收藏本站
《南京信息工程大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

锡林郭勒半干旱草原生长季呼吸作用与碳交换研究

张德广  
【摘要】:本文利用锡林浩特国家气候观象台的涡度相关湍流资料、土壤温湿度数据以及MODIS遥感数据,分析了 2010~2012年锡林郭勒半干旱针茅草原生态系统的呼吸过程及关键气候影响因子,比较了 4种不同的生态系统呼吸模型在该生态系统的适用性及敏感性系数,在此基础上讨论了该生态系统生长季的净碳交换(NEE)、呼吸作用(Reco)以及总初级生产力(GPP)的年际变化特征,最后验证了运用增强植被指数(EVI)反演GPP的可靠性,并将其作为生物因子引入以改进现有的呼吸模型。研究得到以下主要结论:(1)该半干旱区针茅草原生态系统的呼吸作用主要受到土壤温度和土壤含水量的共同影响,其中土壤含水量是生态系统呼吸的重要限制因子。2010年和2011年生长季降水量偏少,呼吸速率表现出与土壤含水量相近的变化趋势,土壤含水量的对其影响可分为三个区间来讨论(12%、12%~20%和20%); 2012年降水充沛,呼吸速率与土壤温度的变化趋势更为相关,且未出现随土壤含水量的增加呼吸速率的变化趋势出现分段的情况。(2)呼吸模型模拟结果及敏感性分析表明Q10模型表现优于其他三种连乘模型,能够解释锡林郭勒半干旱呼吸作用的64% (R2=0.64)。Q10模型因为其函数结构的优越性和在高温高湿度时对温度敏感,低温高湿时对含水量不敏感的特性,优于其他三种连乘形式的呼吸模型。但基于土壤温度和土壤含水量的呼吸模型无法反应植被生长状况对植被自养呼吸的影响,因此其对生态系统总呼吸的模拟能力存在一定局限。(3)使用Q10模型模拟的三年生长季的生态系统呼吸累积总量分别为157.32g C·m-2、138.75g gC·m-2 和 246.32g C·m—2。总初级生产力(GPP)累计总量分别为267.52 g C·m_2、207.57 g C·m—2和555.85 g C·m_2,净碳交换速率分别为-110.28 g C·m-2, -68.79 g C·m-2, -310.05 g C·m_2,该草原生态系统在这三年生长季中均表现出较为显著的碳汇功能。2010~2012年生长季中,土壤含水量的年际变化是影响该生态系统碳交换的重要环境因子,干旱胁迫对光合作用的影响大于呼吸作用。(4)增强植被指数EVI可以较好地反映地表植被生长状况,引入EVI指数作为生物因子对呼吸模型改进后,连乘形式的呼吸模型和Q10模型的模拟结果均有显著提升(R2提高约0.10),说明在呼吸模型中引入基于遥感数据的生物因子在区域尺度的呼吸过程碳交换评估中具有较好的应用价值。
【学位授予单位】:南京信息工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S812

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贺俊杰;;典型草原CO_2通量变化特征对环境因子的响应[J];中国农学通报;2014年34期
2 王旭峰;马明国;李新;宋怡;谭俊磊;黄广辉;于文凭;;遥感GPP模型在高寒草甸的应用比较[J];遥感学报;2012年04期
3 杜群;刘辉志;冯健武;王雷;黄建平;张武;Christian BERNHOFER;;半干旱区草原生态系统的碳交换特征[J];中国科学:地球科学;2012年05期
4 于贵瑞;王秋凤;朱先进;;区域尺度陆地生态系统碳收支评估方法及其不确定性[J];地理科学进展;2011年01期
5 王英舜;史激光;;典型草原区生长季大气CO_2浓度特征分析[J];中国农学通报;2010年13期
6 伍卫星;王绍强;肖向明;于贵瑞;伏玉玲;郝彦宾;;利用MODIS影像和气候数据模拟中国内蒙古温带草原生态系统总初级生产力[J];中国科学(D辑:地球科学);2008年08期
7 郝彦宾;王艳芬;孙晓敏;黄祥忠;崔骁勇;牛海山;张亚红;于贵瑞;;内蒙古羊草草原碳交换季节变异及其生态学解析[J];中国科学.D辑:地球科学;2006年S1期
8 伏玉玲;于贵瑞;王艳芬;李正泉;郝彦宾;;水分胁迫对内蒙古羊草草原生态系统光合和呼吸作用的影响[J];中国科学.D辑:地球科学;2006年S1期
9 钟华平,樊江文,于贵瑞,韩彬,胡中民,岳燕珍,梁飚;草地生态系统碳循环研究进展[J];草地学报;2005年S1期
10 于贵瑞,温学发,李庆康,张雷明,任传友,刘允芬,关德新;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[J];中国科学(D辑:地球科学);2004年S2期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张丽景;基于MODIS影像和通量塔数据模拟浙江安吉毛竹林总初级生产力[D];浙江农林大学;2013年
2 李新;基于MODIS数据的内蒙古森林净初级生产力遥感估算研究[D];内蒙古农业大学;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张卫红;苗彦军;赵玉红;王向涛;徐雅梅;魏学红;孙磊;;高原鼠兔对西藏邦杰塘高寒草甸的影响[J];草业学报;2018年01期
2 牛亚毅;李玉强;王旭洋;龚相文;罗永清;田德宇;;干旱年份沙质草地生态系统净CO_2通量年变化特征[J];草业学报;2018年01期
3 李志学;赵婧宇;刘学荣;周嘉;;基于碳收支核算清单的黑龙江省碳足迹及碳排放压力分析[J];湖南师范大学自然科学学报;2017年06期
4 朱士华;艳燕;邵华;李超凡;;1980—2014年中亚地区植被净初级生产力对气候和CO_2变化的响应[J];自然资源学报;2017年11期
5 李婷;李晶;王彦泽;曾莉;;关中-天水经济区生态系统固碳服务空间流动及格局优化[J];中国农业科学;2017年20期
6 何立杰;何洪林;任小丽;葛蓉;杨涛;朱超;;基于贝叶斯机器学习的生态模型参数优化方法研究[J];地球信息科学学报;2017年10期
7 朱先进;张函奇;殷红;;增温影响陆地生态系统呼吸的研究进展[J];沈阳农业大学学报;2017年05期
8 胡诚;张弥;肖薇;王咏薇;王伟;Tim Griffis;刘寿东;李旭辉;;通量及其不确定性对农业区高塔CO_2浓度模拟的影响[J];中国农业气象;2017年08期
9 宋贤威;高扬;温学发;郭大立;于贵瑞;何念鹏;张进忠;;中国喀斯特关键带岩石风化碳汇评估及其生态服务功能(英文)[J];Journal of Geographical Sciences;2017年08期
10 胡诚;张弥;肖薇;王咏薇;王伟;Tim Griffis;刘寿东;李旭辉;;基于WRF-STILT模型对高塔CO_2浓度的模拟研究[J];中国环境科学;2017年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 张德广;锡林郭勒半干旱草原生长季呼吸作用与碳交换研究[D];南京信息工程大学;2017年
2 费敦悦;基于涡度相关的农田CO_2通量和光能利用率研究[D];南京信息工程大学;2016年
3 丁宁;基于长时间遥感序列的东北地区森林固碳能力历史动态[D];延边大学;2016年
4 刘丹;基于遥感作物模型的长江中下游地区高温热害对一季稻产量的影响研究[D];中国气象科学研究院;2015年
5 冯源;基于CBM模型云南普洱地区森林生态系统碳收支研究[D];中国林业科学研究院;2014年
6 黄金龙;基于BEPS模型和遥感的森林地上生物量更新方法研究[D];南京大学;2014年
7 姜烨;祁连山森林生态系统固碳参量的遥感估算[D];兰州交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹宏杰;倪红伟;;大气CO_2升高对土壤碳循环影响的研究进展[J];生态环境学报;2013年11期
2 张智慧;王维真;马明国;徐自为;吴月茹;黄广辉;谭俊磊;;黑河综合遥感联合试验涡动相关通量数据处理及产品分析[J];遥感技术与应用;2010年06期
3 吴力博;古松;赵亮;徐世晓;周华坤;冯超;徐维新;李英年;赵新全;唐艳鸿;;三江源地区人工草地的生态系统CO_2净交换、总初级生产力及其影响因子[J];植物生态学报;2010年07期
4 于贵瑞;李轩然;王秋凤;李胜功;;中国陆地生态系统的碳储量及其空间格局(英文)[J];Journal of Resources and Ecology;2010年02期
5 李文华;;中国生态学研究的回顾与展望(英文)[J];Journal of Resources and Ecology;2010年01期
6 李洁静;潘根兴;李恋卿;张旭辉;;红壤丘陵双季稻稻田农田生态系统不同施肥下碳汇效应及收益评估[J];农业环境科学学报;2009年12期
7 张黎;于贵瑞;何洪林;张雷明;;基于模型数据融合的长白山阔叶红松林碳循环模拟[J];植物生态学报;2009年06期
8 王雷;刘辉志;Bettina KETZER;David SCHAFFRATH;Christian BERNHOFER;;放牧强度对内蒙古半干旱草原地气间能量和物质交换的影响[J];大气科学;2009年06期
9 王臣立;牛铮;郭治兴;丛丕福;;基于植被指数和神经网络的热带人工林地上蓄积量遥感估测[J];生态环境学报;2009年05期
10 王军邦;刘纪远;邵全琴;刘荣高;樊江文;陈卓奇;;基于遥感-过程耦合模型的1988~2004年青海三江源区净初级生产力模拟[J];植物生态学报;2009年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨爽;浙江安吉毛竹林生态系统CO_2通量观测研究[D];浙江农林大学;2012年
2 邹德富;基于CASA模型的青藏高原NPP时空分布动态研究[D];兰州大学;2012年
3 朱锋;基于CASA模型的东北地区农田净初级生产力(NPP)研究[D];东北师范大学;2011年
4 冉慧;基于CASA模型的吉林省区域NPP遥感研究[D];吉林大学;2010年
5 李杭燕;时间序列NDVI数据集重建方法研究[D];兰州大学;2010年
6 安洪影;长白山地区SPOT/NDVI指数与主要气候因子的关系[D];东北师范大学;2010年
7 杜红;基于CASA模型的呼伦贝尔地区NPP估算研究[D];河北师范大学;2010年
8 徐小军;基于LANDSAT TM影像毛竹林地上部分碳储量估算研究[D];浙江林学院;2009年
9 包刚;基于MODIS数据的内蒙古陆地植被净第一性生产力遥感估算研究[D];内蒙古师范大学;2009年
10 向洪波;基于BP神经网络森林叶面积指数估算研究[D];西南大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许琰;周石硚;晋绿生;王进;杨景辉;林长贵;;新疆北部覆膜滴灌棉田的碳交换日、生长季变化特征[J];干旱区地理;2013年03期
2 王万仁,王万义,肖艳,曲宏城,于凤梅;清原县生态公益林补偿标准与实施碳交换机制的可行性研究[J];林业资源管理;2004年03期
3 唐祥;陈文婧;李春义;查天山;吴斌;王小平;贾昕;;北京八达岭林场人工林净碳交换及其环境影响因子[J];应用生态学报;2013年11期
4 郝彦宾;王艳芬;孙晓敏;黄祥忠;崔骁勇;牛海山;张亚红;于贵瑞;;内蒙古羊草草原碳交换季节变异及其生态学解析[J];中国科学.D辑:地球科学;2006年S1期
5 顾峰雪;于贵瑞;温学发;陶波;李克让;刘允芬;;干旱对亚热带人工针叶林碳交换的影响[J];植物生态学报;2008年05期
6 陈文婧;李春义;何桂梅;王小平;查天山;贾昕;;北京奥林匹克森林公园绿地碳交换动态及其环境控制因子[J];生态学报;2013年20期
7 丁娓;孙霞;贾阳阳;秦鹏;胡毅;金俊香;;不同放牧强度对天山北坡草原草地生态系统碳交换速率的影响[J];新疆农业大学学报;2014年03期
8 同小娟;张劲松;孟平;尹昌君;高峻;黄辉;国琳;;华北低丘山地人工林生态系统净碳交换与气象因子的关系[J];生态学报;2009年12期
9 杜群;刘辉志;冯健武;王雷;;数据填补及能量闭合对半干旱区生态系统年净碳交换的影响[J];中国科学:地球科学;2014年05期
10 吕达仁;陈佐忠;陈家宜;王庚辰;季劲钧;陈洪滨;刘钟龄;;内蒙古半干旱草原土壤-植被-大气相互作用综合研究[J];气象学报;2005年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭家选;何桂梅;师光路;王小平;王有年;;水分胁迫下桃园果实成熟期群体水平碳交换日变化特征[A];中国园艺学会2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
2 崔骁勇;陈佐忠;;矿质元素添加对半干旱草原生产力和群落结构的影响[A];青年学者论土壤与植物营养科学——第七届全国青年土壤暨第二届全国青年植物营养科学工作者学术讨论会论文集[C];2000年
3 王二虎;仝文伟;鲁建立;霍继超;王娟;;暴雨过程对不同深度土壤含水量的影响分析[A];第27届中国气象学会年会现代农业气象防灾减灾与粮食安全分会场论文集[C];2010年
4 王春梅;左强;杨鹤松;;应用随机组合方法分析不同尺度表层土壤含水量合理取样数目[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第二分册[C];2005年
5 武红旗;李美婷;蒋平安;卢响军;付彦博;;北疆典型盐渍土土壤含水量光谱特征研究[A];面向未来的土壤科学(上册)——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年
6 匡亚红;陆桂华;吴志勇;;中国近60年模拟土壤含水量时空特征分析[A];中国水文科技新发展——2012中国水文学术讨论会论文集[C];2012年
7 纪瑞鹏;班显秀;张淑杰;张玉书;冯锐;陈鹏狮;;基于遥感的农田土壤含水量面预报方法研究[A];中国气象学会2006年年会“卫星遥感技术进展及应用”分会场论文集[C];2006年
8 杨云贵;寇建村;赵昆;;土壤含水量对草坪草出苗和早期生长的影响[A];草坪与地被科学进展论文汇编[C];2006年
9 邹洪涛;黄毅;张玉龙;孙占祥;;东北风沙半干旱区不同栽培模式春播前土壤墒情变化的研究[A];中国农作制度研究进展2008[C];2008年
10 顾静;;西安地区麦地不同降水年份土壤含水量研究[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘凯;挖掘灌溉潜力 打赢抗旱战役[N];运城日报;2009年
2 瞿可;内涝地小麦这样种[N];农民日报;2003年
3 赵永春;农田保墒是关键[N];沈阳日报;2006年
4 府谷县园艺站 郝里子;旱作果园咋保墒[N];陕西科技报;2008年
5 记者 张梅 实习生 颜薇;我省部分地区旱情持续[N];陕西日报;2009年
6 记者 李宁波;一场雨雪润了干渴运城[N];山西日报;2009年
7 周鸿彩;天麻的生殖特性[N];云南科技报;2008年
8 记者 许怡平;全市旱情基本解除[N];安庆日报;2011年
9 杨建辉;华池伏旱加剧 45万亩大秋作物面临威胁[N];甘肃经济日报;2007年
10 正定县农牧局 刘丽云;小麦遇大旱 春季巧施肥[N];河北科技报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 刁万英;基于可见-近红外波段反射率估算表层土壤含水量[D];中国农业大学;2016年
2 朱鹤;面向农业用水管理的土壤含水量多源数据同化方法与应用研究[D];中国水利水电科学研究院;2016年
3 王向华;基于LSMEM模型的黑河流域土壤含水量遥感反演研究[D];中国地质大学(北京);2017年
4 易小波;西北干旱区土壤含水量时空变化特征及土壤物理性质模拟试验研究[D];西北农林科技大学;2017年
5 鲁清林;旱地小麦不同种植模式水热效应及对产量形成的影响[D];甘肃农业大学;2014年
6 王立权;雪被—农田土壤复合系统复杂性分析及水热互作效应研究[D];东北农业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张德广;锡林郭勒半干旱草原生长季呼吸作用与碳交换研究[D];南京信息工程大学;2017年
2 姜琦;松嫩草地生态系统碳交换对模拟干旱的响应及适应机制[D];东北师范大学;2016年
3 乔丽青;水氮添加对内蒙古典型草原放牧生态系统碳交换的影响[D];内蒙古大学;2014年
4 丁相元;基于GF-1卫星数据的半干旱草原区NPP遥感估算[D];中国林业科学研究院;2016年
5 孙艳茹;山东烟区绿肥作物冬牧70黑麦生长的适宜水分温度条件研究[D];中国农业科学院;2015年
6 张正;电容法原位估测植物根系生物量应用研究[D];西北农林科技大学;2015年
7 祝倩;晋西北黄土区三种植被类型土壤含水量变化特征研究[D];山西大学;2014年
8 张广波;基于3S技术的苹果园信息提取与管理系统开发[D];山东农业大学;2015年
9 徐志松;温度对韭菜迟眼蕈蚊储存蛋白的影响和土壤含水量对该害虫生存与生殖的影响[D];山东农业大学;2015年
10 柯丽娟;遥感反演土壤含水量在灌溉用水管理中的应用研究[D];兰州交通大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026