北京山区森林生态系统净初级生产力对气候变化的响应

【摘要】：本研究以北京山区主要森林类型为研究对象,分别进行净初级生产力响应研究。以收集的气候、土壤和生理生态数据为参数驱动BIOME-BGC模型,预测在不同的气候变化情景下不同森林类型的NPP变化趋势,为北京山区森林生态系统合理经营与适应对策提供理论依据。本文的主要研究结果如下： (1)对北京山区气象资料的统计分析表明,研究时段内(1974-2010年),年平均温度呈整体上升趋势,年降水量变化趋势较复杂。利用实测数据对模型模拟出的NPP验证表明BIOME-BGC模型能够比较准确模拟北京山区森林生态系统NPP的变化。 (2)对落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶针叶林和灌木林NPP进行模型(1974-2010年)年际模拟,均表现出明显的年际变化。模拟NPP与年降水量均呈现非常强的正相关关系(R均在0.75以上,P0.01)。与年平均温度无明显线性相关性,降水量是控制北京山区森林生态系统NPP年际变化的主要气候因子。 (3)CO2浓度加倍情景下：NPP均表现为正响应,NPP影响排序为刺槐林华北落叶松林栓皮栎林荆条绣线菊侧柏林油松林,NPP增加范围为3.79%-54.55%。CO2浓度倍增对落叶阔叶林和落叶针叶林的影响远远大于对常绿针叶林和灌木林的影响,华北落叶松、刺槐NPP的变化超过50%。 (4)在气候变化情景下：单独温度升高2.6℃对NPP影响均表现负相应,刺槐林油松林侧柏林栓皮栎林绣线菊荆条林华北落叶松林,NPP降低范围为5.32%-14.58%,温度对落叶针叶林的影响较小；单独的降水增加NPP均表现为正向响应,NPP影响排序为栓皮栎林刺槐林华北落叶松侧柏林林绣线菊荆条油松林,NPP变化范围为4.50%-9.88%；温度和降水协同增加对NPP的影响排序为：油松林刺槐林荆条=侧柏林绣线菊栓皮栎林华北落叶松林。 (5)在CO2浓度加倍和气候变化的情景下：CO2浓度加倍,温度升高2.6℃情景下,落叶阔叶林、落叶针叶林和灌木林表现为正响应,常绿针叶林表现为负响应。NPP影响排序为华北落叶松林刺槐林栓皮栎林油松林绣线菊荆条侧柏林,NPP变化范围为4.30%-46.21%；CO2浓度加倍,降水增加10%的情景下均表现为正响应, NPP影响排序为刺槐林华北落叶松林栓皮栎林荆条侧柏林绣线菊油松林,NPP变化范围为9.82%-65.36；CO2浓度加倍、温度升高2.6℃和降水增加10%情景下,NPP影响排序为华北落叶松林刺槐林栓皮栎林绣线菊荆条侧柏林油松林,影响范围为3.68%-54.73%。

【学位授予单位】：北京林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S718.55