中国东北样带草地生长过程对气候变化的响应研究
发布时间：2023-02-10 18:02
中国温带草地是对气候变化最敏感的地区之一。理解并预测温带草地对气候变化的响应,对保障中国北方生态脆弱区的生态安全、可持续地利用草地资源具有重要的意义。中国东北样带草地因其显著的降水梯度成为研究温带草地对气候变化响应的典型区域。论文通过数据统计分析和陆面过程模型两种方法,阐明了东北样带草地对气候变化的响应机制,分析其在不同降水条件下的差异和在空间和时间尺度上的差异,预测了气候变化下草地生长过程和区域水碳循环可能的演变特征,并探究了地下水侧向流动对草地生长的影响。基于遥感植被数据和地面气象数据,论文通过统计方法分析了1982～2014年草地生长季归一化植被指数(NDVI)对降水、气温的敏感性。结果表明,降水是影响NDVI空间分布和年际变化的主导因素,生长季NDVI对降水变化的空间敏感性(12～15×10-4?mm-1)显著大于时间敏感性(1.8～4.8×10-4?mm-1)。为了探究东北样带草地生长对气候变化的响应机制,论文选择目前应用最广泛的陆面过程模型之一——通用陆面模型CLM4.5(以下简称CLM...
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 基于地面观测的统计与试验方法
1.2.2 基于遥感观测的统计学方法
1.2.3 陆面过程模型
1.2.4 已有研究不足
1.3 研究思路与主要内容
第2章 东北样带草地变化及其对气候因子的响应
2.1 概述
2.2 东北样带简介
2.3 研究方法与数据
2.3.1 数据来源
2.3.2 趋势分析与突变点检测
2.3.3 偏相关分析
2.3.4 多元回归分析
2.3.5 降水梯度分析
2.4 气候因子与草地NDVI变化特征
2.4.1 年内变化特征
2.4.2 突变点检测及趋势分析
2.4.3 空间分布特征
2.5 NDVI空间分布对气候因子的响应
2.6 NDVI年际变化对气候因子的响应
2.6.1 NDVI年际变化与气候因子的相关性
2.6.2 NDVI对气候因子的时间敏感性
2.7 NDVI对降水变化的时空敏感性对比
2.8 本章小结
第3章 东北样带草地陆面模型的构建与改进
3.1 概述
3.2 研究方法与数据
3.2.1 研究区域
3.2.2 遥感植被数据及物候提取
3.2.3 CLM4.5模型简介
3.2.4 参数敏感性分析
3.2.5 模型验证
3.3 点尺度参数敏感性分析及物候模拟评价
3.4 区域尺度物候模拟验证
3.5 改进的物候模型对区域水碳循环模拟的影响
3.6 改进物候模型的适用性
3.7 本章小结
第4章 基于陆面模型的东北样带草地对气候变化响应研究
4.1 概述
4.2 研究区域与研究方法
4.2.1 研究区域
4.2.2 时空敏感性分析及模拟方案
4.2.3 未来气候变化情景设置
4.3 草地LAI对降水变化的时空敏感性分析
4.4 气候变化对草地LAI的影响
4.5 气候变化对草地蒸散发的影响
4.5.1 降水变化对蒸散发的影响
4.5.2 气温升高对蒸散发的影响
4.5.3 降水和气温综合变化对蒸散发的影响
4.6 气候变化对草地碳通量的影响
4.6.1 降水变化对碳通量的影响
4.6.2 气温升高对碳通量的影响
4.6.3 降水和气温综合变化对碳通量的影响
4.7 本章小结
第5章 考虑地下水侧向流动的陆面模型及在科尔沁草地的应用
5.1 概述
5.2 研究区域与数据
5.2.1 研究区域
5.2.2 数据收集和处理
5.2.3 典型区气象要素及地下水运动分析
5.3 考虑地下水侧向流动的陆面过程模型构建
5.3.1 CLM4.5模型
5.3.2 CLM-GW模型
5.3.3 模拟方案设置
5.4 点尺度模拟结果验证与评价
5.5 地下水侧向流动对草地生长及区域水碳通量模拟的影响
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 主要研究成果
6.2 主要创新点
6.3 不足与展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3739649
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 基于地面观测的统计与试验方法
1.2.2 基于遥感观测的统计学方法
1.2.3 陆面过程模型
1.2.4 已有研究不足
1.3 研究思路与主要内容
第2章 东北样带草地变化及其对气候因子的响应
2.1 概述
2.2 东北样带简介
2.3 研究方法与数据
2.3.1 数据来源
2.3.2 趋势分析与突变点检测
2.3.3 偏相关分析
2.3.4 多元回归分析
2.3.5 降水梯度分析
2.4 气候因子与草地NDVI变化特征
2.4.1 年内变化特征
2.4.2 突变点检测及趋势分析
2.4.3 空间分布特征
2.5 NDVI空间分布对气候因子的响应
2.6 NDVI年际变化对气候因子的响应
2.6.1 NDVI年际变化与气候因子的相关性
2.6.2 NDVI对气候因子的时间敏感性
2.7 NDVI对降水变化的时空敏感性对比
2.8 本章小结
第3章 东北样带草地陆面模型的构建与改进
3.1 概述
3.2 研究方法与数据
3.2.1 研究区域
3.2.2 遥感植被数据及物候提取
3.2.3 CLM4.5模型简介
3.2.4 参数敏感性分析
3.2.5 模型验证
3.3 点尺度参数敏感性分析及物候模拟评价
3.4 区域尺度物候模拟验证
3.5 改进的物候模型对区域水碳循环模拟的影响
3.6 改进物候模型的适用性
3.7 本章小结
第4章 基于陆面模型的东北样带草地对气候变化响应研究
4.1 概述
4.2 研究区域与研究方法
4.2.1 研究区域
4.2.2 时空敏感性分析及模拟方案
4.2.3 未来气候变化情景设置
4.3 草地LAI对降水变化的时空敏感性分析
4.4 气候变化对草地LAI的影响
4.5 气候变化对草地蒸散发的影响
4.5.1 降水变化对蒸散发的影响
4.5.2 气温升高对蒸散发的影响
4.5.3 降水和气温综合变化对蒸散发的影响
4.6 气候变化对草地碳通量的影响
4.6.1 降水变化对碳通量的影响
4.6.2 气温升高对碳通量的影响
4.6.3 降水和气温综合变化对碳通量的影响
4.7 本章小结
第5章 考虑地下水侧向流动的陆面模型及在科尔沁草地的应用
5.1 概述
5.2 研究区域与数据
5.2.1 研究区域
5.2.2 数据收集和处理
5.2.3 典型区气象要素及地下水运动分析
5.3 考虑地下水侧向流动的陆面过程模型构建
5.3.1 CLM4.5模型
5.3.2 CLM-GW模型
5.3.3 模拟方案设置
5.4 点尺度模拟结果验证与评价
5.5 地下水侧向流动对草地生长及区域水碳通量模拟的影响
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 主要研究成果
6.2 主要创新点
6.3 不足与展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
本文编号：3739649
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/nykjbs/3739649.html
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