陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量模擬與動(dòng)態(tài)分析

目錄
前言
第1章全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量1
1.1引言1
1.2陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量2
1.3遙感在陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量中的應(yīng)用4
1.4本章小結(jié)5
第2章陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量研究進(jìn)展及展望6
2.1調(diào)查實(shí)測法6
2.2通量觀測法6
2.2.1陸地碳觀測6
2.2.2國際通量觀測研究網(wǎng)絡(luò)7
2.2.3中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳通量觀測研究網(wǎng)絡(luò)7
2.3模型模擬8
2.3.1統(tǒng)計(jì)模型8
2.3.2光能利用率模型9
2.3.3生態(tài)過程模型10
2.4陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量模型敏感性及不確定性分析10
2.5存在問題及發(fā)展趨勢11
2.6本章小結(jié)12
第3章全球碳水通量尺度擴(kuò)展遙感模型13
3.1碳水通量尺度擴(kuò)展遙感模型的發(fā)展及應(yīng)用13
3.1.1尺度擴(kuò)展方法的發(fā)展13
3.1.2尺度擴(kuò)展方法在碳水通量估算中的應(yīng)用14
3.2尺度擴(kuò)展模型模擬全球碳水通量——以全球草地碳水通量模擬為例15
3.2.1全球草地研究區(qū)15
3.2.2草地碳水通量研究數(shù)據(jù)16
3.2.3分類決策樹模型19
3.2.4回歸決策樹模型20
3.2.5模型構(gòu)建22
3.2.6模型驗(yàn)證與精度分析24
3.3本章小結(jié)27
第4章基于光能利用率模型的碳水通量模擬28
4.1中國北部農(nóng)牧交錯(cuò)帶GPP模擬28
4.1.1研究區(qū)簡介28
4.1.2研究數(shù)據(jù)29
4.1.3光能利用率模型構(gòu)建及不同模型結(jié)構(gòu)對比35
4.2多源多尺度數(shù)據(jù)對GPP模擬的不確定性分析41
4.2.1優(yōu)選模型的輸入?yún)⒘棵舾行苑治?1
4.2.2區(qū)域尺度GPP估算及不確定性分析43
4.2.3數(shù)據(jù)源及分辨率對GPP估算的不確定性46
4.3北美大平原草地GPP模擬及草地功能類型對模擬結(jié)果的不確定性分析48
4.3.1研究區(qū)簡介49
4.3.2研究數(shù)據(jù)50
4.3.3典型光能利用率模型介紹54
4.3.4站點(diǎn)尺度不同功能類型草地GPP估算及不確定性57
4.3.5區(qū)域尺度不同功能類型草地GPP估算及不確定性61
4.3.62001～2009年北美大平原不同功能類型草地GPP變化分析67
4.4本章小結(jié)68
第5章數(shù)據(jù)–模型融合碳水通量模擬70
5.1LPJ-DGVM生態(tài)過程模型70
5.1.1模型介紹與參數(shù)篩選70
5.1.2數(shù)據(jù)源介紹73
5.2LPJ-DGVM模型參數(shù)優(yōu)化74
5.2.1敏感性分析及參數(shù)優(yōu)化算法75
5.2.2模型參數(shù)不確定性分析78
5.2.3碳水參量模擬的參數(shù)敏感性分析79
5.2.4參數(shù)優(yōu)化后的模型性能評(píng)價(jià)83
5.3基于遙感數(shù)據(jù)–模型同化的碳通量模擬88
5.3.1同化方案及算法介紹88
5.3.2參數(shù)同化前后GPP模擬性能對比91
5.3.3參數(shù)同化前后ET模擬性能對比93
5.4Biome-BGCMuSo模型土壤參數(shù)同化的植被碳通量模擬與動(dòng)態(tài)分析94
5.4.1Biome-BGCMuSo模型94
5.4.2Biome-BGCMuSo同化框架101
5.4.3模擬結(jié)果與分析102
5.5本章小結(jié)108
第6章植被和土壤多通道參數(shù)聯(lián)合同化的碳水通量優(yōu)化模擬110
6.1過程同化方法與數(shù)據(jù)111
6.1.1耦合模型LPJ-PM111
6.1.2LPJ-VSJA同化系統(tǒng)與精度驗(yàn)證113
6.1.3POD-En4DVar同化算法116
6.1.4數(shù)據(jù)源介紹118
6.2多源遙感–耦合模型同化方案123
6.2.1植被參量的同化124
6.2.2土壤參量的同化125
6.2.3植被與土壤參量的聯(lián)合同化127
6.2.4同化算法誤差設(shè)置與處理128
6.2.5小結(jié)129
6.3全球植被碳水通量優(yōu)化模擬評(píng)估130
6.3.1基于通量站點(diǎn)的GPP同化模擬評(píng)估130
6.3.2基于通量站點(diǎn)的ET同化模擬評(píng)估133
6.3.3濕潤區(qū)與干旱區(qū)同化模擬性能對比137
6.3.4SMAP與SMOS土壤濕度數(shù)據(jù)的ET同化性能對比139
6.3.5GPP與ET的空間產(chǎn)品驗(yàn)證與評(píng)估141
6.3.6小結(jié)145
第7章陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量時(shí)空格局與動(dòng)態(tài)分析147
7.1碳水通量的全球空間分布特征147
7.2碳水通量的全球時(shí)序變化特征148
7.2.1時(shí)序變化特征148
7.2.2時(shí)序變化的空間分異150
7.3各大洲草地碳水通量時(shí)序變化特征155
7.4各草地類型碳水通量時(shí)序變化特征159
7.5本章小結(jié)166
第8章陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量對氣候變化的響應(yīng)168
8.1全球植被氣候變化特征——以草地為例168
8.2氣候因子對碳水通量變化的綜合影響170
8.3氣候因子對碳水通量變化影響的空間分異性175
8.4干旱對碳水通量變化的影響180
8.5本章小結(jié)182
參考文獻(xiàn)183
附錄200