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(cè)法6
2.2通量觀測(cè)法6
2.2.1陸地碳觀測(cè)6
2.2.2國(guó)際通量觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)7
2.2.3中國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳通量觀測(cè)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(guò)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(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)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(shù)模型19
3.2.4回歸決策樹(shù)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(guó)北部農(nóng)牧交錯(cuò)帶GPP模擬28
4.1.1研究區(qū)簡(jiǎn)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(duì)比35
4.2多源多尺度數(shù)據(jù)對(duì)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(duì)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(duì)模擬結(jié)果的不確定性分析48
4.3.1研究區(qū)簡(jiǎn)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(guò)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(duì)比91
5.3.3參數(shù)同化前后ET模擬性能對(duì)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?jī)?yōu)化模擬110
6.1過(guò)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?jī)?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(rùn)區(qū)與干旱區(qū)同化模擬性能對(duì)比137
6.3.4SMAP與SMOS土壤濕度數(shù)據(jù)的ET同化性能對(duì)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(duì)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(duì)碳水通量變化的綜合影響170
8.3氣候因子對(duì)碳水通量變化影響的空間分異性175
8.4干旱對(duì)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