半干旱黄土区草地生态系统碳交换的模型分析

发布时间：2020-09-24 08:49

　　 草地占世界陆地面积的20%,主要分布于干旱半干旱地区,其碳循环过程主要受降水的限制,并且对陆地生态系统碳循环有着重要的调节作用。研究碳循环过程对降水变化的响应可以为全球变化背景下半干旱区草地生态系统碳汇预测和管理提供理论依据和技术支撑。本研究以半干旱黄土区典型草地群落为对象,应用BIOME-BGC模型模拟分析草地生态系统初级生产力(GEP)、生态系统净生产力(NEE)、生态系统呼吸(Re)和土壤呼吸(Rs)的季节变化和年际动态对不同降水变化模式的响应;并且根据过去50年的气象数据以及IPCC对未来全球气候变化的评估,预测了未来3种温度梯度和9种降水变化模式下草地碳交换的变化,主要得到以下结论:(1)对正常年、干旱年和湿润年草地生态系统碳交换的观测结果和模拟结果分析发现,观测结果与模拟结果显著正相关,并且二者的平均值接近,表明BIOME-BGC模型在该研究区有较好的适用性。(2)2013~2015年GEP、NEE、Re和Rs的逐日变化和季节变化呈现出湿润年正常年干旱年的趋势,各指标每年的最高值主要出现在5~7月份,但随着年降水量的增加,最高值的出现有所推迟。(3)研究区草地生态系统过去50年碳交换指标的年际变化主要受降水的影响,其中GEP、Re和Rs与年降水量呈现显著的正相关关系(P0.05);NEE和降水量呈现比较弱的正相关性。(4)对研究区未来27种可能气候变化情景下草地生态系统碳交换过程模拟结果表明:在温度不变的情况下,旱季减雨模式GEP、NEE和Re最高;温度升高后,正常降雨年份GEP值最高;三种温度情景下,Rs值均为雨季增雨模式最高。旱季增雨生态系统表现为碳汇,雨季增雨则表现为碳源。
【学位单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S812

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本文编号：2825526