基于CENTURY模型的内蒙古荒漠草原区ANPP及其对气候变化的响应

发布时间：2017-07-17 11:28

  本文关键词：基于CENTURY模型的内蒙古荒漠草原区ANPP及其对气候变化的响应

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【摘要】：根据1985-2014年内蒙古荒漠草原区11个自动气象站观测资料,分析了内蒙古荒漠草原区30a温度和水分的时空变化特征；利用内蒙古荒漠草原区四子王旗、达茂旗、满都拉、东苏旗、西苏旗、二连浩特和乌拉特后旗7个采样点2011-2014年生长季(5-9月)地上生物量实测数据对CENTURY模型进行参数校正、精度检验,随后利用该模型对内蒙古荒漠草原区1985-2014年地上净初级生产力(ANPP)进行了模拟,并对其与气象因子的相关性进行了了分析。论文主要结论如下：(1)1985-2014年间内蒙古荒漠草原区年平均气温和生长季平均气温显著升高,年变化率分别为0.55℃/10a、0.646℃/10a,增温最显著的区域主要发生在乌拉特后旗；年降水量和生长季降水量总体变化呈微弱增加趋势,且均围绕在多年平均值附近波动。空间分布显示,内蒙古荒漠草原区大部分地区年平均气温均有明显增加,年降水量仅在前20a于四子王旗的西北部有所增加,近10a则减少。(2)对参数调整后的CENTURY模型进行精度验证,结果显示,R2为0.7032,RMSE为35.79g/m2,MAPE为37.0%,表明CENTURY模型在内蒙古荒漠草原区模拟的可信度较高,适用于在该区域进行模拟。(3)1985-2014年间内蒙古荒漠草原区ANPP总体呈降低趋势,其变化率为-0.921g/m2·10a;在时间序列上,呈低-高-低的变化趋势。在空间分布上,内蒙古荒漠草原区的ANPP分布存在明显的空间差异,表现为由东南向西北逐渐降低的空间分布规律。(4) ANPP与气象因子的相关性分析表明,内蒙古荒漠草原区ANPP与年降水量、生长季降水量、可利用降水量的相关性呈极显著正相关；与年平均相对湿度呈显著正相关；与年极端最高气温呈极显著的负相关关系；与年平均最高气温和年平均最低气温相关性不显著；与年平均气温、年极端最低气温、年日照时数及年平均风速的相关性也不显著。(5)利用年平均气温和年降水量建立内蒙古荒漠草原“气候-生产力”模型：y=-48.849+0.571x1-0.336x2。表明内蒙古荒漠草原区当年降水量增加或减少1mm,草地的年ANPP就会增加或减少0.571g/m2；年平均温度增加或减少1℃,草地的年ANPP就会减少或增加0.3361g/m2。
【关键词】：CENTURY模型 ANPP 荒漠草原 相关分析 “气候-生产力” 气候变化
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S812
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 研究综述13-16
• 1.1.1 NPP研究现状和进展13-14
• 1.1.2 NPP研究的主要模型14-16
• 1.2 CENTURY模型研究进展16-17
• 1.3 选题意义17-18
• 1.4 模型选择18-19
• 1.5 技术路线19-20
• 第二章 研究区概况20-23
• 2.1 地理位置20
• 2.2 地貌特征20-21
• 2.3 气候特征21
• 2.4 土壤特性21
• 2.5 植被特征21-23
• 第三章 数据来源与研究方法23-28
• 3.1 数据来源23-24
• 3.1.1 气象数据23
• 3.1.2 土壤数据23-24
• 3.1.3 地上生物量数据24
• 3.2 研究方法24-28
• 3.2.1 CENTURY模型24-27
• 3.2.1.1 CENTURY模型简介24-25
• 3.2.1.2 CENTURY模型机理25-26
• 3.2.1.3 CENTURY模型评价26-27
• 3.2.2 气象数据分析27-28
• 第四章 内蒙古荒漠草原区植被ANPP的时空变化规律28-36
• 4.1 CENTURY模型参数校正及其有效性验证28-32
• 4.1.1 模型参数校正28-31
• 4.1.2 模型检验31-32
• 4.2 内蒙古荒漠草原ANPP时空变化规律32-36
• 4.2.1 内蒙古荒漠草原ANPP时间动态变化32-33
• 4.2.2 内蒙古荒漠草原ANPP空间分布格局33-36
• 第五章 内蒙古荒漠草原区ANPP对气候因子的响应36-47
• 5.1 内蒙古荒漠草原区气候时空变化特征36-41
• 5.1.1 年平均温度36-37
• 5.1.1.1 年平均温度时间变化特征36
• 5.1.1.2 年平均温度空间变化特征36-37
• 5.1.2 生长季平均温度37-38
• 5.1.3 年降水量38-40
• 5.1.3.1 年降水量时间变化特征38-39
• 5.1.3.2 年降水量空间变化特征39-40
• 5.1.4 生长季降水量40-41
• 5.2 荒漠草原ANPP对气候因子的响应41-45
• 5.2.1 四子王旗41-43
• 5.2.1.1 四子王旗ANPP与气象因子的相关性分析41-42
• 5.2.1.2 四子王旗ANPP、年平均气温、年降水量的时间动态42-43
• 5.2.2 达茂旗43-45
• 5.2.2.1 达茂旗ANPP与气象因子的相关性分析43-44
• 5.2.2.2 达茂旗ANPP、年平均气温、年降水量的时间动态44-45
• 5.3 内蒙古荒漠草原区“气候-生产力”模型45-47
• 5.3.1 模型的构建46
• 5.3.2 模型精度验证46-47
• 第六章 讨论与结论47-51
• 6.1 讨论47-49
• 6.1.1 CENTURY模型的可靠性验证47
• 6.1.2 内蒙古荒漠草原区气候变化分析47-48
• 6.1.3 内蒙古荒漠草原区ANPP对气候变化的响应分析48-49
• 6.2 结论49-51
• 参考文献51-55
• 致谢55

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本文编号：553407