基于InTEC模型的塔河森林碳循环影响因子定量解析

发布时间：2020-10-10 06:50

　　 森林生态系统作为陆地生态系统的主体,在维持全球碳平衡方面起着重要的作用,其碳循环动态变化时空变化同时受气象变化(大气温度,降水等)、大气成分变化(CO_2浓和N沉降)和森林干扰的影响,然而目前影响森林NPP变化的关键因子尚不明确。为了探究这一问题,本研究在综合考虑InTEC模型的干扰和非干扰因子的基础上,以塔河森林作为研究对象,采用InTEC模型模拟了 1961-2015年塔河森林碳循环动态分布,并设计了 9种情景,模拟分析不同影响因子的定量贡献以探究模拟期间塔河森林碳循环动态变化的主要影响因子。结果显示:1)1961-2015年,塔河森林NPP增长了 17.99%,干扰因子的平均贡献量为25gC·m~2.a~(-1),相对贡献率为46%,是导致塔河森林NPP在模拟期间不断上升的最关键因子,决定了塔河森林NPP的变化趋势,其次是降水,相对平均贡献率为-30%,再次是CO_2,相对平均贡献率为20%,气温和N沉降的相对平均分别为3%和1%;2)塔河森林NBP年际波动明显,整体是一个碳汇,年际平均值达到115gC·m-2·a~(-1)以上,气温是限制塔河森林NBP在1961-2015年期间增加幅度较小的最关键因子,其相对贡献率为-41%,干扰因子和CO_2分别以26%和24%的相对贡献率居于次关键和再次关键地位;降水和N沉降的相对贡献率分别为-8%和1%;3)60-80年代塔河森林NPP变化的最关键和次关键因子均为干扰因子和降水;90年代,干扰因子依然成为塔河森林NPP增加的最关键因子,C02成为塔河森林NPP增加的次关键因子;2000年以后,CO_2成为塔河森林NPP增加的最关键影响因子,而干扰因子和降水分别成为两个年代的次关键因子;贡献率逐年上升,2010年后气温的贡献超过了降水;4)60年代,气温是塔河森林NBP变化的最关键因子,其次为干扰;70年代,干扰因子是塔河森林NBP变化的最关键因子,其次是气温;80年代以后气温的升高是限制着塔河森林NBP增加的主导因子,CO_2的贡献率仅次于气温,对塔河森林NBP的提高起到很大的促进作用。
【学位单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S718.5
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 碳储量估算方法
        1.2.2 碳循环影响因子分析
    1.3 研究目标、内容与技术路线
        1.3.1 研究目标与研究内容
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 技术路线
2 研究区域概况与数据处理
    2.1 研究区域概况
        2.1.1 地势地貌
        2.1.2 水文气候
        2.1.3 森林资源
        2.1.4 森林灾情
    2.2 数据来源与数据预处理
        2.2.1 气候数据
        2.2.2 叶面积指数数据
        2.2.3 林分类型数据
        2.2.4 森林年龄数据
        2.2.5 参考年NPP数据
        2.2.6 土壤数据
        2.2.7 地形数据
        2.2.8 精度验证数据
3 研究方法
    3.1 InTEC模型原理
        3.1.1 GPP的模拟
        3.1.2 NPP的模拟
        3.1.3 NBP的模拟
h'>        3.1.4 异养呼吸Ph

        3.1.5 非生物对土壤碳库的影响（Ai）
        3.1.6 碳库动态变化
        3.1.7 氮循环
        3.1.8 氮对碳分解的影响
        3.1.9 冠层相对气孔导度
        3.1.10 PET与AET的计算
        3.1.11 模型参数及优化
    3.2 NPP-年龄关系
    3.3 碳循环影响因子定量解析
        3.3.1 情景模拟设计
        3.3.2 定量解析
    3.4 本章小结
4 结果与分析
    4.4 1961-2015年塔河森林碳循环时间分布
        4.1.1 NPP时间分布
        4.1.2 NBP时间分布
    4.2 影响因子贡献量
2浓度'>        4.2.1 CO₂浓度
        4.2.2 N沉降
2+N沉降）'>        4.2.3 大气因子（CO₂+N沉降）
        4.2.4 气温
        4.2.5 降水
        4.2.6 气象因子（气温+降水）
        4.2.7 非干扰因子
        4.2.8 干扰因子
    4.3 影响因子相对贡献率
        4.3.1 NPP
        4.3.2 NBP
    4.4 精度验证
    4.5 本章小结
5 结论与讨论
    5.1 结论
    5.2 讨论
        5.2.1 干扰因子对塔河森休碳循环的影响
        5.2.2 非干扰因子对塔河森林碳循环的影响
        5.2.3 不确定性分析
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
附件

【参考文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 隋X;大兴安岭塔河县森林火灾面积演变特征研究[D];东北林业大学;2014年

本文编号：2834873

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