宁夏盐池荒漠草原生态系统光能利用效率动态特征研究

发布时间：2021-01-06 08:00

　　光能利用效率是表征植被通过光合作用将所吸收的能量转化为有机干物质效率的指标,是评价生态系统生产力的重要参数。目前关于半干旱区荒漠草原生态系统光能利用效率在不同时间尺度的动态变化以及环境调节机制认识仍存在很大的不确定性,对于不同的天气状况对荒漠草原生态系统光能利用效率的研究相对较少,从而影响着对荒漠草原生态系统生产力的精确估算和预测。本研究以宁夏盐池荒漠草原生态系统为研究对象,以2014-2015年涡度相关法监测碳通量和同步观测微气象数据为基础,采用直角双曲线方程获取每日生态系统光合作用表观光量子效率（α）和基于生态系统总生产力（GEP）与生态系统吸收光合有效辐射（APAR）的比值计算得到的光能利用效率（LUE）。分析荒漠草原生态系统α和LUE在季节尺度上的动态特征及其生物物理调控机制,对比分析不同天气状况光能利用效率的变化以及散射辐射对光合特征的影响。主要研究结果如下:（1）荒漠草原生态系统α和LUE呈现明显季节变异规律。α均是从生长季开始逐渐增大,在生长季旺季7月左右达到最大值,伴随着生长季的结束而逐渐降低。2014年LUE与α的季节变化趋势相似;2015年LUE的变化随着生长季的变... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
缩写词表
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 光能利用效率的定义
        1.2.2 环境因素和生物因素对生态系统光能利用效率的影响
        1.2.3 不同天气状况下光能利用效率的变化
    1.3 存在的主要问题
    1.4 拟解决的关键问题
2 研究区概况
    2.1 地理位置
    2.2 气候特征
    2.3 土壤和植被特征
3 研究内容、研究目标及研究方法与技术路线
    3.1 研究内容
    3.2 研究目标
    3.3 研究方法
2通量与气象数据观测">        3.3.1 CO₂通量与气象数据观测
        3.3.2 光能利用效率与环境和生物因子间的相关性分析
        3.3.3 环境和生物因子与光能利用效率和生态系统生产力的通径分析
    3.4 数据处理
        3.4.1 通量观测数据处理
        3.4.2 气象和生物因子的计算
        3.4.3 散射辐射和不同天气状况的定义
        3.4.4 光能利用效率的计算
    3.5 研究技术路线
4 光能利用效率的季节动态变化
    4.1 表观光量子效率α的季节动态变化
    4.2 表观光量子效率α的每月动态变化
    4.3 光能利用效率LUE的日尺度动态变化
    4.4 光能利用效率LUE的季节动态变化
    4.5 光能利用效率LUE的每月动态变化
    4.6 小结
5 环境因子和生物因子对光能利用效率的影响
    5.1 环境因子和生物因子动态变化
    5.2 季节尺度上环境因子和生物因子对光能利用效率的影响
        5.2.1 季节尺度上环境因子和生物因子对α的影响
        5.2.2 季节尺度上环境因子和生物因子对LUE的影响
    5.3 日尺度上环境因子对光能利用效率的影响
        5.3.1 日尺度上环境因子的动态变化
        5.3.2 日尺度上环境因子对LUE的影响
    5.4 环境因子和生物因子对光能利用效率的直接和间接影响
        5.4.1 环境因子与生物因子对α的直接和间接影响
        5.4.2 环境因子和生物因子对LUE的直接和间接影响
    5.5 讨论
        5.5.1 环境因子和生物因子对光能利用效率的影响
        5.5.2 环境因子和生物因子对光能利用效率的直接和间接影响
    5.6 小结
6 不同天气状况对光能利用效率的影响
    6.1 不同天气状况下对光能利用效率的影响
        6.1.1 不同天气状况对LUE的影响
        6.1.2 不同天气状况对α的影响
    6.2 不同天气状况对生态系统生产力的影响
    6.3 讨论
        6.3.1 不同天气状况对环境因子的影响
        6.3.2 不同天气状况对光能利用效率的影响
    6.4 小结
7 散射辐射对荒漠草原生态系统的光合特性的影响
    7.1 散射光合辐射条件下的荒漠草原生态系统光合特性
    7.2 不同天气状况条件环境因子对散射光合辐射的光合特性的影响
    7.3 不同天气状况条件环境因子对荒漠草原生态系统生产力的影响
    7.4 讨论
        7.4.1 环境因子对光合特性参数的影响
        7.4.2 不同天气状况下环境因子对荒漠草原生态系统生产力相互影响
        7.4.3 散射辐射对荒漠草原生态系统光合特性的影响
    7.5 小结
8 结论、创新点与建议
    8.1 本研究的主要结论
    8.2 本研究的创新点
    8.3 研究中存在的问题及建议
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]油蒿灌木荒漠光能利用效率季节动态研究[J]. 李成,马景永,张财,王奔,查天山,贾昕.  北京林业大学学报. 2019(09)
[2]不同高寒生态系统植物光能利用效率及其环境影响[J]. 周紫鹃,苏培玺,侍瑞,解婷婷.  生态学杂志. 2017(06)
[3]长白山阔叶红松林生态系统光能利用率的动态变化及其主控因子[J]. 张雷明,曹沛雨,朱亚平,李庆康,张军辉,王晓凌,戴冠华,李金功.  植物生态学报. 2015(12)
[4]基于光合--光响应特性的柳树优良无性系光能利用效率的评价[J]. 蒋冬月,钱永强,刘俊祥,王正超,费英杰,孙振元.  北京林业大学学报. 2015(05)
[5]呼伦贝尔贝加尔针茅草甸草原光能利用率变化规律分析[J]. 隋雪梅#硕士研究生,辛晓平#研究员,张宏斌#副研,海全胜#讲师,包刚#讲师,闫瑞瑞#助研,包玉海#教授.  中国农业资源与区划. 2013(05)
[6]利用蒸散比和气温模拟藏北高寒草甸的光能利用效率[J]. 付刚,沈振西,张宪洲,石培礼,何永涛,孙维,武建双,周宇庭.  自然资源学报. 2012(03)
[7]不同土壤水分下山杏光合作用光响应过程及其模拟[J]. 郎莹,张光灿,张征坤,刘顺生,刘德虎,胡小兰.  生态学报. 2011(16)
[8]亚热带人工针叶林光能利用效率的差异[J]. 张秀娟,韩海荣,王军邦.  东北林业大学学报. 2010(12)
[9]基于MODIS数据的内蒙古草地光能利用率时空变化分析[J]. 李刚,王道龙,张华,张宏斌,辛晓平,杨桂霞.  自然资源学报. 2010(06)
[10]散射辐射测量及其对陆地生态系统生产力影响的研究进展[J]. 孙敬松,周广胜.  植物生态学报. 2010(04)

博士论文
[1]中国植被总初级生产力、蒸散发及水分利用效率的估算及时空变化[D]. 仇宽彪.北京林业大学 2015

硕士论文
[1]半干旱区典型农田生态系统水、碳、光能利用效率研究[D]. 阚飞.兰州大学 2019



本文编号：2960218