基于Century模型的荒漠草原土壤有机碳动态模拟研究
发布时间：2021-05-25 08:38
本研究基于短花针茅荒漠草原生态系统,以连续14年的控制性放牧试验样地（载畜率分别为0、0.91、1.82、2.71 sheep/hm2/year）为研究平台,利用试验样地内土壤和气象数据并结合有关参数将Century模型进行参数本地化后模拟地上现存量的变化,与实测数据进行验证分析。使用经过验证后的模型模拟2004-2017年试验样地内土壤有机碳库及其组分库的变化趋势,研究其与气候因子的关系,并模拟分析土壤有机碳库及其组分库对不同载畜率的响应过程。主要结果如下:（1）Century模型经过参数本地化之后的模拟结果能够较好地反映出荒漠草原不同载畜率样地内地上现存量的年内和年际动态变化,随着载畜率的提升,地上现存量明显降低。模型的模拟值与研究区的实测值拟合程度良好,决定系数R2除重度放牧样地外,其余样地的变化范围是0.76240.8296。由此可见,Century模型在荒漠草原生态系统中具有良好的适用性。（2）模型模拟出的数据显示,荒漠草原土壤有机碳处于一个缓慢积累的过程,土壤有机碳储量由2004年1877g/m2<...
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 土壤有机碳研究现状
1.1.1 土壤有机碳储量
1.1.2 气候因子对土壤有机碳的影响
1.1.3 放牧对土壤有机碳的影响
1.2 Century模型研究现状
1.3 研究目的及意义
2 材料与方法
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气候特征
2.1.3 植被类型
2.1.4 土壤特征
2.2 Century模型
2.2.1 模型概况
2.2.2 基于Century模型的有机碳库关系
2.2.3 模型评价标准
2.3 实验设计
2.4 数据获取
2.4.1 气象数据的获取
2.4.2 本地化参数数据
2.4.3 其他参数
2.4.4 模型验证数据
2.5 数据处理与分析
3 结果与分析
3.1 基于地上现存量的Century模型有效性验证
3.1.1 模型参数设置
3.1.2 模型适用性检验
3.1.3 模型模拟结果分析
3.2 基于Century模型下土壤有机碳动态模拟
3.2.1 土壤有机碳密度变化趋势
3.2.2 温度和降水与土壤有机碳的关系
3.2.3 不同载畜率对荒漠草原土壤有机碳的影响
4 讨论
4.1 Century模型对于荒漠草原的适用性
4.2 土壤有机碳的动态变化
4.2.1 围封对土壤有机碳的影响
4.2.2 气候变化对土壤有机碳的影响
4.2.3 放牧对土壤有机碳的影响
5 结论
6 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]短花针茅荒漠草原物种多样性及生产力对长期不同放牧强度的响应[J]. 韩梦琪,王忠武,靳宇曦,康静,李江文,王悦华,王舒新,韩国栋. 西北植物学报. 2017(11)
[2]内蒙古不同草地类型中羊草地上生物量对放牧强度的响应[J]. 秦洁,韩国栋,乔江,武倩,靳宇曦. 中国草地学报. 2016(04)
[3]1981—2010年内蒙古草地土壤有机碳时空变化及其气候敏感性[J]. 郭灵辉,高江波,吴绍洪,郝成元,赵东升. 环境科学研究. 2016(07)
[4]内蒙古不同草地类型针茅属植物对放牧强度和气候因子的响应[J]. 秦洁,韩国栋,乔江,武倩. 生态学杂志. 2016(08)
[5]内蒙古不同草地类型隐子草种群对放牧强度的响应[J]. 秦洁,韩国栋,王忠武,乔江,武倩. 生态环境学报. 2016(01)
[6]1980s-2010s内蒙古草地表层土壤有机碳储量及其变化[J]. 戴尔阜,翟瑞雪,葛全胜,吴秀芹. 地理学报. 2014(11)
[7]基于CENTURY模型的荒漠草原ANPP对气候变化响应的模拟[J]. 张存厚,王明玖,赵杏花,孙小龙,陈海军,武荣盛. 生态学杂志. 2014(10)
[8]内蒙古主要草地类型土壤有机碳密度对比[J]. 田政,吴秀芹,谢芮,黄宇. 中国水土保持科学. 2014(04)
[9]土壤有机碳储量估算的影响因素和不确定性[J]. 刘苗,刘国华. 生态环境学报. 2014(07)
[10]不同放牧强度下荒漠草原碳密度的变化[J]. 刘朋涛,杨婷婷,姚国征,李鹏,吴昊,贺晶. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(07)
博士论文
[1]基于多模型的森林—草原交错带碳动态模拟研究[D]. 王瑞利.内蒙古农业大学 2017
[2]不同载畜率对短花针茅荒漠草原土壤风蚀的影响及作用机制[D]. 李永强.内蒙古农业大学 2016
[3]短花针茅荒漠草原生态系统碳交换对不同载畜率的响应[D]. 张新杰.内蒙古农业大学 2015
[4]气候变化及放牧对内蒙古草地的影响与适应对策[D]. 李秋月.中国农业大学 2015
[5]内蒙古草原地上净初级生产力对气候变化响应的模拟[D]. 张存厚.内蒙古农业大学 2013
[6]不同利用方式和放牧强度对典型草原植被—土壤系统碳储量的影响[D]. 萨茹拉.中国农业科学院 2013
[7]中国北方草原物候、生产力和土壤碳储量对气候变化的响应[D]. 赵文龙.兰州大学 2012
硕士论文
[1]旱地有机碳情景分析模拟的尺度效应及其影响因素研究[D]. 黄琳斌.福建农林大学 2017
[2]不同利用方式对内蒙古小针茅荒漠草原土壤有机碳库及其结构的影响[D]. 邱璇.沈阳农业大学 2016
[3]不同放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落及土壤的影响[D]. 王合云.山东农业大学 2016
[4]北方草原生态系统NPP、Rh和SOC对气候变化的响应[D]. 莫志鸿.中国农业科学院 2012
[5]放牧对大针茅草原碳储量的影响[D]. 李怡.内蒙古农业大学 2011
[6]2000～2007年不同管理措施下内蒙古锡林郭勒盟草地土壤有机碳贮量的估算[D]. 付友芳.南京农业大学 2011
[7]气候变化对内蒙古草地生态系统影响的模拟研究[D]. 盛文萍.中国农业科学院 2007
本文编号：3205039
【文章来源】：内蒙古农业大学内蒙古自治区
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 引言
1.1 土壤有机碳研究现状
1.1.1 土壤有机碳储量
1.1.2 气候因子对土壤有机碳的影响
1.1.3 放牧对土壤有机碳的影响
1.2 Century模型研究现状
1.3 研究目的及意义
2 材料与方法
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 气候特征
2.1.3 植被类型
2.1.4 土壤特征
2.2 Century模型
2.2.1 模型概况
2.2.2 基于Century模型的有机碳库关系
2.2.3 模型评价标准
2.3 实验设计
2.4 数据获取
2.4.1 气象数据的获取
2.4.2 本地化参数数据
2.4.3 其他参数
2.4.4 模型验证数据
2.5 数据处理与分析
3 结果与分析
3.1 基于地上现存量的Century模型有效性验证
3.1.1 模型参数设置
3.1.2 模型适用性检验
3.1.3 模型模拟结果分析
3.2 基于Century模型下土壤有机碳动态模拟
3.2.1 土壤有机碳密度变化趋势
3.2.2 温度和降水与土壤有机碳的关系
3.2.3 不同载畜率对荒漠草原土壤有机碳的影响
4 讨论
4.1 Century模型对于荒漠草原的适用性
4.2 土壤有机碳的动态变化
4.2.1 围封对土壤有机碳的影响
4.2.2 气候变化对土壤有机碳的影响
4.2.3 放牧对土壤有机碳的影响
5 结论
6 展望
致谢
参考文献
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]短花针茅荒漠草原物种多样性及生产力对长期不同放牧强度的响应[J]. 韩梦琪,王忠武,靳宇曦,康静,李江文,王悦华,王舒新,韩国栋. 西北植物学报. 2017(11)
[2]内蒙古不同草地类型中羊草地上生物量对放牧强度的响应[J]. 秦洁,韩国栋,乔江,武倩,靳宇曦. 中国草地学报. 2016(04)
[3]1981—2010年内蒙古草地土壤有机碳时空变化及其气候敏感性[J]. 郭灵辉,高江波,吴绍洪,郝成元,赵东升. 环境科学研究. 2016(07)
[4]内蒙古不同草地类型针茅属植物对放牧强度和气候因子的响应[J]. 秦洁,韩国栋,乔江,武倩. 生态学杂志. 2016(08)
[5]内蒙古不同草地类型隐子草种群对放牧强度的响应[J]. 秦洁,韩国栋,王忠武,乔江,武倩. 生态环境学报. 2016(01)
[6]1980s-2010s内蒙古草地表层土壤有机碳储量及其变化[J]. 戴尔阜,翟瑞雪,葛全胜,吴秀芹. 地理学报. 2014(11)
[7]基于CENTURY模型的荒漠草原ANPP对气候变化响应的模拟[J]. 张存厚,王明玖,赵杏花,孙小龙,陈海军,武荣盛. 生态学杂志. 2014(10)
[8]内蒙古主要草地类型土壤有机碳密度对比[J]. 田政,吴秀芹,谢芮,黄宇. 中国水土保持科学. 2014(04)
[9]土壤有机碳储量估算的影响因素和不确定性[J]. 刘苗,刘国华. 生态环境学报. 2014(07)
[10]不同放牧强度下荒漠草原碳密度的变化[J]. 刘朋涛,杨婷婷,姚国征,李鹏,吴昊,贺晶. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(07)
博士论文
[1]基于多模型的森林—草原交错带碳动态模拟研究[D]. 王瑞利.内蒙古农业大学 2017
[2]不同载畜率对短花针茅荒漠草原土壤风蚀的影响及作用机制[D]. 李永强.内蒙古农业大学 2016
[3]短花针茅荒漠草原生态系统碳交换对不同载畜率的响应[D]. 张新杰.内蒙古农业大学 2015
[4]气候变化及放牧对内蒙古草地的影响与适应对策[D]. 李秋月.中国农业大学 2015
[5]内蒙古草原地上净初级生产力对气候变化响应的模拟[D]. 张存厚.内蒙古农业大学 2013
[6]不同利用方式和放牧强度对典型草原植被—土壤系统碳储量的影响[D]. 萨茹拉.中国农业科学院 2013
[7]中国北方草原物候、生产力和土壤碳储量对气候变化的响应[D]. 赵文龙.兰州大学 2012
硕士论文
[1]旱地有机碳情景分析模拟的尺度效应及其影响因素研究[D]. 黄琳斌.福建农林大学 2017
[2]不同利用方式对内蒙古小针茅荒漠草原土壤有机碳库及其结构的影响[D]. 邱璇.沈阳农业大学 2016
[3]不同放牧强度对短花针茅荒漠草原植物群落及土壤的影响[D]. 王合云.山东农业大学 2016
[4]北方草原生态系统NPP、Rh和SOC对气候变化的响应[D]. 莫志鸿.中国农业科学院 2012
[5]放牧对大针茅草原碳储量的影响[D]. 李怡.内蒙古农业大学 2011
[6]2000～2007年不同管理措施下内蒙古锡林郭勒盟草地土壤有机碳贮量的估算[D]. 付友芳.南京农业大学 2011
[7]气候变化对内蒙古草地生态系统影响的模拟研究[D]. 盛文萍.中国农业科学院 2007
本文编号：3205039
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