植物根系描述方法及其对陆面过程模式模拟结果的影响

发布时间：2022-01-17 07:54

　　植物根系是土壤-植被-大气系统的重要部分，根系参数是陆面过程模式中的重要参数。因此，研究根系模型及其改进方案，及其对陆面过程模式感热、潜热等通量模拟结果的影响，对改进陆面过程模式具有重要意义。因此本文一、在前人研究基础上，结合锦州玉米农田试验，给出了一个根系模型的参数化改进方案。（1）首先对作物生长模型CERES-Maize中的根系子模型进行了验证分析。模拟验证分为土壤湿度适宜和水分控制两种情况，将模拟值与锦州田间根系观测资料进行对比，结果表明：a.土壤湿度适宜时，根长密度模拟结果较好：模拟值和观测值的相关系数R为0.816，线性拟合的均方根误差RMSE为1.417。b.控水条件下，对三叶-拔节期控水而言，根长密度模拟结果较好：R达到0.879，RMSE为1.296；然而，对吐丝-乳熟期而言，模拟结果相对较差：R为0.392，RMSE为2.087。（2）针对控水条件下吐丝-乳熟期模拟效果相对较差这一情况，根据前人研究和进一步的模拟验证，发现根系模型中的根分布权重因子wr的设置存在一定缺陷。结合经典根系分布理论和实际根系观测资料的分析，探讨性的给出了参数化改进方案：当土壤水分条件较差时，... 

【文章来源】：中国气象科学研究院北京市

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 农学及生态界有关根系研究进展简介
        1.2.2 气候及生态领域陆面过程研究进展简介
    1.3 根系描述方法及陆面过程模式根系参数化方案中存在的问题
        1.3.1 根系描述方法及其存在的问题
        1.3.2 陆面过程模式中的根系参数化方案及其存在的问题
    1.4 本文研究重点和主要内容
        1.4.1 研究重点
        1.4.2 章节安排
第二章 资料和方法
    2.1 研究站点概况和相关研究资料
        2.1.1 研究站点概况
        2.1.2 相关研究资料介绍
    2.2 研究方法
        2.2.1 根系模型介绍
        2.2.2 SSiB2 模式介绍
第三章 基于土壤湿度试验的根系模型改进探讨
    3.1 土壤湿度控制试验
    3.2 根系观测实验
    3.3 根系模型适用性模拟分析
        3.3.1 CERES-Maize 作物生长模型模拟能力分析
        3.3.2 根系模型的模拟试验与改进
    3.4 本章小结
第四章 根系模型在陆面过程模式中的应用分析
    4.1 陆面过程模式 SSiB2 的农田参数化简介
    4.2 本文改进的根系描述方法对陆面过程模式 SSiB2 模拟能力影响分析
        4.2.1 SSiB2 模式原有根系参数化方案简介及其可能缺陷分析
        4.2.2 根系动态描述方法及其与陆面过程模式 SSiB2 嵌套/结合模拟分析
    4.3 本章小结
第五章 结论与讨论
    5.1 主要研究结论
    5.2 创新点
    5.3 讨论及展望
参考文献
致谢
个人简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米农田空气动力学参数动态及其与影响因子的关系[J]. 蔡福,周广胜,明惠青,李荣平.  生态学报. 2013(17)
[2]动态空气动力学参数对玉米田陆-气通量模拟的影响——以BATSle模型为例[J]. 蔡福,明惠青,李荣平,周广胜.  应用生态学报. 2013(08)
[3]地表反照率动态参数化对陆-气通量模拟的影响:以东北玉米农田为例[J]. 蔡福,周广胜,明惠青,李荣平,张果,何奇瑾,段居琦.  气象学报. 2012(05)
[4]APSIM玉米模型在东北地区的适应性[J]. 刘志娟,杨晓光,王静,吕硕,李克南,荀欣,王恩利.  作物学报. 2012(04)
[5]Effects of Crop Growth and Development on Land Surface Fluxes[J]. 陈锋,谢正辉.  Advances in Atmospheric Sciences. 2011(04)
[6]东北玉米农田下垫面参数动态特征[J]. 蔡福,周广胜,李荣平,明惠青.  生态学杂志. 2011(03)
[7]陆面过程模型对下垫面参数动态变化的敏感性分析[J]. 蔡福,周广胜,李荣平,明惠青.  地球科学进展. 2011(03)
[8]玉米根系在土壤剖面中的分布研究[J]. 刘晶淼,安顺清,廖荣伟,任三学,梁宏.  中国生态农业学报. 2009(03)
[9]紫花苜蓿不同根系分布模式的土壤水分模拟和验证[J]. 齐丽彬,樊军,邵明安,王万忠.  农业工程学报. 2009(04)
[10]胡杨根系分布特征与根系吸水模型建立[J]. 冯起,司建华,李建林,席海洋.  地球科学进展. 2008(07)



本文编号：3594351