一、陆地生态系统的模型模拟（论文文献综述）
周慧敏[1]（2021）在《陆地生态系统净CO2交换的空间格局及其模型关键参数优化》文中认为陆地生态系统净CO2交换（Net ecosystem exchange of CO2,NEE）是陆地总初级生产力（GPP）与生态系统呼吸（RE）的差值,表现为陆地生态系统吸收大气CO2的能力。在大气CO2含量升高导致全球气候变化的背景下,明确陆地生态系统NEE的总量、空间格局以及未来的变化规律至关重要。然而,NEE空间变异机理尚不清楚,导致模型模拟和预测存在较大不确定性。目前大多数模型基于植被功能类型参数化方法,掩盖了同一植被功能类型内部不同生态系统间生理生态参数的多样性,使模型对陆地生态系统碳循环的模拟无法准确估算,限制了我们对陆地碳汇能力空间差异形成机理的认知。为了探究陆地生态系统NEE空间差异机制并对其进行更加准确的模拟和预测,本研究关注气候变量、土壤性质和植被特征（植物群落、植物性状）对NEE的共同影响,首先在分析全球长期（≥4年）通量观测站点通量数据的基础上,探究NEE的空间变异来源以及气候、土壤和植物性状的相对重要性;然后,基于全球气候变量、土壤性质和植物性状的数据对陆地生态系统碳循环过程参数的空间变异进行分析和预测;并对陆地碳汇能力进行估算;最后,基于优化的碳循环过程关键参数,预测全球变暖幅度为1℃～8℃情景下陆地生态系统的碳汇及其空间格局。本研究主要结果如下:（1）基于全球147个长期（≥4年）通量观测站的数据,用广义加性模型与主成分回归结合的方法分析NEE的空间变异格局,结果显示:NEE的空间变异主要来源于气候变量、土壤性质和植物性状对总初级生产力和生态系统呼吸的不同影响。其中,森林生态系统NEE主要受气候变量的影响,如年平均降水量和年平均潜在蒸发散量解释了NEE空间变异的23.8%;草地生态系统NEE的空间变异主要受到土壤性质（如土壤可利用水分含量和土壤粘粒含量）的影响（41.4%）。这些对NEE空间变异重要但对GPP和RE影响小的因子,在目前的陆地碳循环模型中没有得到很好的体现,但对于更准确地预测全球森林和草原碳循环空间格局意义重大。（2）利用全球通量站点多年（≥4年）半小时或一个小时尺度的NEE数据,基于通量的生态系统模型（Flux-based ecosystem model,FBEM）框架,采用数据同化和条件性反演约束得到了每个站点的4个关键参数:25℃最大羧化速率(Vm25)、最大电子传递速率与最大羧化速率比(rJmVm)、0℃基础生态系统呼吸速率(Reco0)以及生态系统呼吸温度敏感性(Q10)。继而利用自主机器学习（AutoML）对4个关键参数的空间分布进行可靠的预测（R2=0.86～0.99）。结果显示:4个关键参数的空间变异规律不同,且光合过程关键参数的空间格局在森林和草地间存在很大差异。森林rJmVm在热带地区较高,主要受到光照、叶面积指数和植物高度的调控,草地rJmVm则在高纬度地区较高,这主要和温度有关;森林的Vm25与叶片功能性状密切相关,呈现随纬度升高而升高的趋势,而草地的Vm25主要由土壤酸碱度调控,与森林的Vm25空间格局相反。呼吸过程关键参数均受气候和植物性状的调控,森林和草地的Reco0均在低纬度地区高,而Q10在高纬度地区较高。本研究充分利用气候变量、土壤性质和植物性状的信息,对碳循环过程参数的空间变异性及其成因进行探索,并基于站点水平的参数推绎至全球,为更准确地模拟和预测陆地碳汇能力打下基础。（3）利用上述4个关键参数的全球空间连续变化格局,基于优化关键参数的FBEM对陆地生态系统NEE进行模拟得到的全球陆地年均碳汇总量（2000-2014）为5.35 PgC,该数值高于传统的基于植被功能类型的模型（8个Ms TMIP模型）的估计。与传统模型相比,我们所模拟的NEE与通量观测站点实测数据的空间分布更为接近,尤其在模型间不确定性较大的热带地区更是如此。基于优化关键参数的FBEM模型更好地捕捉了常绿阔叶林RE的空间变异,从而更好地反映了热带地区NEE的空间异质性。这些结果表明,由于空间连续变化的参数更真实地体现了陆地生态系统生理生态过程的空间异质性,使用该方法能够有效地改进生态系统模型对NEE空间变异的模拟和预测能力。（4）基于优化关键参数的FBEM预测全球变暖情景下（1℃～8℃）陆地生态系统的碳汇能力。结果显示,全球变暖减弱了陆地生态系统的碳汇能力,尤其体现在北方高纬度地区。在绝大部分（82.7%陆地面积）陆地生态系统中,将光合和呼吸的热适应过程加入模型中能够缓解全球变暖对陆地碳汇的负效应。然而,随着全球温度的持续上升,69%的陆地生态系统的热适应效应会逐渐降低,使得维持碳汇的能力下降。在常绿阔叶林分布较广泛的热带地区,热适应对陆地碳汇的维持作用随温度增加下降得最为明显,而在高纬度地区热适应的维持作用却随温度上升而上升。因此,在未来陆地生态系统的碳汇能力预测方面,基于优化的光合和呼吸过程关键参数,参数热适应过程的加入可以矫正被高估的全球变暖的影响,降低模型预测的不确定性。综上所述,在全球尺度上,气候、土壤、植物性状等因子对陆地生态系统碳汇空间格局的影响机制在森林和草地中不同,这些影响机制的差异具体体现在模型参数的空间差异上,尤其光合作用关键参数的空间变化规律在森林和草地之间差异巨大。相比于传统基于植被功能类型的参数化方式,将空间连续变化的参数应用于生态系统模型中极大地减小了热带地区碳汇估算的不确定性,更好地反映了陆地碳汇在全球的复杂空间分布格局。利用优化的参数对未来气候变暖条件下陆地碳汇的预测受到光合和呼吸作用热适应的影响,热适应可在整体上矫正模型对全球变暖影响的过高估计。本研究系统解析了NEE全球空间变异的主要驱动因素及关键模型参数,通过全球模型的参数空间优化评估了当前及未来全球变暖情景下陆地生态系统NEE的空间分布格局,揭示了生态系统生理生态过程的热适应在矫正模型预测气候变化影响方面的重要性,加深我们对陆地生态系统碳循环过程的理解,为未来全球变化下地球系统模型更精准地模拟和预测陆地碳平衡提供了重要的科学依据。
赵宁,周蕾,庄杰,王永琳,周稳,陈集景,宋珺,丁键浠,迟永刚[2]（2021）在《中国陆地生态系统碳源/汇整合分析》文中研究指明国家尺度陆地生态系统碳收支及其循环过程的研究对于提升地球系统科学与全球变化科学的科技创新能力、提高我国参与应对全球气候变化国际行动和维护国家利益的话语权、保障国家生态安全和改进生态系统管理都具有重要意义。近年来,我国已经在气候变化与陆地生态系统碳循环领域开展了大量的研究工作,主要包括国家清查、生态系统模型模拟、大气反演等手段。然而,由于大尺度陆地生态系统碳源/汇的估算存在很大的不确定性,目前尚未形成国家尺度的陆地生态系统碳源/汇的整合分析。通过搜集已发表的关于中国陆地生态系统及其组分碳源/汇的59篇文献,整合国家清查、生态系统模型模拟、大气反演3种研究手段,分析中国陆地生态系统碳源/汇大小以及时间尺度上的动态变化。结果表明,在1960s—2010s期间中国陆地生态系统碳汇整体呈上升趋势,平均为（0.213±0.030） Pg C/a,其中森林、草地、农田和灌木生态系统碳汇分别为（0.101±0.023） Pg C/a、（0.032±0.007） Pg C/a、（0.043±0.010） Pg C/a和（0.028±0.010） Pg C/a。森林生态系统中的植被碳汇远大于土壤碳汇,然而这种格局在草地和农田生态系统却相反,而且1960s—2010s期间中国主要植被类型的生态系统碳汇总体上随时间呈增加趋势。融合多源数据（地面观测、激光雷达、卫星遥感等）、多尺度数据（样地尺度、站点尺度、区域尺度）以及多手段数据（联网观测、森林清查、模型模拟）,有助于全面准确地评估中国陆地生态系统碳源/汇及其对气候变化的响应。
于贵瑞,张黎,何洪林,杨萌[3]（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》文中指出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》文中指出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》文中认为在全球变暖背景下,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。
孙源[6]（2021）在《干旱对陆地生态系统生态化学计量比和土壤微生物群落结构的影响》文中研究指明全球气候模型预测21世纪干旱的强度和频度将呈现加剧的趋势,然而关于干旱对生态化学计量比和土壤微生物群落结构的影响研究仍相当有限。本研究首先采用metaanalysis的方法,收集了来自79篇文献的379个案例,探讨干旱对来自不同生态系统的植物-土壤-微生物系统碳（C）、氮（N）和C:N的影响;然后收集了来自160篇文献的848个案例,研究了降雨增加与减少对植物-土壤-微生物系统C:N:P生态化学计量比的影响。同时,选择杨树人工林土壤作为研究对象,通过野外林内穿透雨减排模拟实验,研究不同程度干旱（对照、穿透雨减少30%和穿透雨减少50%）对不同深度土壤（0-15、15-30和30-45cm）土壤,微生物量和胞外酶的C:N生态化学计量比的影响,并且计算出了微生物的C利用效率（CUE）和N利用效率（NUE）。最后探索了干旱处理对杨树人工林微生物群落结构的影响。研究结果如下:（1）在全球尺度上,干旱降低了植物组织、土壤和胞外酶活性的C和N浓度和C:N比,但是增加了土壤微生物量C:N比。干旱的这些效应随着干旱强度的增加和干旱时间的延长而更显着,并且在不同的生态系统和气候（年平均温度和年平均降雨）表现出一致性。这项研究强调了植物-土壤-微生物系统C:N生态化学计量比对干旱响应的一致性。（2）降雨增加与减少对植物-土壤-微生物C:N:P的全球meta-analysis表明:在适度降雨强度下,地上-地下生态系统的C:N和C:P对增加降雨比减少降雨更敏感;在极端降雨条件下,C:N和C:P对减少降雨比增加降雨更敏感,这与“双不对称模型”的预测结果相一致。但是,无论降雨增加还是减少,地上-地下系统的N:P都是增加的。并且,这种“双不对称”模式随着降雨强度和时间的增加而变得更显着。降雨变化对植物-土壤-微生物的C:N:P效应不随着生态系统类型（森林和草地）和气候条件的变化而改变。（3）根据meta-analysis的预测干旱效应,我们选取了亚热带地区杨树人工林作为研究样地,研究土壤、微生物量和胞外酶活性C:N比的变化,并且根据这些C:N比计算了CUE和NUE。研究发现干旱处理显着增加了微生物量和胞外酶C:N比以及微生物CUE和NUE。并且,结构方程表明:干旱处理可以通过影响真菌:细菌和胞外酶活性C:N来调控微生物的CUE和NUE。（4）干旱处理显着提高了微生物群落中真菌:细菌比,革兰氏阳性:阴性细菌比,酸杆菌门相对丰度和GP1酸杆菌纲相对丰度,但降低了变形菌门和alpha变形菌纲相对丰度。干旱导致土壤湿度、土壤活性有机碳氮含量降低,但土壤微生物量C:N和p H升高。干旱的这些效应随着干旱强度的增加而增加,并且在各个土层中呈现一致性。土壤湿度、p H、土壤活性有机C和N对微生物群落结构的变化有着显着影响。以上结果表明:在全球尺度上,干旱显着降低植物-土壤-微生物系统的C:N,植物-土壤-微生物C:N:P对降雨增加与减少的响应符合“双不对称模型“的预测;在局域尺度上,不同程度干旱均减少土壤C:N,但增加微生物量C:N、CUE和NUE,并且使微生物群落结构中真菌:细菌比升高,做出适应干旱的改变。综上所述,土壤生态化学计量比决定了土壤微生物群落结构,而土壤微生物群落结构的变化又影响了土壤生态化学计量比。
樊华烨[7]（2021）在《三种陆地生态系统水分利用效率模拟与分析》文中研究指明人类目前正在面临诸如全球变暖等重大的环境问题,气候变化导致环境稳定性越来越差,各类极端天气频繁发生,气候变化与陆地生态系统存在相互反馈的作用,一方面:气候变化对陆地生态系统也产生了巨大的影响,另一方面:陆地生态系统的变化又会进一步促进气候变化;因此研究陆地生态系统非常重要。陆地生态系统水碳循环紧密耦合,关联密切,而水分利用效率可表征陆地生态系统水碳之间的耦合关系。因此,开展有关陆地生态系统水分利用效率方面的研究,阐述水碳耦合之间的关系,具有重要的科学意义。水分利用效率（Water Use Efficiency,WUE）是指陆地生态系统消耗单位质量的水分所固定的干物质的量,采用生态系统总初级生产力GPP（Gross Primary Production,GPP）与蒸散发（Evapotranspiration,ET）的比值计算WUE。本文选取3种典型的陆地生态系统,分别是以千烟洲和鼎湖山地区为代表的常绿阔叶林生态系统、以哈佛森林和长白山地区为代表的温带落叶阔叶林生态系统以及当雄和海北地区为代表的高山草甸生态系统,通过处理得到6个研究地区的气象数据,运用Biome-BGC模型模拟6个研究地区的GPP、ET然后计算WUE,再通过通量观测数据得到GPP、ET和WUE实测值进行验证,分析相同和不同陆地生态系统之间WUE的年际和年内变化,并研究不同陆地生态系统GPP、ET和WUE与气象因子的关系。主要研究结果:（1）通过通量观测的实测GPP、ET和WUE对Biome-BGC模型模拟的GPP、ET和WUE进行验证,发现GPP实测值和模拟值相关性较高,模拟效果较好;ET实测值和模拟值模拟效果差异较大,总体上模拟效果GPP比ET好;WUE实测值与模拟值随时间的变化趋势基本一致,但是在温带落叶阔叶林生态系统中WUE实测值远大于模拟值,分析原因可能是由于参数的问题导致Biome-BGC模型模拟的结果偏低。（2）陆地生态系统WUE具有较强的年际变化,三种陆地生态系统WUE大小为常绿阔叶林>温带落叶阔叶林>高山草甸。在常绿阔叶林生态系统中鼎湖山年WUE远大于千烟洲,可达到1200g CO2kg H2O-1以上;在温带落叶阔叶林生态系统中哈佛森林和长白山年WUE较为接近且变化趋势相似,基本处于255-315g CO2kg H2O-1之间;在高山草甸生态系统中当雄和海北年WUE最小。三种陆地生态系统中常绿阔叶林和温带落叶阔叶林生态系统的四个地区都属于弱变异,而高山草甸生态系统的两个地区都为中等变异且当雄年WUE呈现更为显着的波动性。（3）三种陆地生态系统WUE的年内变化,在常绿阔叶林生态系统中鼎湖山和千烟洲地区10-12月月WUE达到最大;在温带落叶阔叶生态系统中哈佛森林和长白山地区月WUE在7-8月达到最大;在高山草甸生态系统中当雄和海北地区月WUE在9-10月达到最大。对比不同陆地生态系统的峰度值,温带落叶阔叶林生态系统的峰度相对较小,说明月WUE随季节变化特征不明显;而高山草甸生态系统中当雄和海北的峰度分别为-1.54和0.31,这表明高山草甸生态系统不同地区月WUE呈现较大差异。（4）三种陆地生态系统GPP、ET和WUE与气象因子的相关性:平均温度和饱和水汽压差与三种陆地生态系统的GPP和ET有较强的相关性;降雨量和短波辐射对不同陆地生态系统的影响存在较大差异,主要表现为降雨量对当雄地区影响比较大,短波辐射对常绿阔叶林生态系统的GPP和ET存在一定影响;气象因子对三种陆地生态系统的WUE都呈现较低的相关性,分析原因可能是WUE与气象因子呈更为复杂的非线性关系。综上所述,本文研究有助于了解不同陆地生态系统中不同地区水分利用效率的变化规律,揭示气候变化对陆地生态系统碳水耦合的影响,为发展相应研究模型提供一定的参考,也为这三种陆地生态系统维护提供参考性依据,同时为评价和预测气候变化对中国陆地生态系统功能的影响提供依据。
户晓[8]（2021）在《全球变化关键因子对陆地生态系统净初级生产力影响的模拟与评估》文中研究指明气候变化、CO2和土地利用/覆被变化（Land-use/cover change,LUCC）是全球陆地生态系统的关键因子。研究这三个因素对净初级生产力（Net primary productivity,NPP）的影响对预测未来全球NPP和研究陆地生态系统碳循环起着至关重要的作用。气候变化、CO2浓度变化以及土地利用/覆被变化的单个因子对陆地生态系统净初级生产力会产生不同程度的影响,三种影响因子之间也存在着复杂的相互作用。关于气候变化、CO2浓度变化和LUCC的综合影响和各个因子的贡献率,尤其是针对未来LUCC对NPP影响的研究很少。因此,定量分析气候变化、CO2浓度变化和LUCC变化对全球陆地净初级生产力的影响有着重要意义。本研究基于2010-2100年的气象数据,利用综合生物圈模拟器IBIS（Integrated Biosphere Simulator）模型模拟了2010-2100年全球陆地生态系统在3种典型排放情景（代表浓度性路径RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5）影响下NPP的总体变化趋势,和对气候变化、CO2浓度变化和LUCC变化的不同响应。（1）在全球格局下,各纬度带的NPP均呈增长趋势,以本世纪末变化最为显着。其增长趋势主要是由CO2对NPP的正向作用引起的,而气候变化的作用则是负向影响,LUCC的增加趋势只有较小的正向作用,主要由北中纬地区贡献。（2）北高纬地区的气候变化因子对NPP产生了正向影响,在RCP8.5情景下的世纪末最大达到1.175 Pg C Yr-1。气候变化因子在南半球地区对NPP产生负向影响,在热带地区对NPP产生最大的负向影响(-4.842 Pg C Yr-1)。不同的区域内,CO2对NPP均产生了正向影响,对热带地区的影响最强(8.372 Pg C yr-1)。作为主导因子,CO2在RCP8.5情景下的亚洲地区综合影响最大(2.868Pg C yr-1)。LUCC对NPP只有很小的正向影响,对NPP的整体贡献率仅为6.14%。RCP8.5情景下,LUCC对2010-2020年全球NPP的正向影响最大,在热带和北高纬地区,LUCC对NPP分别产生最强的正、负效应。LUCC因子影响下,亚洲地区的NPP变化最为明显,RCP8.5情景下2010-2020年增加0.681Pg C yr-1。（3）利用模型预测全球变化因子对NPP的影响还存在一些不确定性。因此,分析不同因素的影响可能为预测未来全球NPP和碳循环的影响提供依据。
陈文静[9]（2021）在《基于改进TRIPLEX-Flux模型杉木林碳水通量模拟研究》文中进行了进一步梳理碳循环和水循环是森林生态系统中两个重要的生态功能过程,深入理解森林生态系统碳、水循环过程以及耦合关系,对于揭示森林生态系统生产力形成机理、量化固碳和涵养水源等生态系统服务及预测其对未来气候变化响应具有十分重要的意义。碳通量（Flux）观测和模型模拟是目前森林碳、水循环的重要研究方法。但是,仅用通量观测无法反映森林生态系统内在功能过程及控制机制,难以定量表达碳水通量的时空演变及其对全球气候变化的响应。基于生理生态过程的模型为定量分析碳水通量时空变化及其内在机制提供了有效途径。本研究利用湖南会同杉木林生态系统国家野外科学观测研究站的碳通量观测数据,以气孔导度为纽带,把Penman Monteith蒸散发（Evapotranspiration,ET）模型整合到TRIPLEX-Flux碳通量模型中,对模型进行参数优化,获取适合模拟杉木人工林生态系统碳、水通量的参数。在此基础上,对杉木林生态系统碳水通量进行模拟、验证和预测。主要研究结果如下:（1）净生态系统交换（NEE）的观测值最大为0.545mgC·m-2s-1,最小值为-0.321mgC·m-2s-1,最大的模拟值为0.647mgC·m-2s-1,最小的观测值为-0.294mgC·m-2s-1,观测的各月的变化幅度和趋势大致一样。TRIPLEX-Flux模型能够反映湖南会同杉木人工林的NEE日变化规律,模拟值与实测值表现出较强的相关性,R2范围在0.65～0.85之间。其中7～12月的R2值均为0.8以上,模拟效果最好。1-2月的模拟效果稍差,但是R2也介于0.65～0.67。模型对于夜间NEE的模拟比对白天的模拟精度要高。NEE的峰值无法精确模拟,模型一般存在系统误差、样地数据误差和测量误差这四个方面;（2）蒸散量（ET）在一年内的变化呈现先升高再降低的趋势,表现为春秋低,冬夏较高。且ET主要集中在4-8月。其中,7月的ET达到最大值为101.2mm,1月到达最低值24.8mm。ET值会随着降水量值的变化而变化。模拟的ET与实测的ET呈现相似的变化趋势,且模拟值与实测值有较强的相关性,且无雨时ET模拟的精度高于有雨时。同时与碳通量模拟类似,无法模拟到ET的峰值。（3）水分利用效率（WUE）在夏季较低,春季和冬季较高,秋季次之。水分利用效率和降水之间存在显着的密切联系。
薛亚永[10]（2021）在《植被恢复对我国北方农牧交错带水分利用效率的影响》文中进行了进一步梳理植被恢复是改善区域生态环境和应对全球变化的有效措施,也是国家构建生态安全战略格局的重要政策。我国北方农牧交错带地处干旱与半干旱地区,是农田-草地-荒漠的过渡地带,该区域生态环境脆弱、人地关系紧张、对气候变化敏感。为遏制不断退化的生态环境,自2000年以来我国实施了一系列的生态恢复工程。评估该区域在生态恢复措施下植被的时空动态趋势及水分利用效率特征,对于该区域生态环境的建设和可持续发展具有重要意义。本文以我国北方农牧交错带为研究区,基于长时间序列的遥感数据和气象数据,首先运用集合经验模态分解方法和改进的残差分析方法（RESTREND）分析1982-2015年我国北方农牧交错带的植被动态趋势及主要驱动力。其次运用两叶光能利用模型TL-LUE（Two-leaf light use efficiency）和PT-JPL（Priestley-Taylor jet propulsion laboratory）蒸散发模型模拟了研究区总初级生产力和蒸散发,并计算了水分利用效率,进一步分析了植被恢复状况下总初级生产力、蒸散发和水分利用效率的时空格局和影响因素。最后采用贡献率统计方法、偏相关法分析方法和多元线性回归方法,从定性和定量的角度对植被和气候因素进行综合归因,探究各因素对区域水分利用效率的影响程度和强度,主要得出以下结论:（1）1982-2015年我国北方农牧交错带植被呈显着绿化趋势,归一化植被指数（Normalized difference in vegetation index,NDVI）的年际变化速率为0.001/年。在整体NDVI增加的趋势下,部分区域存在NDVI降低的现象。通过区分人类活动和气候因素对NDVI变化的影响,获悉人类活动是驱动NDVI变化的主要因素,对NDVI变化的贡献率为63.85%,并且在2000年以后人类活动对NDVI的变化的正效应显着增加;在各气候因素（气温、降水、太阳辐射和地表风速）中,降水是影响研究区NDVI变化的最主要气候因素。（2）研究区水分利用效率在研究时段均呈显着增加趋势,年际变化速率为0.007 g C kg H2O/年（P<0.001）,年际变化速率在2000年以后大幅增加。综合归因分析结果显示,研究区79%以上的区域水分利用效率的变化由总初级生产力驱动。在各影响因素中,NDVI、降水和太阳辐射是影响水分利用效率的三个主要因素,对水分利用效率的贡献率分别为41.36%,16.82%和16.71%。（3）水分利用效率对NDVI、气温、降水、太阳辐射和地表风速单位步长变化响应强度显示,当NDVI变化0.1时,其响应强度为0.022 g C kg H2O。在气候因素中,水分利用效率对太阳辐射的响应强度最强,当太阳辐射变化100 MJ m-2时,其响应强度为-0.017 g C kg H2O。（4）本研究表明,植被是主导我国北方农牧交错带水分利用效率变化的最主要因素。通过定性和定量的综合归因方法评估了NDVI、气温、降水、太阳辐射和地表风速对WUE影响程度和强度,结果均表明NDVI变化对于水分利用效率的影响程度最大、强度最强,尤其自2000年我国逐步实施了生态恢复工程以后,NDVI的增加驱动了研究区水分利用效率的增加。这项研究揭示了我国北方农牧交错带植被变化对水分利用效率的主导地位,为植被恢复工程的评估和区域的植被建设提供了参考依据。
二、陆地生态系统的模型模拟（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、陆地生态系统的模型模拟（论文提纲范文）
（1）陆地生态系统净CO2交换的空间格局及其模型关键参数优化（论文提纲范文）
| 周慧敏博士学位论文答辩委员会成员名单 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 全球变化与碳循环 |
| 1.1.1 全球气候变化 |
| 1.1.2 陆地生态系统碳循环 |
| 1.2 陆地生态系统净CO_2交换的空间变异及其影响因素 |
| 1.2.1 陆地生态系统NEE的空间变化格局 |
| 1.2.2 NEE空间变异的影响因素 |
| 1.3 陆地生态系统净CO_2交换空间格局的模型模拟 |
| 1.3.1 陆地生态系统碳循环模型的类别 |
| 1.3.2 模型的不确定性来源 |
| 1.3.3 碳循环模型模拟的参数化 |
| 1.3.4 模型空间参数化的研究进展 |
| 1.4 全球变暖情境下陆地生态系统的适应机制及其模拟 |
| 1.4.1 全球变暖对陆地生态系统碳循环过程的影响 |
| 1.4.2 碳循环过程对全球变暖的适应 |
| 1.4.3 碳循环模型中对热适应过程的模拟 |
| 1.5 本研究的科学问题、意义及研究框架 |
| 第二章 陆地生态系统净CO_2交换的空间格局及其驱动因素 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 数据来源 |
| 2.2.2 气候变量、土壤性质和植物性状的相对贡献的量化 |
| 2.2.3 影响因子间交互作用的检验 |
| 2.2.4 统计分析方法 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 陆地生态系统NEE的空间变异来源 |
| 2.3.2 气候、土壤和植物性状对NEE空间变异的相对贡献 |
| 2.3.3 重要因子对NEE空间变异的影响 |
| 2.3.4 变量间的交互作用对NEE空间变异的相对重要性 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 气候、土壤和植物性状对NEE空间变异的相对重要性 |
| 2.4.2 重要影响因子对NEE空间变异的影响 |
| 2.4.3 气候、土壤和植物性状对NEE空间变异的交互影响 |
| 2.4.4 对未来研究和模型改进的展望 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 陆地生态系统碳循环关键参数的空间格局及其影响因子 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 数据来源 |
| 3.2.2 FBEM模型参数估计 |
| 3.2.3 参数空间变异预测因子相对重要性的排序 |
| 3.2.4 预测因子的空间数据插补 |
| 3.2.5 参数空间分布的预测 |
| 3.2.6 统计分析 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 碳循环过程关键参数的约束 |
| 3.3.2 关键参数空间分布预测因子的相对重要性 |
| 3.3.3 关键参数的空间格局 |
| 3.3.4 关键参数空间分布的影响因子 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 光合作用关键参数的空间格局及其影响因素 |
| 3.4.2 呼吸作用关键参数的空间格局及其影响因素 |
| 3.4.3 对未来研究的启示 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于优化的关键参数模拟陆地生态系统净CO_2交换 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 数据来源 |
| 4.2.2 陆地生态系统碳循环过程关键参数的空间分布数据 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 基于优化前和优化后的参数模拟的陆地生态系统净CO_2交换 |
| 4.3.2 基于优化参数的模型与Ms TMIP模拟的NEE |
| 4.3.3 基于优化参数的陆地生态系统净CO_2交换的空间分布特征 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 参数化方式对碳通量模型模拟的影响 |
| 4.4.2 空间连续变化的参数对NEE空间格局模拟的改进 |
| 4.4.3 本研究的意义及不足 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于优化的关键参数预测全球变暖情境下陆地生态系统净CO_2交换 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 碳循环过程关键参数热适应的模拟 |
| 5.2.2 热适应对陆地生态系统NEE影响的量化 |
| 5.2.3 统计方法 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 全球变暖情境下陆地生态系统NEE的预测 |
| 5.3.2 不同全球变暖情境下热适应对陆地生态系统NEE预测的影响 |
| 5.3.3 热适应对陆地生态系统NEE影响的调控因子 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 全球变暖情景下热适应对陆地碳汇的影响 |
| 5.4.2 不同全球变暖情景下热适应对陆地碳汇的影响 |
| 5.4.3 对未来研究的展望 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士期间的科研成果 |
| 后记 |
（2）中国陆地生态系统碳源/汇整合分析（论文提纲范文）
| 1 材料与方法 |
| 1.1 数据来源 |
| 1.2 数据处理 |
| 2 结果 |
| 2.1 基于3种方法估算的中国陆地生态系统碳源/汇 |
| 2.2 中国陆地生态系统4种植被类型碳源/汇 |
| 2.3 中国陆地生态系统主要植被类型的植被与土壤碳源/汇 |
| 2.4 中国陆地生态系统主要植被类型碳源/汇随时间的动态变化 |
| 3 讨论 |
| 3.1 中国陆地生态系统碳源/汇整合分析 |
| 3.2 中国陆地生态系统主要植被类型的碳源/汇 |
| 3.3 中国陆地生态系统碳源/汇的驱动机制 |
| 4 展望 |
（3）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 |
（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）干旱对陆地生态系统生态化学计量比和土壤微生物群落结构的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 缩略语表 Abbreviations and descriptions in this study |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 干旱对陆地生态系统C循环的影响 |
| 1.2.2 干旱对陆地生态系统C:N生态化学计量比的影响 |
| 1.2.3 干旱对土壤微生物CUE和 NUE的影响 |
| 1.2.4 干旱对土壤微生物群落结构的影响 |
| 1.2.5 干旱对陆地生态系统植物生理生态的影响 |
| 1.3 研究内容与方法 |
| 1.3.1 关键的科学问题 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 第二章 干旱对陆地生态系统生态化学计量比的影响 |
| 2.1 干旱对陆地生态系统C:N生态化学计量比的影响 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 方法 |
| 2.1.2.1 数据收集 |
| 2.1.2.2 数据分析 |
| 2.1.3 结果 |
| 2.1.3.1 干旱对C、N和C:N的总体效应 |
| 2.1.3.2 干旱强度和干旱时间的效应 |
| 2.1.3.3 地理因素效应 |
| 2.1.4 讨论 |
| 2.1.5 结论 |
| 2.1.6 数据公开声明 |
| 2.2 降雨变化对陆地生态系统C:N:P生态化学计量比的影响 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 材料与方法 |
| 2.2.2.1 数据收集 |
| 2.2.2.2 数据分析 |
| 2.2.3 结果 |
| 2.2.4 讨论 |
| 2.2.4.1 C:N:P的不对称性响应 |
| 2.2.4.2 对土壤C循环的意义 |
| 2.2.5 数据公开声明 |
| 第三章 微生物CUE和 NUE对干旱的响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 研究区域 |
| 3.2.2 实验设计 |
| 3.2.3 土壤样品采集 |
| 3.2.4 土壤样品测定 |
| 3.2.5 数据分析 |
| 3.2.6 结果 |
| 3.2.7 讨论 |
| 3.2.8 结论 |
| 3.2.9 数据公开声明 |
| 第四章 干旱对杨树人工林土壤微生物群落结构的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 研究区域 |
| 4.2.2 实验设计 |
| 4.2.3 土壤样品采集 |
| 4.2.4 土壤活性有机C和N测定 |
| 4.2.5 PLFA法测定土壤微生物群落结构 |
| 4.2.6 高通量测序技术测定土壤微生物群落结构 |
| 4.2.7 数据分析 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 干旱对土壤化学性质的影响 |
| 4.3.2 干旱对土壤微生物群落结构的影响 |
| 4.3.3 干旱对变形菌门和酸杆菌门的影响 |
| 4.3.4 微生物群落与土壤理化因子的关系 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 干旱对微生物群落结构的效应 |
| 4.4.2 干旱对微生物群落结构影响的机制 |
| 4.5 结论 |
| 4.6 数据公开声明 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要研究结论 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 未来研究展望 |
| 攻读学位期间的主要论文 |
| 参考文献 |
（7）三种陆地生态系统水分利用效率模拟与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 陆地生态系统总初级生产力研究进展 |
| 1.2.2 陆地生态系统蒸散发研究进展 |
| 1.2.3 陆地生态系统水分利用效率研究进展 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 研究区域与研究方法 |
| 2.1 研究区域 |
| 2.1.1 常绿阔叶林生态系统 |
| 2.1.2 温带落叶阔叶林生态系统 |
| 2.1.3 高山草甸生态系统 |
| 2.2 季节变化分析方法 |
| 2.3 Biome-BGC模型 |
| 第三章 Biome-BGC模型数据准备及模型模拟 |
| 3.1 数据来源及预处理 |
| 3.1.1 气象数据 |
| 3.1.2 通量数据 |
| 3.2 Biome-BGC模型模拟 |
| 第四章 三种典型陆地生态系统WUE模拟 |
| 4.1 不同类型陆地生态系统WUE模型模拟与实测数据验证 |
| 4.1.1 Biome-BGC模型模拟的GPP、ET与实测值的验证 |
| 4.1.2 Biome-BGC模型模拟的WUE与实测值的验证 |
| 4.2 三种陆地生态系统基本统计特征 |
| 4.2.1 WUE的年际变化 |
| 4.2.1.1 常绿阔叶林生态系统WUE年际变化 |
| 4.2.1.2 温带落叶阔叶林生态系统WUE年际变化 |
| 4.2.1.3 高山草甸生态系统WUE年际变化 |
| 4.2.1.4 不同陆地生态系统WUE年际变化 |
| 4.2.2 WUE年内变化 |
| 4.2.2.1 常绿阔叶林生态系统WUE年内变化 |
| 4.2.2.2 温带落叶阔叶林生态系统WUE年内变化 |
| 4.2.2.3 高山草甸生态系统WUE年内变化 |
| 4.2.2.4 不同陆地生态系统WUE年内变化 |
| 第五章 WUE与主要气象因子之间的相关性分析 |
| 5.1 温度 |
| 5.1.1 温度对总初级生产力的影响 |
| 5.1.2 温度对蒸散的影响 |
| 5.1.3 温度对水分利用效率的影响 |
| 5.2 降雨 |
| 5.2.1 降雨对总初级生产力的影响 |
| 5.2.2 降雨对蒸散的影响 |
| 5.2.3 降雨对水分利用效率的影响 |
| 5.3 饱和水汽压差 |
| 5.3.1 饱和水汽压差对总初级生产力的影响 |
| 5.3.2 饱和水汽压差对蒸散的影响 |
| 5.3.3 饱和水汽压差对水分利用效率的影响 |
| 5.4 短波辐射 |
| 5.4.1 短波辐射对总初级生产力的影响 |
| 5.4.2 短波辐射对蒸散的影响 |
| 5.4.3 短波辐射对水分利用效率的影响 |
| 第六章 研究结论 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 存在问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）全球变化关键因子对陆地生态系统净初级生产力影响的模拟与评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 陆地生态系统碳循环的研究现状 |
| 1.2.2 气候因子对NPP 的影响研究现状 |
| 1.2.3 CO_2因子对NPP的影响研究现状 |
| 1.2.4 LUCC对 NPP的影响研究现状 |
| 1.3 现存研究的问题与不足 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 研究方法与数据来源 |
| 2.1 IBIS模型简介 |
| 2.2 模型驱动数据的构建 |
| 2.2.1 气象数据 |
| 2.2.2 未来不同代表性浓度路径(RCPs)排放情景 |
| 2.2.3 未来LUCC数据来源 |
| 2.3 模型模拟的设定 |
| 2.4 数据处理 |
| 2.4.1 NPP的数据提取 |
| 2.4.2 不同因子贡献率的计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 不同影响因子对生态系统NPP影响的全球格局 |
| 3.1 未来气温、降水、CO_2和LUCC因子的全球变化趋势 |
| 3.2 未来三种气候变化情景下全球陆地生态系统NPP的时空格局变化 |
| 3.3 结论与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同影响因子对生态系统NPP影响的分区格局 |
| 4.1 未来气温、降水和LUCC因子的纬度变化趋势 |
| 4.2 未来三种气候变化情景下陆地生态系统NPP的纬度时空格局变化 |
| 4.3 未来气温、降水和LUCC的洲际变化趋势 |
| 4.4 未来三种气候变化情景下陆地生态系统NPP的洲际时空格局变化 |
| 4.5 结论与讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 不同因子对陆地生态系统NPP的影响及相对贡献率的分析 |
| 5.1 气候因子对NPP的影响分析 |
| 5.2 CO_2对NPP的影响分析 |
| 5.3 LUCC对 NPP的影响分析 |
| 5.4 LUCC对森林和草地NPP的影响分析 |
| 5.5 气候因子、CO_2和LUCC对全球NPP变化的相对贡献率 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 不确定性分析 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）基于改进TRIPLEX-Flux模型杉木林碳水通量模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 森林生态系统碳水通量研究进展 |
| 1.2.2 森林生态系统碳水通量模型研究进展 |
| 1.2.3 TRIPLEX-Flux模型的开发与进展 |
| 1.3 研究目的与意义 |
| 1.4 研究总体思路与技术路线图 |
| 2 研究地概况与研究方法 |
| 2.1 研究地概况 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 生态系统通量观测系统 |
| 2.2.2 TRIPLEX-Flux模型 |
| 2.2.3 Penman-Monteith模型 |
| 2.2.4 水分利用效率计算 |
| 2.3 数据获取 |
| 2.4 数据处理 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 参数优化 |
| 3.2 杉木林生态系统环境因子特征 |
| 3.2.1 光合有效辐射(PAR) |
| 3.2.2 空气温度(T) |
| 3.2.3 相对湿度(Rh) |
| 3.2.4 净辐射(Rn) |
| 3.2.5 讨论与小结 |
| 3.3 杉木林生态系统碳通量的模拟 |
| 3.3.1 杉木人生态系统NEE的测定结果 |
| 3.3.2 杉木人工林NEE的模拟结果 |
| 3.3.3 讨论与小结 |
| 3.4 杉木林生态系统水通量特征 |
| 3.4.1 潜热通量(LE) |
| 3.4.2 杉木林生态系统蒸散模拟 |
| 3.4.3 杉木林生态系统水分利用效率特征 |
| 3.4.4 讨论与小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 创新点 |
| 4.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 读学位期间的主要学术成果 |
| 致谢 |
（10）植被恢复对我国北方农牧交错带水分利用效率的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 研究目的、内容与技术路线 |
| 第二章 研究区概况、数据来源及方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 数据来源 |
| 2.3 模型简介 |
| 2.4 分析方法 |
| 第三章 北方农牧交错带植被变化及其驱动力 |
| 3.1 我国北方农牧交错带植被变化趋势分析 |
| 3.2 我国北方农牧交错带气候变化趋势分析 |
| 3.3 我国北方农牧交错带土地利用变化分析 |
| 3.4 植被变化的影响因素分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 北方农牧交错带水分利用效率的变化特征分析 |
| 4.1 模型验证 |
| 4.2 水分利用效率的时空变化趋势分析 |
| 4.3 总初级生产力和蒸散发的时空变化趋势分析 |
| 4.4 总初级生产力和蒸散发对水分利用效率影响的贡献率 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水分利用效率的驱动因素追踪 |
| 5.1 植被和气候因素对水分利用效率的影响因素分析 |
| 5.2 水分利用效率对植被和气候变化的响应规律 |
| 5.3 气候因素和植被因素对总初级生产力和蒸散发的贡献率 |
| 5.4 水分利用效率变化的综合归因 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 水分利用效率对植被和气候变化的响应强度分析 |
| 6.1 水分利用效率对植被和气候变化的响应强度 |
| 6.2 水分利用效率对植被和气候变化的响应强度的空间分布 |
| 6.3 不同变化趋势下水分利用效率的响应强度 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
四、陆地生态系统的模型模拟（论文参考文献）
- [1]陆地生态系统净CO2交换的空间格局及其模型关键参数优化[D]. 周慧敏. 华东师范大学, 2021
- [2]中国陆地生态系统碳源/汇整合分析[J]. 赵宁,周蕾,庄杰,王永琳,周稳,陈集景,宋珺,丁键浠,迟永刚. 生态学报, 2021(19)
- [3]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)
- [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]干旱对陆地生态系统生态化学计量比和土壤微生物群落结构的影响[D]. 孙源. 南京林业大学, 2021
- [7]三种陆地生态系统水分利用效率模拟与分析[D]. 樊华烨. 西北农林科技大学, 2021
- [8]全球变化关键因子对陆地生态系统净初级生产力影响的模拟与评估[D]. 户晓. 西北农林科技大学, 2021
- [9]基于改进TRIPLEX-Flux模型杉木林碳水通量模拟研究[D]. 陈文静. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [10]植被恢复对我国北方农牧交错带水分利用效率的影响[D]. 薛亚永. 兰州大学, 2021(09)