长白山森林生态系统碳通量两种拆分方法差异分析开题报告
2022-01-11 16:05:10
全文总字数:5979字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
作为空气中的一种可变成分,co2在空气中的浓度已经由工业革命前的280ppm上升至2015年的400ppm,据预测,21世纪末,co2浓度将达到650—700ppm。在这200年间,co2浓度的迅速增加,已经对全球的气候都造成了一系列的影响,而其中最显著的影响就是全球气候变暖,继而导致全球海平面上升,极端天气现象出现等。
由于人们越来越意识到大气中二氧化碳浓度的上升及其对气候和植被的主要影响,碳平衡研究已成为一项重要的研究活动。目前, 可用于测定co2、ch4和n2o等温室气体通量的方法主要包括箱法、微气象学法、超大箱长光程红外色谱法以及同位素法。其中最常用的是微气象学法和箱法。箱法又分为静态箱法和动态箱法, 静态箱法是应用最为普遍的方法之一。可分为涡度相关法、通量梯度法、鲍文比法、质量平衡法,目前,涡度相关法已成对生态系统碳通量从小时到年际进行采样的主要方法,现在是大陆碳平衡组分自下而上估计的支柱方法。此外,涡度相关数据越来越多地用于生态系统模型的校准和验证。
随着涡度相关通量观测研究在全球范围内进一步发展,通量观测站点的个数逐步增加,一个覆盖全球陆地生态系统的国际通量观测研究网络渐渐形成。在所有通量观测站点中,研究森林生态系统碳平衡的占据了73%,因此可以看出森林是研究碳通量最为重要的区域,也是陆地生态系统碳循环的主要组成部分之一。
2. 研究的基本内容
在本篇论文中,拟以长白山涡度通量数据为基础,分别采用逐月模拟和总体模拟两个时间尺度,来探究夜间数据法(nighttime data-based method,简写NB方法)和白天数据法(daytimedata-based,简写DB方法)拆分净生态系统碳通量的差异,并进行以下的研究:1、通过两种碳通量拆分方法,对长白山涡度通量数据进行拆分,并对拆分得到的碳通量组分进行比较和分析(分析两种拆分方法的得到的生态系统呼吸和总初级生产力的逐日变化量、月总量、日变化)。2、对采用NB方法和DB方法插补的净生态系统碳通量结果的月总量及其变化趋势进行比较和分析。3、比较两种时间尺度拟合的结果差异(分析两种拆分方法下的净生态系统碳通量、生态系统呼吸、总初级生产力的月总量)。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
2018年1—2月:查阅国内外相关文献,掌握国内外净生态系统碳通量拆分研究的进展;了解数据缺失插补的方法。
2018年3月:收集长白山碳通量的数据,并对数据进行判断和筛选;对与论文相关的一篇外文文献进行翻译。
2018年4月:处理碳通量数据,对净生态系统碳通量分别以不同的时间尺度和方法进行拆分;撰写论文。
4. 参考文献
[1]孙成,江洪,周国模,杨爽,陈云飞.我国亚热带毛竹林co2通量的变异特征[j].应用生态学报,2013,24(10):2717-2724.
[2] reichstein m, tenhunenj, ourcival j-m et al.(2003b) inverse modelling of seasonal drought effects on canopy co2/h2oexchange in three mediterranean ecosystems[j]. journal of geophysicalresearch, 108,doi: 10.1029/2003jd003430.
[3] reichstein m, tenhunenjd, ourcival jm et al.(2002a) ecosystem respiration in two mediterranean evergreen holm oak forests:drought effects and decomposition dynamics[j]. functional ecology,16, 27–39.