一、中国亚热带和温带典型森林生态系统呼吸的季节模式及环境响应特征(论文文献综述)
舒子倩,刘勋埙,姚宁,吴虑,李舒颖[1](2021)在《典型温带针阔叶混交林碳收支对温度的响应特征》文中进行了进一步梳理森林生态系统是一个庞大的碳储备系统,在当前气候变暖条件下,温度变化会对森林生态系统的碳收支过程产生重要影响。该文选择长白山温带针阔混交林森林生态系统(CBS)作为研究对象,利用多年通量及小气候观测资料分析该生态系统碳收支过程对温度的响应特征,结果显示该温带森林碳交换的季节变化特征十分明显。生态系统总初级生产力GPP、生态系统呼吸Re和净生态系统碳交换NEE在2003—2008年的月平均变化显示,碳收支3个组分最大值均出现在夏季,GPP最大值出现在7月,Re最大值主要出现在8月,NEE负方向的最大值主要出现在6月或7月,表现为碳吸收。在日尺度和月尺度对温度的响应上,GPP和Re都是随温度(气温和5 cm土壤温度)呈显着的指数升高形式。在日尺度上和月尺度上,NEE对气温的响应皆是分段线性形式,先是随气温的上升而正向增大,表现为碳排放;当超过临界温度,随气温的继续上升而负值增大,表现为碳吸收。根据温度、GPP、Re以及NEE的季节的变化,每年达到最大的GPP、Re以及NEE的最适温度均不同,这表明了在气温变化的背景下,生态系统的最适温度也在随之改变,也表明了不考虑其它因素的影响,在气候变暖的背景下,长白山针阔混交林森林生态系统的GPP、Re随气温的升高增大,而NEE随气温的升高而减小。
龚元[2](2021)在《长叶松(Pinus palustris)生态系统碳物候动态和建模方法研究》文中研究说明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。
江兆霞[3](2021)在《中国东部森林土壤降水脉冲效应的空间格局分布及影响因素》文中研究指明土壤碳库作为陆地生态系统中最大的碳储库,在全球碳循环中发挥着重要作用,土壤碳库的稳定性关系到全球生态系统碳循环的发展。全球气候变化影响大气环流和水文循环,引发降水格局的改变。降雨频率减少和降雨强度增大变化导致更多降水脉冲事件发生,刺激土壤微生物在短期内迅速提高土壤有机质分解速率并释放大量CO2到大气中,目前每年由降水脉冲引起的CO2排放量约占土壤微生物年呼吸总量的1/5。森林作为陆地生态系统的主体,其碳储量约占全球陆地生态系统碳储量的73%,因此探究森林生态系统中降水脉冲效应的空间格局分布及其影响因素,对土壤碳排放和陆地生态系统碳循环的研究有着重要意义。当前,相关研究主要集中在干旱半干旱区域和更小的空间尺度及室内实验上,国内外在区域大尺度上对森林土壤降水脉冲效应的研究不足,将给未来科学模拟和预测陆地乃至生物圈碳循环带来挑战。基于上述情况,本论文选择中国东部森林样带的22个典型森林生态系统,覆盖热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带五个温度带,包含常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、常绿针叶林和落叶针叶林五种林型。采集各样点的土壤为研究对象,在实验室内加水至土壤的65%饱和含水量以模拟自然界降水脉冲现象,在20℃下恒温培养,以分钟为时间尺度,连续测试48h内的降水脉冲效应。研究发现:(1)降水脉冲会引起中国东部森林土壤微生物的剧烈响应,产生降水脉冲效应。短时间(0.28~47.24h)内矿化分解有机质速率可快速提升1.7~38.12倍,造成土壤碳库短期内碳释放量激增。如神农架森林中土壤微生物分解有机质速率增加到干旱期间的38.12倍,土壤微生物最大呼吸速率(Rs-soil-max)升高到14.07μg C g-1soil h-1;长白山森林土壤中微生物矿化分解有机质的速率达到干旱期间的20倍,Rs-soil-max达到16.19μg C g-1soil h-1;鼎湖山森林土壤在降水脉冲后达到的呼吸峰值在这些研究样点中最小,但也是干旱期间的4倍,Rs-soil-max达到1.35μg C g-1soil h-1。(2)在中国东部森林样带上,降水脉冲效应的空间分布格局存在明显规律:随纬度增加,降水脉冲效应强度显着增大。Rs-soil-max为1.13~16.49μg C g-1soil h-1,随纬度增加而增大(P<0.05);48h碳释放总量(ARs-soil)为33.15~410.15μg C g-1soil,随纬度增加而增大(P<0.05);达到呼吸峰值的时间(TRs-soil-max)为0.28~47.24h,随纬度升高显着延长(P<0.05)。五个温度带之间森林土壤的降水脉冲效应差异显着,中温带森林土壤对降水脉冲的响应最强烈,Rs-soil-max(11.70μg C g-1soil h-1)和ARs-soil(300.71μg C g-1soil)达到最大值。热带森林响应最弱,Rs-soil-max(3.04μg C g-1soil h-1)和ARs-soil(92.07μg C g-1soil)值最小。随经度增加,降水脉冲效应强度显着增大。Rs-soil-max,ARs-soil,TRs-soil-max呈增大趋势。在海拔高度上没有发现明显规律。不同林型间的土壤降水脉冲效应存在差异,Rs-soil-max:针阔混交林>落叶针叶林>常绿针叶林>落叶阔叶林>常绿阔叶林;ARs-soil:常绿针叶林>落叶阔叶林>落叶针叶林>针阔混交林>常绿阔叶林;TRs-soil-max:落叶针叶林>常绿针叶林>针阔混交林>落叶阔叶林>常绿阔叶林。(3)气候因素(年均温、年降雨量、干旱指数),土壤化学性质(土壤总碳含量、总氮含量、p H、氧化还原电位)和土壤物理性质(粉粒、砂粒)是显着影响森林土壤降水脉冲效应的因素。按照影响程度大小排序为土壤粒径>气候因素>土壤氧化还原环境>土壤碳氮含量;微生物群落组成及数量(PLFA、G+、G-,真菌、细菌、放线菌、真菌/细菌,放线菌/细菌)对降水脉冲效应没有显着影响。本文以中国东部森林样带森林生态系统为研究对象,首次跨越大尺度区域空间范围,从纬度、经度、海拔、林型四个维度探讨森林土壤降水脉冲效应的变化规律和影响因素,为在全球变化大背景下清晰认识降水脉冲效应对碳排放的重要地位和作用,估测土壤碳库和全球生态系统碳循环的变化趋势提供科学数据支持。
李全[4](2021)在《长期氮和生物炭添加对毛竹林土壤温室气体通量的影响》文中提出大气CO2、CH4和N2O等温室气体浓度的增加是全球气候变化的主要驱动因素。森林是CO2、CH4和N2O重要的源或汇,森林土壤温室气体通量与气候变化之间的反馈是森林生态系统调节气候系统的关键环节。持续增加的大气氮沉降提高了土壤氮的有效性,导致了土壤酸化,通常会引起森林土壤温室气体排放的增加。生物炭自身具有强大的吸附性和碱性等特点,添加到土壤中能够降低土壤氮的有效性,缓解土壤酸化,减少土壤温室气体排放,被认为是减缓全球气候变化的一种有效策略。然而,生物炭添加能否有效的减缓大气氮沉降对森林土壤温室气体排放的促进作用及其调控机制尚不清楚。毛竹林是我国竹林的主体,也是亚热带地区最重要的人工林之一,与此同时,该地区也是我国氮沉降最严重的地区之一,而且有可能进一步增加的趋势。基于此,本研究基于长期(>5年)不同水平氮添加(对照Control:0 kg N ha-1 yr-1;低氮N30:30 kg N ha-1 yr-1;中氮N60:60 kg N ha-1 yr-1;高氮N90:90 kg N ha-1 yr-1)和生物炭添加(对照Control:0 t ha-1;低水平生物炭氮BC20:20 t ha-1;高水平生物炭BC40:40 t ha-1)野外固定试验样地,通过对土壤温室气体的长期定位监测,结合土壤理化性质和微生物等变化,分别探讨氮添加和生物炭添加及其联合作用对毛竹林土壤温室气体的影响及其调控机制。主要结果如下:(1)低氮和中氮添加显着增加了毛竹林土壤CO2和N2O年均排放量,分别增加了17.0%-25.4%和29.8%-31.2%,但降低了土壤CH4年均吸收量(12.4%-15.9%),导致全球增温潜势(GWP)增加了17.9%-25.9%。而高氮处理显着增加了土壤N2O年均排放量(20.4%),但显着降低了土壤CH4年均吸收量(16.8%),但对土壤CO2年均排放量和GWP无显着影响。氮添加对土壤CO2和N2O排放的促进作用随着氮添加时间的增加而减弱。与此同时,氮添加提高了土壤微生物量碳(MBC),有效氮(AN)和铵态氮(NH4+-N)含量,但降低了土壤pH值。土壤CO2和N2O通量与土壤MBC和AN存在显着正相关关系。土壤CH4通量与土壤MBC和pH值呈显着正相关关系,与土壤NH4+-N含量呈显着负相关关系。(2)生物炭添加(BC20和BC40)显着增加了土壤CO2年均排放量(18.4%-25.4%)和CH4年均吸收量(7.6%-15.8%),但显着降低了N2O年均排放量(17.6%-19.2%),导致GWP增加了16.4%-22.8%。与此同时,生物炭添加降低了土壤MBC、AN和NH4+-N含量,但增加了土壤pH值。土壤CO2通量与土壤MBC存在显着正相关关系。土壤N2O通量与土壤AN和NH4+-N含量呈显着正相关关系,与土壤pH值呈显着负相关关系。土壤CH4通量与土壤MBC和pH值呈显着正相关关系,与土壤NH4+-N含量呈显着负相关关系。(3)在氮添加的背景下,生物炭添加显着增强了氮添加对土壤CO2排放的促进作用(11.2%-34.4%),但是很大程度上抵消了氮添加对土壤N2O排放的促进作用(16.4%-35.9%)和对土壤CH4吸收的抑制作用(9.7%-23.5%),导致GWP增加了9.2%-30.3%。而且,生物炭的这些作用随着生物炭添加量的增加而增强。与单独氮添加处理相比,氮和生物炭添加组合处理降低了土壤MBC、AN和NH4+-N含量,但增加了土壤pH值。土壤CO2通量与土壤MBC、AN和pH存在显着正相关关系。土壤N2O通量与土壤MBC、AN和NH4+-N含量呈显着正相关关系,与土壤pH值呈显着负相关关系。土壤CH4通量与土壤MBC和pH值呈显着正相关关系,与土壤AN和NH4+-N含量呈显着负相关关系。综上所述,本研究以亚热带毛竹林为研究对象,系统阐明长期氮和生物炭添加对土壤温室气体排放的影响及机制。按照GWP的计算方法,研究发现长期(>5年)氮和生物炭添加均增加了毛竹林土壤温室气体的排放,且在大气氮沉降增加的背景下,生物炭添加并不能有效减缓氮添加引起的毛竹林土壤温室气体排放,反而进一步增加了毛竹林土壤GWP。这有利于我们全面认识亚热带毛竹林土壤生态系统的碳汇/源特征对氮沉降和生物炭添加响应,也可为人工林经营管理中制定应对氮沉降等全球变化的适应性对策以及实现可持续经营提供重要科学依据。
苏佳佳[5](2021)在《云贵高原森林对干旱的响应研究》文中进行了进一步梳理森林是陆地生态系统的主体和重要资源,然而干旱造成的森林衰退、树木死亡、群落演替等生态环境变化深刻地影响着人类社会的生存与发展。因此,研究干旱如何影响森林,明确和量化气候变化与树木生长之间的关系,对于人类制定适应和应对环境变化的森林资源管理和保护对策至关重要。云贵高原所处的西南林区是我国最大的天然林和经济林区,承担着涵养水源、调蓄水资源、维持生物多样性等多重生态环境功能,以及林业发展、脱贫致富等社会经济功能,对于维护国家生态安全和区域社会稳定与繁荣极其重要。由于大面积的喀斯特地貌和干湿分明的气候特征,云贵地区生态系统脆弱且极易受到干旱的影响。然而,云贵地区森林如何响应气候变化,我们知之甚少。树木年轮是研究森林生态系统对气候变化响应的理想材料。借助树木年轮我们能获得过去森林变化信息,为预知未来森林变化提供线索。本研究通过建立云贵地区树轮数据网络,分别从不同区域、不同海拔、不同生境、不同树种的角度研究了树木径向生长对干旱的敏感性和适应能力,探讨了其所指示的生态环境意义。论文主要研究内容和结论如下:(1)通过研究云贵地区28个树轮年表与气候要素间的关系。结果显示:云贵地区树木径向生长主要受到旱季,即上年十月至当年5月水分状况的影响,研究结果说明水分是云贵地区针叶树径向生长的主要限制因子,而不是传统上认为的亚热带地区针叶树生长普遍受到温度限制。(2)通过研究不同区域、不同海拔、不同生境(喀斯特与非喀斯特)、不同树种树木径向生长对干旱的敏感性和适应能力,我们发现:树木受到干旱影响的强弱主要受到水分条件的影响,即环境越干旱,树木生长受到干旱的影响越显着。从不同区域来看,自西向东,随着气候变湿,径向生长受到干旱的影响减弱;从不同海拔来看,随着海拔升高,由于温度降低,干旱程度减弱,树木径向生长受到干旱的影响减弱;从不同地貌来看,喀斯特地区森林更容易受到干旱的影响,但同时存在截然不同的干旱应对机制;从不同树种来看,在干旱环境下,不同树种径向生长对气候响应相似,而在较为湿润的地区,同一样点不同树种径向生长对气候响应存在差异。结果指示:未来变暖和干旱的气候将严重威胁云贵地区特别是云贵地区中西部和低海拔树木生长。此外,由于森林对干旱的抵抗力与水分变化密切相关,未来空间水分格局的变化将可能引起大范围树木生长的差异性变化。(3)通过研究云贵高原两个珍稀针叶树树木死亡与气候变化的关系以及干旱导致树木死亡的潜在机制,结果显示:近期的严重干旱事件可能是导致云贵东部地区珍稀针叶树生长衰退和大量死亡的主要原因。但气候变化对不同类型的森林产生了不同的影响,对于云贵地区非喀斯特生境的树木而言,干旱对难以应对干旱环境的个别不耐旱的物种中的老树产生更严重的负面影响,而对于喀斯特生境树木来说,干旱对尚未适应干旱环境的幼树产生更严重的负面影响。结果指示物种较为丰富、环境较为湿润的亚热带非喀斯特生境对干旱有较强的抵抗力,而物种较为单一、环境较为干旱的喀斯特生境树木对干旱的抵抗力较弱。(4)通过研究区域尺度树木径向生长与气候以及大气环流的关系,结果发现当赤道中东太平洋海温异常升高(降低)时,区域降水减少(增加),导致树木生长减少(增加)。研究揭示了El Nino通过影响区域降水变化从而与区域树木生长变化密切相关的这一大尺度气候和树木生长间的作用机制。
郑甲佳[6](2020)在《中国陆地生态系统土壤呼吸及温度敏感性的空间变异特征和影响因素》文中研究表明土壤呼吸是CO2从陆地生态系统重返大气系统的重要途径,土壤呼吸的温度敏感性(Q10)是陆地碳循环和气候系统间相互作用的关键参数。了解土壤呼吸及Q10的空间格局及影响因素有助于理解陆地生态系统碳循环与气候变化间的反馈关系,认识中国区域碳循环特征,并为区域碳循环模型提供参数化依据。本研究以中国陆地生态系统为研究对象,通过文献检索,收集了在中国开展的与土壤呼吸及温度敏感性相关的原位观测数据,构建了涵盖土壤呼吸、地理、气候、土壤温湿度、土壤理化性质等变量的综合数据集,共1162条记录,涵盖11种生态系统类型:落叶阔叶林(DBF)、落叶针叶林(DNF)、常绿阔叶林(EBF)、常绿针叶林(ENF)、针阔混交林(MMF)、常绿落叶阔叶混交林(MBF)、竹林(BAM)、草地(GRA)、农田(CRP)、灌丛(SHR)、湿地(WET)。分析了土壤呼吸及Q10的空间变异特征与影响因素,主要研究结果如下:(1)年土壤呼吸速率(RS)的空间变异范围为51.13-2480 g·C·m-2·yr-1,RS随纬度和海拔的增加而减小,随经度的增加而增大;标准化土壤呼吸速率(RS10)的空间变异范围为0.09-5.55μmol·m-2·s-1,RS10随纬度和海拔的增加而增大,RS10与经度无显着关系;土壤呼吸温度敏感性(Q10)空间变异范围为0.80–6.96。Q10随纬度和海拔的增加而增大,但与经度无显着关系。(2)年土壤呼吸速率(RS)随年平均气温(MAT)、平均年降水量(MAP)、年平均蒸发散(ET)、土壤全氮含量(TN)、叶面积指数(LAI)的增加而增大,气候(MAT、MAP)和土壤(TN)因素的结合解释了23%的Rs空间变异;土壤呼吸速率(RS10)随年平均气温(MAT)、年平均蒸发散(ET)的增加而降低,气候(MAT、MAP)和土壤(SOC)的结合解释了24%的RS10空间变异;土壤呼吸温度敏感性(Q10)随年平均气温(MAT)、年平均蒸发散(ET)、土壤碳氮比(C/N)的增加而降低,Q10随AI、SOC、TN增加而增大,气候(MAT、MAP)和土壤(SOC)因素的结合解释了31%的Q10空间变异。(3)土壤呼吸在不同植被类型中有差异,且对环境因素的响应程度和方向不具有一致性。年土壤呼吸速率(RS)在EBF中最高(1072.22±36.05 g·C·m-2·yr-1),在SHR(586.22±95.76 g·C·m-2·yr-1)和DNF(653.90±78.32 g·C·m-2·yr-1)中较低,在其他生态系统类型间差异不显着;土壤呼吸速率(RS10)在DNF中最高(1.64±0.08μmol·m-2·s-1),在SHR(0.97±0.22μmol·m-2·s-1)和WET(0.85±0.11μmol·m-2·s-1)中较低,在其他植被类型间差异不明显;土壤呼吸温度敏感性Q10在DNF中最高(3.49±0.24),在其他植被类型间差异不显着。这些研究结果表明,土壤呼吸及其温度敏感性Q10的空间变异主要受气候(MAT、MAP)和土壤(SOC和TN)控制,其他环境因素的影响较小。土壤呼吸及Q10在不同生态系统类型间有差异且对环境因素的响应不同,在气候变化的背景下,不同生态系统间Q10可能发生分异。因此,未来的碳循环-气候模型需要考虑不同生态系统类型碳循环关键参数对气候变化的响应差异。
田秋燕[7](2020)在《基于人工神经网络模型的全球森林土壤呼吸动态研究》文中提出森林是陆地生态系统的主体,是大气CO2浓度的主要调控者。土地利用变化已成为森林覆盖率变化的重要驱动力,准确估计森林覆盖面积、森林增加及森林损失变化及其引起的全球森林碳排放问题,对于制定森林生态系统管理策略、估算陆地生态系统碳通量至关重要。本研究以更新的全球森林年土壤呼吸数据库、全球气象数据及高分辨率全球森林变化数据(Global Forest Change,GFC;30m分辨率)为基础,计算森林面积变化,构建基于k-fold交叉验证的人工神经网络模型,估算和预测全球森林面积变化引起的森林土壤呼吸变化。着重分析了2000年到2017年全球三种森林类型(寒带森林、温带森林和热带森林)的覆盖面积、森林增加和年损失的动态变化,探讨由全球森林动态变化引起的土壤呼吸时间变化、空间分布规律。主要研究成果:(1)基于相同的模型输入,使用三种统计模型(指数模型、线性模型、多元线性回归模型)与人工神经网络模型进行比较,结果表明,人工神经网络模型预测精度高于其它三种模型,模型精度:r2=0.63,RMSE=266,CV=0.37。也是目前已知的精度最高的全球森林土壤呼吸预测模型。(2)基于GFC数据,2001-2017年森林损失面积随着时间的变化均呈现上升的趋势(P<0.05),森林损失年增量表现为:热带森林(6,448 km2)>寒带森林(2,371 km2)>温带森林(984 km2)。(3)以2000年全球森林面积为基准,2000-2017年估计的全球森林土壤呼吸平均值为48.56±0.52 Pg C yr-1,估计的寒带森林、温带森林、热带森林土壤呼吸平均值分别为6.25±0.27 Pg C yr-1、8.90±0.23 Pg C yr-1、33.41±0.36 Pg C yr-1;寒带森林年平均降水量每升高10 mm,土壤呼吸量增加0.14 Pg C yr-1(P=0.002);热带森林年平均气温每上升1℃,土壤呼吸量增加1.56 Pg C yr-1(P=0.032)。2001-2013年,由森林增加引起的潜在的全球森林土壤呼吸总增量为0.778 Pg C,其中,潜在的寒带森林、温带森林、热带森林土壤呼吸总增量分别为0.112 Pg C、0.294 Pg C、0.372 Pg C,其森林面积每增加10,000 km2 yr-1,潜在的土壤呼吸增量分别增加0.006 Pg C yr-1、0.010 Pg C yr-1、0.010 Pg C yr-1(P<0.001)。2001-2017年,由森林面积损失引起的潜在的全球森林土壤呼吸总减少量为3.749 Pg C,土壤呼吸减少量的增长率为0.011 Pg C yr-1(P<0.0001);由面积损失造成的寒带森林、温带森林和热带森林潜在的土壤呼吸总减少量分别为0.451 Pg C、0.734 Pg C、2.565 Pg C,随着时间的变化,其增长率分别为0.001 Pg C yr-1、0.0011 Pg C yr-1、0.009 Pg C yr-1(P<0.01);森林损失面积每减少10,000 km2 yr-1,则造成寒带森林、温带森林、热带森林潜在的土壤呼吸减少量分别减少0.004Pg C yr-1、0.009 Pg C yr-1、0.010 Pg C yr-1(P<0.0001)。(4)以2000年全球森林面积为基准,生产的2000-2017年全球森林土壤呼吸空间分布图显示寒带森林、温带森林和热带森林的平均土壤呼吸速率分别为525g C m-2 yr-1、934 g C m-2 yr-1、1231 g C m-2 yr-1。在全球范围内,土壤呼吸速率较高、较低的区域分别分布在热带森林、寒带森林,土壤呼吸的空间分布受到温度、降水因素控制。2001-2013年,寒带森林、温带森林和热带森林面积增加引起的潜在的土壤呼吸增加主要分布在寒带针叶林(俄罗斯、芬兰、瑞典、加拿大)、温带针叶林和温带阔叶混交林(美国西北部、加拿大西南部、美国东南部、中国黑龙江省以及乌克兰、意大利、法国等欧洲国家)以及热带和亚热带潮湿阔叶林(墨西哥、古巴、巴西、中国东南部、刚果民主共和国、印度尼西亚等地)。2001-2017年,寒带森林、温带森林和热带森林面积损失引起的潜在的土壤呼吸减少主要分布在寒带针叶林(俄罗斯、美国阿拉斯加州、加拿大)、温带针叶林(美国西部、加拿大不列颠哥伦比亚省、中国黑龙江省)、温带阔叶混交林(美国东南沿海地区)、热带和亚热带潮湿阔叶林(巴西、印度尼西亚、马来西亚、非洲)、热带和亚热带干燥阔叶林(柬埔寨),巴西、印度尼西亚和马来西亚具有密集的土壤呼吸减少,这与当地砍伐林木有关。
宋尊荣[8](2020)在《广西不同马尾松人工林土壤呼吸及组分研究》文中认为本研究以广西华山林场(中亚热带气候条件)、镇龙林场(南亚热带气候条件)和派阳山林场(北热带气候条件)不同林龄、不同经营模式和不同气候条件马尾松人工林为研究对象,使用LI-8100A土壤呼吸测量系统和Em50土壤温湿度测量系统对土壤呼吸速率和0-5cm土壤温湿度进行测定。同时采用平均木土柱法、环刀法等对不同类型马尾松人工林根系生物量、凋落物现存量和土壤理化性质等环境因子进行测定,分析不同林龄、不同经营模式和不同气候条件马尾松人工林土壤呼吸及组分特征,并探讨不同类型马尾松人工林环境因子与土壤呼吸及组分关系,通过建立土壤温湿度与土壤呼吸及组分的最优拟合模型利用Em50对土壤温湿度的连续监测数据计算土壤碳排放量,以实现对不同马尾松人工林土壤呼吸碳排放量的动态监测,并为马尾松人工林土壤呼吸的科学估算和土壤碳排放量的监测提供理论支撑。研究结论如下:(1)林龄、经营模式和气候条件的不同均显着改变了马尾松人工林的土壤呼吸速率,但对土壤呼吸的季节性变化规律的影响较小;林龄的增长提高了土壤总呼吸(Soil total respiration,Rtot)和异养呼吸(Heterotrophic breath,RH),但凋落物层呼吸(Litter layer respiration,RL)和矿质土壤呼吸(Mineral soil respiration,RM)随林龄的增长分别呈先增加后降低的趋势和先降低后增加趋势;马尾松-火力楠混交林M2SS的Rtot、RH、RR和RM显着高于马尾松纯林,但马尾松纯林中林分密度的变化没有显着改变Rtot和RM;纬度的升高总体上降低了马尾松人工林Rtot和RH;土壤呼吸及组分与土壤温度呈显着的指数正相关关系,与土壤湿度的相关性则相对较低;林龄对土壤温度敏感性指数Q10值的影响不显着,但马尾松-火力楠混交林M2SS中Rtot温度敏感性指数Q10值高于马尾松纯林,但相对较高密度(种植密度2500株·hm-2,保留密度1156株·hm-2)马尾松纯林D1SS的RH和RM的温度敏感性Q10值也相对最高;马尾松人工林土壤呼吸温度敏感性指数的最大值均也出现在纬度相对较低的南亚热带和北热带林分中,分别为南亚热带幼龄林YSS(3.127)、北热带中龄林MNT(5.812)和北热带过熟林ONT(3.633),在幼龄林和过熟林,温度敏感性指数Q10值随着纬度的增加呈明显下降趋势。(2)总体上,马尾松人工林不同径级根系生物量和凋落物现存量随林龄的增长呈增加趋势。经营模式也对根系生物量和凋落物现存量影响显着,混交林根系生物量显着高于马尾松纯林,相对较高密度林分的D1SS根系生物量和凋落物现存量也高于密度较低的D2SS;气候条件对根系生物量的影响表现为,随着纬度的增加马尾松幼龄林的根系生物量呈升高趋势,中龄林和过熟林的根系生物量呈降低趋势;地表凋落物总现存量在幼龄林与中龄林随纬度的增加呈减小趋势,过熟林中则随纬度的增加则呈增加趋势。其中,根系总生物量、粗根生物量、0-20cm土层根系生物量、凋落物现存量中枝含量和占比与Rtot呈显着或极显着正相关关系。(3)土壤理化性质对土壤呼吸的影响显着,不同林龄马尾松人工林的Rtot和RH与土壤全P、有效P和土壤容重呈极显着负相关关系,与土壤有机碳、土壤饱和持水量、土壤渗透率呈极显着正相关关系;不同经营模式马尾松人工林的Rtot、RH与土壤C、土壤N、土壤有机碳、土壤0-20cm土层pH值、土壤田间持水量、饱和持水量、非毛管孔隙度、总孔隙度和渗透率呈显着负相关关系,与土壤容重呈极显着正相关关系;不同气候条件马尾松人工林的Rtot和RR与土壤全P、土壤总孔隙度、0-20cm土层pH值呈显着负相关关系,与土壤有机碳含量呈显着正相关关系,RH与0-20cm土层pH值呈显着负相关关系,与土壤C和有机碳含量呈显着正相关关系,而RR与土壤全P和总孔隙度呈极显着负相关关系。(4)土壤呼吸碳排放量受林龄、经营模式和气候条件的影响显着。马尾松人工林Rtot土壤呼吸碳排放量随林龄的增长而增长,在809.34gC·m-2-1284.63 gC·m-2。除RL外,Rtot及其他呼吸组分年碳排放量均表现为M2SS显着高于纯林。不同气候条件马尾松人工林Rtot和RH年碳排放量随纬度的增加呈下降趋势。对比逐月累加法和方程模拟法对土壤呼吸及组分年碳排放量的估算结果发现,在南亚热带的类马尾松人工林中两种方法对土壤呼吸及组分的碳排放量的计算结果差异较小,在0.95%-32.75%,其中,对土壤总呼吸的估算结果差异在0.96%-4.72%。各林分中方程模拟Rtot的每日碳排放量总体上均呈1-8月升高,9-10月间降低的单峰曲线变化,且在6-8月间,各林分间Rtot差异最为显着。
蒲敏[9](2020)在《西南岩溶石漠化治理区土壤CO2、CH4的变化特征及其碳汇效应 ——以重庆南川区为例》文中研究指明全球气候变化和岩溶生态系统碳循环均与CO2、CH4的排放密切相关,喀斯特石漠化治理区土壤中CO2、CH4的产生与排放是岩溶生态系统碳平衡的重要构成部分,研究它们的变化特征对于确认陆地遗漏碳汇及其大小具有重要意义。本研究选取西南岩溶石漠化典型地区-重庆市南川石漠化治理示范区为研究区域,分为石漠化治理试验区(杨树林YSL、花椒林HJ、金银花地JYH、坡改梯PGT)和未经治理的对照区(荒地HD、弃耕地QGD、非坡改梯FPGT)。采用L型PVC管自制装置监测土壤剖面中的CO2、CH4,使用静态箱监测地表土壤排放的CO2、CH4,对比分析土壤剖面CO2、CH4浓度与地表CO2、CH4排放通量在季节尺度和日尺度的变化特征及其影响因素,同时通过采用标准石灰岩溶蚀试片法测定试验区和对照区各样地岩溶碳汇量,探讨石漠化治理方式的不同对岩溶碳汇产生的影响。主要研究结论如下:(1)各样地土壤不同深度CO2浓度季节差异明显,夏>秋>春>冬。对照区土壤CO2浓度年均值比试验区大(1785.59 mg·m-3),各样地从大到小为:弃耕地>金银花>荒地>杨树林>花椒林>非坡改梯>坡改梯。土壤CO2浓度年均值随深度的增加总体表现为先增大而后减小(20cm>10cm>50cm)。土壤CO2浓度季节变化的主要影响因素依次为土壤含水率、土壤温度和气温。各样地土壤不同深度CH4浓度季节差异不明显,各深度CH4浓度介于0.17~2.51 mg·m-3。试验区和对照区各样地土壤CH4浓度年均值相差很小,从大到小为:花椒林>金银花>荒地>非坡改梯>弃耕地>坡改梯>杨树林。土壤CH4浓度年均值随深度的增加总体表现为先逐渐减小而后明显增大(50cm>10cm>20cm)。土壤CH4季节变化的主要影响因素依次为土壤温度、气温和土壤含水率。石漠化治理区坡改梯不同深度土壤CO2浓度在夏季的日变化无规律性,各深度均在18:00出现最大值,在3:00出现最小值。土壤CO2浓度日均值随深度的变化表现为10cm>20cm>50cm,随土壤深度增加而减小。影响土壤CO2浓度日变化的重要因素或为温度。不同深度CH4浓度在一天中随时间的动态变化也没有统一的变化规律,最小值在15:00土深50cm处(1.36 mg·m-3),最大值在18:00土深10cm处(1.64 mg·m-3)。土壤CH4浓度日均值随深度的变化表现为20cm>10cm>50cm,表层土壤大于深层土壤。影响土壤CH4浓度日变化的重要因素或为土壤温度。在一年的观测期内,各样地10cm、20cm和50cm的土壤CO2浓度与土壤CH4浓度均呈负相关,CO2浓度增大时,CH4浓度减小,反之亦然。对照区的相关性比试验区更显着,相关性更强,尤其对照区20cm处两者呈极显着负相关。在昼夜观测期内,10cm处CO2浓度与CH4浓度呈显着正相关,20cm、50cm处CO2浓度与CH4浓度的相关性较弱,50cm深处两者趋向负相关,20cm处两者趋向正相关。(2)试验区和对照区各样地有草覆盖下地表CO2通量整体表现出明显的季节差异,夏>秋>春>冬,夏季为其余各季节的1.5到8倍。总体上试验区和对照区均表现为CO2的排放源。试验区地表CO2排放通量年均值小于对照区,各样地CO2排放通量年均值从高到低为:荒地>坡改梯>金银花>杨树林>弃耕地>非坡改梯>花椒林。地表CO2通量季节变化的主要影响因素是气温、土壤温度、土壤含水率和土壤CO2浓度。地表CH4通量季节之间差异不大,呈现两个吸收峰(12月到次年2月和7月到9月)。全年来看试验区和对照区地表土壤均表现为大气CH4微弱的吸收汇,吸收汇:荒地>金银花>弃耕地>杨树林,排放源:坡改梯>花椒林>非坡改梯。地表CH4通量季节变化的重要影响因素或是土壤有机碳含量和土壤含水率。坡改梯地表土壤在采样日表现为CO2的排放源,有草、无草覆盖下CO2排放通量日变化具有明显规律性,呈“V”型变化趋势,最高值和最低值出现在15:00和6:00。地表CO2排放通量与土壤CO2浓度呈极显着正相关,影响地表CO2排放通量的主要因素为土壤CO2浓度。有草、无草覆盖下地表土壤CH4通量的日变化也具有明显规律性,呈双峰型变化趋势,采样日地表CH4通量总体为正通量,土壤为CH4的排放源,释放CH4为主。地表CH4通量日变化与土壤CH4浓度相关程度较低,基本不相关。在一年的观测期内,除了金银花、坡改梯和荒地外,各样地有草、无草覆盖下的地表CO2通量与地表CH4通量均趋向负相关,未达显着水平。试验区坡改梯地表土壤CO2通量与地表CH4通量的日变化趋向正相关关系。坡地改为梯田可能会增加地表土壤CO2和CH4在夏季的日排放,使土壤对CH4的吸收减少。(3)各样地岩溶溶蚀速率随土壤深度增加未呈现统一的变化规律,最大值出现在杨树林地土下20cm深处(48.75mg·cm-2·a-1),最小值出现在非坡改梯地土下10cm深处(-5.10mg·cm-2·a-1)。按岩溶碳汇量从高到低排序,各样地依次为:弃耕地>杨树林>花椒林>金银花>坡改梯>荒地>非坡改梯。经过石漠化治理后,试验区单位面积CO2消耗量比对照区增加2.14mg·cm-2·a-1,试验区岩溶碳汇量增加了4.97 mg·cm-2·a-1。试验区土壤CO2含量与溶蚀速率呈正相关且显着,对照区土壤CO2含量与溶蚀速率为正相关但不显着,试验区溶蚀速率的重要驱动力之一为土壤CO2浓度。试验区各样地土壤CO2浓度变大,能使土壤中有更多CO2加入岩溶作用,土下溶蚀速率也随之提高,岩溶区石漠化治理起到了推动岩溶碳汇的作用,碳汇效应较强,杨树林和花椒林影响最大,金银花次之,坡改梯影响较小。
牛晓栋[10](2020)在《暖温带锐齿栎林生态系统碳水通量与水分利用效率研究》文中指出锐齿栎(Quercus aliena var.acuteserrata)是暖温带落叶阔叶林的主要建群树种之一,以锐齿栎为优势种的暖温带落叶阔叶林是我国自然地理南北分界秦岭山脉的代表森林类型,在我国北亚热带-暖温带过渡区碳水循环与能量收支方面具有重要影响。然而,我们对锐齿栎林生态系统的碳水、能量通量的变化特征及其驱动机制知之甚少。本研究采用微气象学的涡度相关技术(包括CO2和水分分析仪Li-7500、Gill三维超声风速仪和微气象梯度测定系统),在2016年10月1日—2019年12月5日连续三年多对河南宝天曼国家级自然保护区的65年生锐齿栎天然次生林碳水、能量通量和各个环境因子(光合有效辐射、空气温度、土壤水分、土壤温度等)进行了定位观测,并对河南宝天曼森林生态站锐齿栎林通量观测场固定样地的群落生长进行了连续同步观测,在此基础上系统分析了锐齿栎林生态系统的碳、水通量和水分利用效率的动态变化的日、季节和年际变异特征及其驱动机制,揭示暖温带锐齿栎林生态系统碳汇功能形成和控制机制,为北亚热带-暖温带过渡区落叶阔叶林适应性经营管理提供了科学依据。本文主要研究结果如下:1)暖温带锐齿栎林3年间(2017—2019)的年均总生态系统生产力(GEP)、生态系统呼吸(ER)和净生态系统生产力(NEP)分别为1096±86.6、506±26.4和590±69 gCm-2y-1;每年生物量净增长407 gCm-2,锐齿栎林总体上表现为较强的碳汇,并且GEP的年际变异大于ER的年际变异。暖温带锐齿栎林生态系统在生长季(5—10月)表现为显着的碳汇,非生长季(11月至翌年4月)则表现为碳源,其碳交换变化表现为明显的温度控制。2018年5月的林内异常高温明显增加了当月生态系统呼吸,并促进NEP和GEP的峰值提前。2)锐齿栎林生态系统的水汽通量日变化和季节变化均表现为明显的单峰模式,蒸散主要受净辐射调控。干旱年(2019)的蒸散会比正常年份减少,可能是当土壤水分亏缺时,冠层导度更容易受到饱和水汽压差的抑制从而减少了蒸散耗水。3)锐齿栎林生态系统的水分利用效率主要受饱和水汽压差和光合有效辐射调控,当50 cm深处相对土壤含水量降到0.1以下时,蒸散明显降低而总生态系统生产力无变化,表明当发生季节性干旱时,锐齿栎林可以通过降低蒸散提高水分利用效率来维持总生态系统生产力。
二、中国亚热带和温带典型森林生态系统呼吸的季节模式及环境响应特征(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、中国亚热带和温带典型森林生态系统呼吸的季节模式及环境响应特征(论文提纲范文)
(1)典型温带针阔叶混交林碳收支对温度的响应特征(论文提纲范文)
0 引言 |
1 研究方法 |
1.1 研究地概况 |
1.2 数据来源 |
1.3 NEE的观测方法 |
1.4 Re的观测及计算方法 |
1.5 GPP的估算方法 |
2 不同时间尺度上生态系统碳收支对温度的响应特征 |
2.1 不同时间尺度上GPP对温度的响应特征 |
2.2 不同时间尺度上Re对温度的响应特征 |
2.3 不同时间尺度上NEE对温度的响应特征 |
3 气候变化对该类生态系统碳收支对温度的响应特征的可能影响 |
4 结论 |
(2)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 |
(3)中国东部森林土壤降水脉冲效应的空间格局分布及影响因素(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤有机质分解 |
1.2.2 降水脉冲效应 |
1.2.3 降水脉冲效应的影响因素 |
1.2.4 当前问题及未来展望 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 研究区与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 样品采集与预处理 |
2.3 土壤理化性质测定 |
2.4 土壤微生物呼吸速率测定 |
2.5 数据处理与分析 |
第三章 森林土壤降水脉冲效应的空间分布格局 |
3.1 森林土壤降水脉冲效应的纬度分布格局 |
3.1.1 中国东部森林土壤降水脉冲效应的纬度变化规律 |
3.1.2 不同温度带的森林土壤降水脉冲效应的差异 |
3.2 森林土壤降水脉冲效应的经度变化规律 |
3.2.1 中国东部森林土壤降水脉冲效应的经度变化规律 |
3.2.2 同一温度带内森林土壤降水脉冲效应在经度上的差异 |
3.3 森林土壤降水效应的海拔变化规律 |
3.4 不同林型的森林土壤降水脉冲效应的比较 |
3.4.1 中国东部五种林型的森林土壤降水脉冲效应比较 |
3.4.2 同一温度带内不同林型的森林土壤对降水脉冲的响应 |
3.5 小结 |
第四章 森林土壤降水脉冲效应的影响因素 |
4.1 气候因子对降水脉冲效应的影响 |
4.2 土壤理化性质对降水脉冲效应的影响 |
4.2.1 研究样地森林土壤的理化性质 |
4.2.2 土壤物理性质对降水脉冲效应的影响 |
4.2.3 土壤化学性质对降水脉冲效应的影响 |
4.3 土壤微生物特性对降水脉冲效应的影响 |
4.4 降水脉冲效应中各影响因子的作用 |
4.5 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(4)长期氮和生物炭添加对毛竹林土壤温室气体通量的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和目的意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 氮沉降对森林土壤温室气体的影响 |
1.2.2 生物炭添加对森林土壤温室气体的影响 |
1.2.3 毛竹林固碳功能研究进展 |
1.2.4 研究不足 |
1.3 研究目的、内容和技术路线 |
1.3.1 科学问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究目的 |
1.3.4 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.2 样地布设与试验设计 |
2.3 土壤温室气体通量测定方法 |
2.4 土壤采样和理化性质的测定 |
2.5 统计和数据分析 |
第三章 氮添加对毛竹林土壤温室气体的影响 |
3.1 氮添加对毛竹林土壤理化性质和微生物量的影响 |
3.1.1 氮添加对土壤有机碳和pH的影响 |
3.1.2 氮添加对土壤氮库的影响 |
3.1.3 氮添加对土壤微生物量碳的影响 |
3.2 氮添加对毛竹林土壤温室气体的影响 |
3.2.1 氮添加对毛竹林土壤CO_2通量的影响 |
3.2.2 氮添加对毛竹林土壤CH_4通量的影响 |
3.2.3 氮添加对毛竹林土壤N_2O通量的影响 |
3.2.4 氮添加对毛竹林土壤GWP的影响 |
3.2.5 土壤理化性质和微生物量碳与土壤温室气体通量的关系 |
3.3 讨论 |
3.3.1 氮添加对毛竹林土壤CO_2排放的影响 |
3.3.2 氮添加对毛竹林土壤CH_4吸收的影响 |
3.3.3 氮添加对毛竹林土壤N_2O排放的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 生物炭添加对毛竹林土壤温室气体的影响 |
4.1 生物炭添加对毛竹林土壤理化性质和微生物量的影响 |
4.1.1 生物炭添加对土壤有机碳和pH的影响 |
4.1.2 生物炭添加对土壤氮库的影响 |
4.1.3 生物炭添加对土壤微生物量碳的影响 |
4.2 生物炭添加对毛竹林土壤温室气体的影响 |
4.2.1 生物炭添加对毛竹林土壤CO_2通量的影响 |
4.2.2 生物炭添加对毛竹林土壤CH_4通量的影响 |
4.2.3 生物炭添加对毛竹林土壤N_2O通量的影响 |
4.2.4 生物炭添加对毛竹林土壤GWP的影响 |
4.2.5 土壤理化性质和微生物量碳与土壤温室气体通量的关系 |
4.3 讨论 |
4.3.1 生物炭添加对毛竹林土壤CO_2排放的影响 |
4.3.2 生物炭添加对毛竹林土壤CH_4吸收的影响 |
4.3.3 生物炭添加对毛竹林土壤N_2O排放的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 氮和生物炭添加对毛竹林土壤温室气体的联合影响 |
5.1 氮和生物炭添加对毛竹林土壤理化性质和微生物量的联合影响 |
5.1.1 氮和生物炭添加对土壤有机碳和pH的联合影响 |
5.1.2 氮和生物炭添加对土壤氮库的联合影响 |
5.1.3 氮和生物炭添加对土壤微生物量碳的联合影响 |
5.2 氮和生物炭添加对毛竹林土壤温室气体的联合影响 |
5.2.1 氮和生物炭添加对毛竹林土壤CO_2通量的联合影响 |
5.2.2 氮和生物炭添加对毛竹林土壤CH_4通量的联合影响 |
5.2.3 氮和生物炭添加对毛竹林土壤N_2O通量的联合影响 |
5.2.4 氮和生物炭添加对毛竹林土壤GWP的联合影响 |
5.2.5 土壤理化性质和微生物量碳与土壤温室气体通量的关系 |
5.3 讨论 |
5.3.1 氮和生物炭添加对毛竹林土壤CO_2排放的联合影响 |
5.3.2 氮和生物炭添加对毛竹林土壤CH_4吸收的联合影响 |
5.3.3 氮和生物炭添加对毛竹林土壤N_2O排放的联合影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 研究创新性 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(5)云贵高原森林对干旱的响应研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 树木径向生长对干旱响应研究进展 |
1.2.1 树木径向生长对干旱敏感性研究进展 |
1.2.2 树木径向生长对干旱适应能力研究进展 |
1.2.3 干旱与树木死亡研究进展 |
1.3 拟解决的关键科学问题 |
1.4 研究目标、内容及技术路线 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 研究区概况 |
2.1 自然地理概况 |
2.2 社会经济概况 |
2.3 气候特征 |
2.4 植被特征 |
第三章 树木径向生长特征及其对气候的响应 |
3.1 数据与方法 |
3.1.1 树轮资料 |
3.1.2 气象资料 |
3.1.3 分析方法 |
3.2 云贵地区树木径向生长特征 |
3.3 云贵地区树木径向生长与气候的关系 |
3.4 云贵地区树木径向生长与大气环流关系 |
3.5 本章小结 |
第四章 树木径向生长对干旱的敏感性 |
4.1 数据与方法 |
4.1.1 研究资料 |
4.1.2 分析方法 |
4.2 云贵地区干季干旱梯度 |
4.3 树木径向生长-气候响应关系与气候梯度的关系 |
4.4 不同树种树木径向生长-气候响应关系异同 |
4.5 不同海拔树木径向生长-气候响应关系异同 |
4.6 喀斯特地区树木径向生长-气候响应的特殊性 |
4.7 立地条件对径向生长-气候响应关系的影响 |
4.8 径向生长-气候响应关系与气候变化的关系 |
4.9 本章小结 |
第五章 树木径向生长对干旱的适应能力 |
5.1 数据与方法 |
5.2 器测时段以来云贵地区干旱事件 |
5.3 不同气候条件径向生长对干旱的适应能力 |
5.4 喀斯特地区树木径向生长对干旱的适应能力 |
5.5 本章小结 |
第六章 干旱与树木死亡研究 |
6.1 极端干旱与云贵高原北部树木死亡的关系 |
6.1.1 研究区概况 |
6.1.2 数据与方法 |
6.1.3 径向生长对气候变化的响应 |
6.1.4 树木死亡原因探讨 |
6.2 极端干旱与云贵高原南部树木死亡的关系 |
6.2.1 研究区概况 |
6.2.2 数据与方法 |
6.2.3 死树与活树径向生长异同 |
6.2.4 径向生长对气候变化的响应 |
6.2.5 树木死亡原因探讨 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 问题与展望 |
7.2.1 论文研究中存在的不足 |
7.2.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学习经历 |
获奖情况 |
学术活动情况 |
在学期间研究成果 |
发表论文 |
参与课题 |
致谢 |
(6)中国陆地生态系统土壤呼吸及温度敏感性的空间变异特征和影响因素(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤呼吸的研究概况 |
1.2.2 土壤呼吸的测定方法 |
1.2.3 土壤呼吸的影响因素 |
1.2.4 土壤呼吸的时空变异 |
1.3 研究目的与意义 |
2 研究内容、方法与技术路线 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 数据来源与筛选 |
2.3.2 数据处理 |
2.3.3 数据集建立 |
2.3.4 数据分析 |
3 中国陆地生态系统土壤呼吸的空间变异特征及影响因素 |
3.1 年土壤呼吸速率RS的空间变异特征 |
3.2 年土壤呼吸速率RS的影响因素 |
3.3 标准化土壤呼吸速率RS10的空间变异特征 |
3.4 标准化土壤呼吸速率RS10的影响因素 |
3.5 讨论 |
3.5.1 中国陆地生态系统土壤呼吸的空间变异特征 |
3.5.2 主要气候、土壤因素对中国陆地生态系统土壤呼吸的影响 |
3.5.3 植被类型对中国陆地生态系统土壤呼吸的影响 |
4 中国陆地生态系统土壤呼吸温度敏感性Q10的空间变异特征及影响因素 |
4.1 土壤呼吸温度敏感性Q10的空间变异特征 |
4.2 土壤呼吸温度敏感性Q10的影响因素 |
4.3 讨论 |
4.3.1 中国陆地生态系统土壤呼吸温度敏感性Q10的空间变异特征 |
4.3.2 主要气候、土壤因素对土壤呼吸温度敏感性Q10的影响 |
4.3.3 植被类型对土壤呼吸温度敏感性Q10的影响 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
附录A 数据来源文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录清单 |
致谢 |
(7)基于人工神经网络模型的全球森林土壤呼吸动态研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 土壤呼吸的研究进展 |
1.2.1 测定方法 |
1.2.2 影响因子 |
1.2.3 时空动态变化 |
1.3 土壤呼吸的模型发展 |
1.3.1 群落尺度土壤呼吸模型 |
1.3.2 区域/国家尺度土壤呼吸模型 |
1.3.3 全球尺度土壤呼吸模型 |
1.4 全球森林变化 |
1.5 研究目的意义、研究内容及技术路线 |
1.5.1 研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容及拟解决的科学问题 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 数据来源 |
2.1 全球森林年土壤呼吸数据库 |
2.2 全球气象数据 |
2.3 全球森林边界数据 |
2.4 全球森林变化数据 |
第三章 研究方法 |
3.1 基础数据处理 |
3.1.1 建立全球森林年土壤呼吸数据库 |
3.1.2 提取全球气象数据 |
3.1.3 确定全球森林边界 |
3.1.4 处理全球森林变化数据 |
3.2 构建基于k-fold交叉验证方法的人工神经网络模型 |
3.2.1 人工神经网络模型 |
3.2.2 k-fold交叉验证方法 |
3.2.3 模型精度指标 |
3.3 全球森林动态变化 |
3.4 土壤呼吸对全球森林动态变化的响应 |
3.5 统计分析 |
第四章 结果与分析 |
4.1 全球森林年土壤呼吸模型 |
4.1.1 全球森林年土壤呼吸数据库 |
4.1.2 基于k-fold交叉验证的人工神经网络模型 |
4.1.3 讨论 |
4.2 全球森林动态变化 |
4.2.1 2000年森林覆盖面积 |
4.2.2 森林增加面积 |
4.2.3 森林损失面积变化 |
4.2.4 讨论 |
4.3 全球森林土壤呼吸时间变化 |
4.3.1 2000年-2017年全球森林土壤呼吸时间变化 |
4.3.2 森林增加引起的潜在的土壤呼吸时间变化 |
4.3.3 森林损失变化引起的潜在的土壤呼吸时间变化 |
4.3.4 讨论 |
4.4 全球森林土壤呼吸空间分布 |
4.4.1 2000年-2017年全球森林土壤呼吸空间分布 |
4.4.2 森林增加引起的潜在的土壤呼吸空间分布 |
4.4.3 森林损失引起的潜在的土壤呼吸空间分布 |
4.4.4 讨论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
论文资助项目 |
(8)广西不同马尾松人工林土壤呼吸及组分研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的和意义 |
1.1.3 项目来源与经费 |
1.2 国内外研究现状及综述 |
1.2.1 国内外森林土壤呼吸研究现状 |
1.2.2 土壤呼吸及组分研究现状 |
1.2.3 土壤呼吸测量方法 |
1.2.4 土壤呼吸影响因素 |
1.3 研究目标和研究内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
第2章 研究地区概况及研究方法 |
2.1 研究地概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 实验设计 |
2.2.2 土壤呼吸及土壤温湿度测定 |
2.2.3 根系生物量调查 |
2.2.4 凋落物现存量调查 |
2.2.5 土壤理化性质的测量 |
2.2.6 数据统计分析 |
第3章 马尾松人工林不同林龄土壤呼吸及组分研究 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 土壤温湿度、土壤总呼吸速率的年均值和月动态变化 |
3.1.2 不同组分土壤呼吸速率及其对土壤总呼吸的贡献率 |
3.1.3 土壤温度和湿度与土壤呼吸关系 |
3.1.4 不同林龄马尾松人工林土壤呼吸年碳排放量估算 |
3.2 讨论 |
3.2.1 土壤各组分呼吸速率与贡献率 |
3.2.2 土壤温湿度土壤呼吸的影响 |
3.2.3 不同林龄马尾松人工林土壤呼吸年碳排放量 |
第4章 不同经营模式马尾松人工林土壤呼吸及组分研究 |
4.1 结果与分析 |
4.1.1 土壤温湿度、土壤总呼吸速率年均值和月动态变化 |
4.1.2 不同组分土壤呼吸速率及其对土壤总呼吸贡献率 |
4.1.3 土壤温度和湿度与土壤呼吸关系 |
4.1.4 不同经营模式马尾松人工林土壤呼吸年碳排放量估算 |
4.2 讨论 |
4.2.1 土壤各组分呼吸速率与贡献率 |
4.2.2 土壤温湿度对土壤呼吸的影响 |
4.2.3 不同经营模式马尾松人工林土壤呼吸年碳排放量 |
第5章 不同气候条件马尾松人工林土壤呼吸及组分的研究 |
5.1 结果与分析 |
5.1.1 土壤温度和湿度季节性变化 |
5.1.2 土壤总呼吸速率季节性变化 |
5.1.3 不同组分土壤呼吸速率和RR贡献率 |
5.1.4 土壤温度和湿度与土壤呼吸关系 |
5.1.5 不同气候条件马尾松人工林土壤呼吸年碳排放量估算 |
5.2 讨论 |
5.2.1 土壤各组分呼吸速率和RR贡献率 |
5.2.2 土壤温湿度对土壤呼吸的影响 |
5.2.3 不同气候条件马尾松人工林土壤呼吸年碳排放量 |
第6章 马尾松人工林根系对土壤呼吸的影响机制 |
6.1 结果与分析 |
6.1.1 不同林龄马尾松人工林根系对土壤呼吸的影响机制 |
6.1.2 不同经营模式马尾松人工林根系对土壤呼吸的影响机制 |
6.1.3 不同气候条件马尾松人工林根系对土壤呼吸的影响机制 |
6.1.4 各林分根系生物量与土壤呼吸相关性 |
6.2 讨论 |
6.2.1 不同马尾松人工林根系生物量分布格局 |
6.2.2 土壤呼吸与根系生物量的关系 |
第7章 凋落物对土壤呼吸的影响机制 |
7.1 结果与分析 |
7.1.1 不同林龄马尾松林凋落物对土壤呼吸的影响机制 |
7.1.2 不同经营模式马尾松林凋落物对土壤呼吸的影响机制 |
7.1.3 不同气候条件马尾松林凋落物对土壤呼吸的影响机制 |
7.1.4 各林分凋落物现存量与土壤呼吸相关性 |
7.2 讨论 |
7.2.1 不同马尾松人工林凋落物及组分现存量与占比 |
7.2.2 土壤呼吸速率与凋落物现存量关系 |
第8章 土壤理化性质对土壤呼吸的影响机制 |
8.1 结果与分析 |
8.1.1 不同林龄马尾松人工林土壤理化性质与土壤呼吸关系 |
8.1.2 不同经营模式马尾松人工林土壤化学性质与土壤呼吸关系 |
8.1.3 不同气候条件马尾松人工林土壤物理性质与土壤呼吸关系 |
8.2 讨论 |
8.2.1 土壤呼吸及组分与土壤化学性质关系 |
8.2.2 土壤呼吸及组分与土壤物理性质关系 |
第9章 不同马尾松人工林土壤碳排放量估算 |
9.1 结果与分析 |
9.1.1 不同林龄马尾松人工林土壤呼吸碳排放量 |
9.1.1.1 不同林龄马尾松人工林土壤总呼吸日碳排放量变化 |
9.1.1.2 不林龄马尾松人工林土壤总呼吸年碳排放量 |
9.1.2 不同经营模式马尾松人工林土壤碳排放量 |
9.1.3 不同气候条件马尾松人工林土壤碳排放量 |
9.2 讨论 |
9.2.1 马尾松人工林土壤总呼吸日碳排放量变化 |
9.2.2 不同马尾松人工林土壤总呼吸年碳排放量 |
第10章 主要结论与展望 |
10.1 主要结论 |
10.2 展望 |
参考文献 |
附录 Ⅰ 土壤呼吸速率与土壤温湿度最优拟合模型 |
附录 Ⅱ 攻读硕士学位期间论文发表情况 |
致谢 |
(9)西南岩溶石漠化治理区土壤CO2、CH4的变化特征及其碳汇效应 ——以重庆南川区为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤CO_2的研究进展 |
1.2.2 土壤CH_4的研究进展 |
1.2.3 岩溶作用及碳汇效应的研究进展 |
1.3 土壤温室气体CO_2和CH_4的测定方法 |
1.4 土壤CO_2和CH_4的影响因素 |
1.4.1 土壤CO_2的影响因素 |
1.4.2 土壤CH_4的影响因素 |
1.5 土壤CO_2和CH_4的时空变化 |
1.5.1 土壤CO_2的时空变化 |
1.5.2 土壤CH_4的时空变化 |
1.6 主要研究内容及技术路线 |
1.6.1 主要研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
第2章 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 研究区范围 |
2.1.2 研究区自然地理概况 |
2.1.3 研究区石漠化及其治理概况 |
2.2 样地布置 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 土壤CO_2和CH_4气体采集与测定 |
2.3.2 土壤样品采集与处理 |
2.3.3 试片处理和岩溶速率测试方法 |
2.3.4 其他环境因素的测定 |
2.3.5 数据计算与统计分析 |
第3章 土壤CO_2和CH_4浓度的变化特征及影响因素解析 |
3.1 土壤CO_2和CH_4浓度的季节变化特征及影响因素 |
3.1.1 不同深度CO_2浓度的季节变化特征及影响因素 |
3.1.2 不同深度CH_4浓度的季节变化特征及影响因素 |
3.2 土壤CO_2和CH_4浓度的日变化特征及影响因素 |
3.2.1 不同深度CO_2浓度的日变化特征及影响因素 |
3.2.2 不同深度CH_4浓度的日变化特征及影响因素 |
3.3 土壤不同深度CO_2与CH_4浓度的相关分析 |
第4章 地表CO_2和CH_4通量的变化特征及影响因素解析 |
4.1 地表CO_2和CH_4通量的季节变化特征及影响因素 |
4.1.1 地表CO_2通量的季节变化特征及影响因素 |
4.1.2 地表CH_4通量的季节变化特征及影响因素 |
4.2 地表CO_2和CH_4通量的日变化特征及影响因素 |
4.2.1 地表CO_2通量的日变化特征及影响因素 |
4.2.2 地表CH_4通量的日变化特征及影响因素 |
4.3 地表CO_2通量与地表CH_4通量的相关分析 |
第5章 不同石漠化治理方式对碳汇效应的影响分析 |
5.1 不同石漠化治理方式的溶蚀速率及碳汇量 |
5.1.1 试验区与对照区各样地的溶蚀速率及溶蚀量 |
5.1.2 试验区与对照区各样地的岩溶碳汇量 |
5.2 石漠化治理对岩溶碳汇效应的影响 |
5.2.1 岩溶作用强度的影响因素 |
5.2.2 土壤CO_2和CH_4含量对岩溶碳汇的影响 |
第6章 研究结论与展望 |
6.1 研究结论 |
6.1.1 土壤CO_2和CH_4浓度的变化特征及影响因素 |
6.1.2 地表CO_2和CH_4通量的变化特征及影响因素 |
6.1.3 不同石漠化治理方式对碳汇效应的影响 |
6.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(10)暖温带锐齿栎林生态系统碳水通量与水分利用效率研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 通量观测研究现状 |
1.1.1 涡度相关技术的简介 |
1.1.2 国内外通量观测研究的现状 |
1.1.3 国内森林生态系统碳水通量观测研究进展 |
1.1.4 森林生态系统水分利用效率的研究 |
1.1.5 异常气象事件对森林生态系统碳水通量和水分利用效率的影响 |
1.2 蒸散模型的介绍 |
1.3 宝天曼锐齿栎天然林的研究进展 |
1.3.1 宝天曼锐齿栎天然林的生物量研究 |
1.3.2 宝天曼锐齿栎林的光合生理生态学研究进展 |
1.4 科学问题及研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 研究区概况和研究方法 |
2.1 地理与地貌 |
2.2 气候与水文 |
2.3 植被类型 |
2.4 通量综合观测1公顷样地 |
2.5 通量观测设备 |
2.6 涡度相关数据的分析 |
2.6.1 坐标旋转修正 |
2.6.2 密度修正 |
2.6.3 夜间观测数据的剔除 |
2.6.4 异常值剔除 |
2.6.5 数据插补 |
2.6.6 NEE对温度的响应 |
2.7 叶面积指数的测量 |
2.8 固定样地的林分调查 |
3 锐齿栎林能量平衡及与环境的关系 |
3.1 通量观测数据的处理方法 |
3.1.1 波文比计算方式 |
3.1.2 能量平衡分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 能量平衡各分量的日变化 |
3.2.2 能量平衡各分量的季节变异 |
3.2.3 能量平衡各分量的月累积值 |
3.2.4 能量闭合度 |
3.3 讨论 |
3.3.1 森林生态系统的能量闭合分析 |
3.3.2 森林生态系统的能量不闭合产生的原因 |
3.4 小结 |
4 锐齿栎林净生态系统碳交换特征及对环境的响应 |
4.1 环境因子的变异 |
4.1.1 环境因子的季节变异 |
4.1.2 2018年5 月的林内异常高温 |
4.2 锐齿栎林生态系统的碳通量特征 |
4.2.1 锐齿栎林的NEE的日变化特征 |
4.2.2 GEP、ER和 NEE的季节变异 |
4.2.3 年碳收支 |
4.3 生物调查法计算的净生产力 |
4.4 锐齿栎林碳通量对环境因子变化的响应 |
4.4.1 夜间净生态系统CO_2交换对温度和水分的响应 |
4.4.2 白天净生态系统CO_2交换与PAR的关系 |
4.4.3 白天净生态系统CO_2交换对饱和水汽压差的响应 |
4.4.4 锐齿栎林生态系统碳通量和空气温度的关系 |
4.5 讨论 |
4.5.1 锐齿栎林NEE,GEP和 ER的变异特征 |
4.5.2 非生长季锐齿栎林CO_2通量的变化特征及异常值分析 |
4.5.3 锐齿栎林生态系统碳交换的环境影响因子 |
4.5.4 通量观测结果的不确定性 |
4.6 小结 |
5 锐齿栎天然林CO_2通量与温度的关系 |
5.1 结果与分析 |
5.1.1 锐齿栎林中环境因子的季节变化 |
5.1.2 不同光合有效辐射(PAR)水平下白天NEE随温度的变化 |
5.1.3 温度对P_(max)和R_d的影响 |
5.1.4 NEE与环境因子的偏相关分析 |
5.2 讨论 |
5.3 小结 |
6 锐齿栎林水汽通量的变化特征及影响机制 |
6.1 数据处理方法 |
6.1.1 水汽通量计算方法 |
6.1.2 冠层导度的计算 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 环境因子变化分析 |
6.2.2 水汽通量月平均的日变化特征 |
6.2.3 月累积蒸散量变化特征 |
6.2.4 蒸散与环境因子的相关性 |
6.2.5 蒸散和冠层导度对饱和水汽压差的响应 |
6.2.6 蒸散模拟 |
6.3 讨论 |
6.3.1 蒸散的日变化和季节变化特征 |
6.3.2 水汽通量对环境因子的响应 |
6.3.3 森林生态系统蒸散量的对比分析 |
6.3.4 S-W模型在暖温带锐齿栎林的适用性分析 |
6.4 小结 |
7 锐齿栎林生态系统的水分利用效率 |
7.1 介绍 |
7.2 水分利用效率和相对土壤含水量计算方法 |
7.2.1 水分利用效率的计算 |
7.2.2 相对土壤含水量的计算 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 气象因子 |
7.3.2 WUE的日变化和季节变化 |
7.3.3 总生态系统生产力、蒸散和水分利用效率对环境因子的响应 |
7.4 讨论 |
7.4.1 环境因子对森林生态系统水分利用效率的影响 |
7.4.2 森林生态系统水分利用效率的对比分析 |
7.5 小结 |
8 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
在读期间的学术研究 |
致谢 |
四、中国亚热带和温带典型森林生态系统呼吸的季节模式及环境响应特征(论文参考文献)
- [1]典型温带针阔叶混交林碳收支对温度的响应特征[J]. 舒子倩,刘勋埙,姚宁,吴虑,李舒颖. 中低纬山地气象, 2021(05)
- [2]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
- [3]中国东部森林土壤降水脉冲效应的空间格局分布及影响因素[D]. 江兆霞. 东北师范大学, 2021(12)
- [4]长期氮和生物炭添加对毛竹林土壤温室气体通量的影响[D]. 李全. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [5]云贵高原森林对干旱的响应研究[D]. 苏佳佳. 兰州大学, 2021(09)
- [6]中国陆地生态系统土壤呼吸及温度敏感性的空间变异特征和影响因素[D]. 郑甲佳. 北京林业大学, 2020(02)
- [7]基于人工神经网络模型的全球森林土壤呼吸动态研究[D]. 田秋燕. 广西大学, 2020(02)
- [8]广西不同马尾松人工林土壤呼吸及组分研究[D]. 宋尊荣. 广西师范大学, 2020(01)
- [9]西南岩溶石漠化治理区土壤CO2、CH4的变化特征及其碳汇效应 ——以重庆南川区为例[D]. 蒲敏. 西南大学, 2020(01)
- [10]暖温带锐齿栎林生态系统碳水通量与水分利用效率研究[D]. 牛晓栋. 中国林业科学研究院, 2020(01)