论文题目: 全球气候变化条件下新疆天山云杉林生长的分析与模拟
论文类型: 博士论文
论文专业: 生态学
作者: 苏宏新
导师: 马克平
关键词: 全球气候变化,二氧化碳施肥效应,净初级生产力,树木年轮方法,模型
文献来源: 中国科学院研究生院（植物研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 气候变化对人类赖以生存的陆地生态系统尤其是森林会产生很大的影响。本论文选择新疆天山东部的伊吾、中部的天池和小渠子、西部的昭苏四个代表性样点,利用BIOME-BGC模型和树木年轮分析方法探讨1961 ~ 2000年间气候变化和大气CO2浓度增高对天山北坡地带性植被天山云杉林(Picea schrenkiana)生长的影响,并利用BIOME-BGC模型预测未来气候变化条件下天山云杉林生产力的可能变化。利用BIOME-BGC模型模拟了当前气候和CO2浓度条件下四个研究样点净初级生产力(NPP)特征。比较BIOME-BGC模型模拟值与实测NPP、树木年轮指数,结果表明该模型适用于天山北坡天山云杉林的模拟研究。以BIOME-BGC模型模拟的NPP和树木年轮宽度指数作为生长指标,分析了天山云杉林过去40年的生长特点和趋势。结果表明近40年来天山云杉林生长总体上呈现上升趋势,尤其是自1987年以后,变化幅度更大。天山云杉林的生长对气候变化的反应很敏感,年降水量与当年的NPP呈现显著正相关关系(R=0.774 ~ 0.882,P < 0.001)。年降水量与树木年轮宽度指数也呈现出相似的相关关系,但相关系数相对较小(0.305 ~ 0.544),其中只有昭苏和小渠子样点达到显著水平。在昭苏和伊吾,年平均温度与对应年份的NPP相关关系微弱,相关系数仅分别为0.036和0.159。而天山中部的小渠子和天池年平均温度与对应年份的NPP呈显著负相关关系(相关系数分别为-0.324和-0.322; P <0.05),这可能是由于温度的升高加剧水分胁迫,导致NPP下降。年平均温度与树木年轮宽度指数的相关关系与NPP的基本一致。同时,年平均温度也表现出比较强的滞后效应,尤其是滞后两年的效应,这可能是由于温度的升高,加速养分循环产生施肥效应,从而间接促进天山云杉林的生长。近40年来,大气CO2浓度的增高对天山云杉林生长具有一定促进作用,NPP升高的幅度为1.85 ~ 4.51%,根据树木年轮估算大气CO2施肥效应β相对比较小,仅为0.133。进一步分析表明大气CO2浓度主要是通过提高水分利用效率的途径促进天山云杉林生长。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 全球气候变化研究中森林生态系统净初级生产力(NPP)估算方法及其研究进展
2.1 引言
2.2 森林生态系统净初级生产力(NPP)估算
2.3 大尺度森林生态系统NPP 的估算方法
2.4 我国森林生产力研究状况与展望
第三章、研究区域概况及研究对象
3.1 地理位置
3.2 地质地貌
3.3 气候特点
3.4 土壤状况
3.5 天山云杉林
3.6 天山云杉生物学特性
第四章 研究方法
4.1 研究目标、主要内容和技术路线
4.2 野外调查与取样
4.3 树高-胸径关系及树高数据的检验
4.4 天山云杉林生物量和净初级生产力的估算
4.5 树木年轮宽度标准年表的建立与分析
4.6 BIOME-BGC 模型简介
4.7 BIOME-BGC 模型的参数化
4.8 BIOME-BGC 模型运行与模型的检验
4.9 天山云杉林的生长对1961-2000 年气候变化和大气CO_2浓度增加的响应分析
4.10 天山云杉林对未来气候变化的潜在响应
4.11 计算机硬软件环境
第五章 天山云杉林生物量、生产力的估算与分析
5.1 树高-胸径关系
5.2 天山云杉林生物量与生产力的统计结果
5.3 讨论
第六章 天山云杉树木年轮年表的建立与分析
6.1 树木年轮年表及若干统计变量分析
6.2 响应函数和互相关函数的分析结果
6.3 统计模型的建立
6.4 讨论
第七章 天山云杉林生长对1961-2000 年气候变化和大气CO_2浓度增高响应
7.1 BIOME-BGC 模型的验证
7.2 气象资料统计分析
7.3 天山云杉林生长趋势分析
7.4 天山云杉林生长与生态因子相关分析
7.5 讨论
第八章 天山云杉林净初级生产力对气候变化情景响应的模拟与分析
8.1 预测结果
8.2 讨论
小结
参考文献
个人简历
致谢
发布时间: 2006-04-30
参考文献
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标签：全球气候变化论文; 二氧化碳施肥效应论文; 净初级生产力论文; 树木年轮方法论文; 模型论文;