |
6.3.3 气候变化诱发的长叶松生态系统碳物候建模的不确定性 |
6.3.4 不足和展望 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结和展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 研究特色和创新点 |
7.3 不足和展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
附录C |
(9)物质能量传输视角对高中自然地理课程与教学的指向(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
第一节 研究背景 |
一、深化课程改革需要回归到扎实的学科本体研究 |
二、落实学科核心素养需要关注学科视角及其培养 |
三、关注物质能量传输具有地理学科大观念的意蕴 |
四、高中地理课程教学需要深究物质能量传输视角 |
第二节 研究问题 |
第三节 研究意义 |
一、理论意义 |
二、现实意义 |
第四节 研究设计 |
一、研究框架 |
二、研究方法 |
三、论文结构 |
四、创新点 |
第二章 文献综述 |
第一节 关于高中自然地理课程与教学的研究综述 |
一、关于高中自然地理课程内容的范围 |
二、高中自然地理课程的教学研究综述 |
三、关于地理教学指向性要求研究综述 |
第二节 高中课程与教学对物质能量传输的研究综述 |
一、课程理解时对物质能量传输的关注 |
二、教学实施中对物质能量传输的关注 |
第三章 地理大观念视野下物质能量传输视角的初步构建 |
第一节 寻找具有课程与教学意义的物质能量传输视点 |
一、从综合自然地理学自上而下梳理学科组织体系 |
二、洞察地理学科研究中的物质能量传输内在视点 |
三、建构物质能量传输视角之于课程与教学的意义 |
第二节 围绕学科视点初步构建地理物质能量传输视角 |
一、物质能量传输的“流”本质视角 |
二、物质能量输入-作用-输出视角 |
三、物质能量传输的统一关系视角 |
四、物质能量传输的地域差异视角 |
五、物质能量传输的功能表现视角 |
第三节 物质能量传输视角框架的初步确立 |
第四章 基于专家认同度调查的物质能量传输视角确立 |
第一节 专家意见咨询问卷设计与改进 |
一、问卷设计 |
二、问卷改进 |
第二节 专家意见咨询与调查结果分析 |
一、调查过程 |
二、结果分析 |
第三节 物质能量传输视角的主要内容 |
第五章 基于物质能量传输视角的高中自然地理课程分析 |
第一节 基于物质能量传输视角的课程内容总体把握 |
一、搭建课程内容“组织框架” |
二、把握课程内容的“侧重点” |
三、设计跨学科主题学习交集 |
第二节 基于物质能量传输视角的课程内容具体分析 |
一、掌握地理学科知识组织“逻辑链” |
二、明晰地理学科能力中的“核心项” |
三、关注地理学科视角中的“着眼点” |
四、明确地理核心价值观的“关键词” |
第六章 基于物质能量传输视角的高中自然地理教学指向 |
第一节 大观念视野下从学科本体到教学指向性要求的逻辑进路 |
第二节 基于物质能量传输视角的高中自然地理教学指向性要求 |
一、物质能量传输的“流”本质视角对教学的指向性要求及案例分析 |
二、物质能量输入-作用-输出视角对教学的指向性要求及案例分析 |
三、物质能量传输的协同关系视角对教学的指向性要求及案例分析 |
四、物质能量传输的地域差异视角对教学的指向性要求及案例分析 |
五、物质能量传输的功能表现视角对教学的指向性要求及案例分析 |
结论与展望 |
一、研究结论 |
二、研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录一:专家咨询问卷试用版 |
附录二:专家咨询问卷正式版 |
后记 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(10)广西果化妙冠岩溶关键带碳汇效应研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与研究意义 |
1.1.1 全球气候变暖危机与联合行动 |
1.1.2 国家“碳达峰、碳中和”目标 |
1.1.3 全球碳循环“遗漏汇”的难题 |
1.1.4 岩溶碳汇的发现与潜力 |
1.1.5 研究需求与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 岩溶关键带研究范式的形成 |
1.2.2 植被、土壤碳汇 |
1.2.3 碳酸盐岩溶蚀机制及岩溶碳汇估算 |
1.2.4 岩溶水系统边界条件识别 |
1.2.5 关键带各个水文过程监测 |
1.3 研究的不足 |
1.4 研究内容、技术路线及创新点 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 创新点 |
第二章 研究区地质环境概况 |
2.1 气候与地貌特征 |
2.2 区域地质条件 |
2.3 水文地质条件 |
2.4 土壤与植被特征 |
2.5 生态环境与人地关系 |
第三章 数据与方法 |
3.1 遥感相关数据源 |
3.1.1 DEM数据 |
3.1.2 GF-1卫星数据 |
3.1.3 Landsat7卫星数据 |
3.1.4 地形校正控制点获取 |
3.2 地下水示踪试验 |
3.3 地面样点生物量调查 |
3.3.1 耕地 |
3.3.2 灌木草地 |
3.3.3 林地 |
3.4 溶蚀试验设计与土壤监测指标 |
3.4.1 样点与试验小区设置 |
3.4.2 野外溶蚀试验 |
3.4.3 土壤环境因子监测 |
3.5 水点流量监测 |
3.5.1 地表径流量 |
3.5.2 表层岩溶泉流量 |
3.5.3 妙冠地下河流量 |
3.6 水样采集及测试 |
3.6.1 水文年取样 |
3.6.2 暴雨期取样 |
3.6.3 实验室分析方法 |
3.7 降雨和气温监测 |
3.8 数据分析处理 |
第四章 妙冠岩溶关键带边界条件研究 |
4.1 基于GIS的地表分水岭分析 |
4.1.1 数字地表水文分析原理及方法改进 |
4.1.2 分析过程与结果 |
4.2 地下水水点连通情况 |
4.2.1 示踪试验设计 |
4.2.2 龙烈洼地落水洞-妙冠地下河出口连通(试验(1)) |
4.2.3 龙何天窗-布尧地下河出口连通(试验(2)) |
4.2.4 龙何下垭口落水洞-龙旧泉连通(试验(3)) |
4.2.5 布尧落水洞-龙船泉连通(试验(4)) |
4.3 妙冠岩溶关键带边界条件讨论 |
4.3.1 水平边界 |
4.3.2 垂直边界 |
第五章 岩溶关键带生物量估算及植被、土壤碳汇量 |
5.1 影像预处理及植被指数计算 |
5.1.1 影像预处理 |
5.1.2 遥感植被指数计算 |
5.2 妙冠岩溶关键带生物量估算 |
5.2.1 地面调查样方生物量与植被指数相关性分析 |
5.2.2 Ⅰ级像元生物量反演模型建立 |
5.2.3 Ⅱ级像元生物量反演模型建立 |
5.3 妙冠岩溶关键带生物量空间分布特征 |
5.4 妙冠岩溶关键带植被/土壤碳汇估算 |
第六章 岩溶关键带土下碳酸盐岩的溶蚀规律及其碳汇量 |
6.1 土壤环境因子特征 |
6.1.1 土壤CO_2 浓度 |
6.1.2 土壤水分含量 |
6.1.3 土壤温度 |
6.1.4 土壤pH |
6.2 不同季节土下碳酸盐岩溶蚀模式 |
6.2.1 溶蚀速率与降雨和气温的相关分析 |
6.2.2 影响溶蚀速率的主成分提取 |
6.2.3 不同季节碳酸盐岩溶蚀模式分析 |
6.3 不同土壤深度碳酸盐岩速率特征 |
6.3.1 土壤垂直剖面环境因子变化对溶蚀速率的影响 |
6.3.2 不同土壤厚度样点环境因子差异性分析 |
6.3.3 不同深度溶蚀速率与土壤环境因子的拟合方程 |
6.4 水文地质过程对土下碳酸盐岩速率的影响 |
6.4.1 特殊水文地质过程对B区域溶蚀速率的影响分析 |
6.4.2 与坡度相关的水文地质过程对溶蚀速率的影响 |
6.4.3 土下碳酸盐岩溶蚀产生的碳汇量估算 |
第七章 岩溶关键带水文过程驱动的溶解无机碳运移及其碳汇量 |
7.1 妙冠岩溶关键带水量均衡分析 |
7.1.1 降雨及气温变化 |
7.1.2 地下河径流量 |
7.1.3 布洋一号泉径流量 |
7.1.4 地表径流量 |
7.1.5 妙冠岩溶关键带水量均衡分析 |
7.2 妙冠岩溶关键带各水文过程离子来源及溶蚀分析 |
7.2.1 土壤水离子来源及溶蚀分析 |
7.2.2 地表径流及表层岩溶泉离子来源及溶蚀分析 |
7.2.3 地下河水离子来源及溶蚀分析 |
7.3 妙冠岩溶关键带岩石风化碳汇量估算 |
7.3.1 风化产物通量影响因素分析 |
7.3.2 岩石风化碳汇量估算及与植被和土壤碳汇的定量关系 |
7.3.3 对“溶蚀试片法”计算方法的修改 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究的不足与下一步工作 |
致谢 |
参考文献 |
四、陆地生物地球化学模型的应用和发展(论文参考文献)
- [1]氮输入影响滨海湿地碳循环过程的模拟研究:进展与展望[J]. 陈雅文,韩广轩,蔡延江. 浙江农林大学学报, 2021(05)
- [2]大尺度陆地生态系统动态变化与空间变异的过程模型及模拟系统[J]. 于贵瑞,张黎,何洪林,杨萌. 应用生态学报, 2021(08)
- [3]内蒙古察哈尔火山群草原植被和微生物的多样性研究[D]. 陈金. 内蒙古大学, 2021
- [4]水位变化对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换影响的模拟研究[D]. 陈雅文. 中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所), 2021(01)
- [5]基于CoupModel模型的大兴安岭多年冻土区泥炭沼泽碳交换模拟研究[D]. 李月. 吉林大学, 2021(01)
- [6]锡林浩特典型草原区甲烷通量的研究[D]. 杨秀影. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [7]基于数值模拟的毛乌素沙地植被变化对区域气候和水分平衡影响研究[D]. 郑颖. 内蒙古大学, 2021
- [8]长叶松(Pinus palustris)生态系统碳物候动态和建模方法研究[D]. 龚元. 南京林业大学, 2021
- [9]物质能量传输视角对高中自然地理课程与教学的指向[D]. 丁继昭. 东北师范大学, 2021(09)
- [10]广西果化妙冠岩溶关键带碳汇效应研究[D]. 吴泽燕. 中国地质大学, 2021