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《自然资源学报》 2010年01期
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羊草草原碳循环过程的模拟与验证

程迁  莫兴国  王永芬  林忠辉  
【摘要】:根据内蒙古典型羊草草原碳通量和生物量观测数据,验证VIP(Vegetation Interface Proces-ses)模型,并模拟分析1958—2007年该生态系统碳循环特征及其与环境因子的相关关系。结果显示:VIP模型能够较准确地模拟地上生物量(R2=0.70)和净生态系统生产力NEP(R2=0.57)的变化趋势。羊草草原生态系统总初级生产力(GPP)、净初级生产力(NPP)和生态系统呼吸(Re)在1958—1973年间下降,1973—1993年间增长,1993年后又出现下降的趋势。与环境因子的相关性分析表明,GPP、NPP和Re随CO2和降水的增多而增大,随温度升高和降水的减少而降低,其中降水量与碳通量相关性最高,呼吸与温度、降水、CO2均存在一定程度的正相关关系。NEP年际变化较大,主要受控于年降水量,以228 mm为界,年降水量大于此值时,NEP为正的概率较大。
【作者单位】中国科学院地理科学与资源研究所水循环及地表过程重点实验室;中国科学院研究生院;
【关键词】气候变化 碳循环 VIP模型 羊草草原
【基金】:“863”计划课题(2006AA10Z228) 科技部“973”中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究项目(2002CB412500) 中国科学院地理科学与资源研究所创新三期领域前沿课题“人类干扰和自然变化双因子驱动的生态系统模型研究”(066U0607SZ)
【分类号】:S812
【正文快照】:
草原生态系统是陆地生态系统最重要的组分之一,具有对气候变化敏感、碳收支年际波动大等特点,在未来气候变化条件下可能发生较大变化[1],在全球碳循环和气候变化响应中发挥重要作用[2]。草原生态系统碳收支是生态学家关注的热点,近年来相关研究得到了广泛开展。例如,Scott等对

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 尹燕亭;侯向阳;运向军;;气候变化对内蒙古草原生态系统影响的研究进展[J];草业科学;2011年06期
2 刘朋钢;杨海龙;高甲荣;王莎;王伟伟;;基于气候变化和地形湿度指数的锡林浩特市水土流失趋势分析[J];水土保持研究;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 李超;北亚热带次生栎林碳收支与环境因子非对称关系研究[D];南京林业大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 牛海山,李香真,陈佐忠;放牧率对土壤饱和导水率及其空间变异的影响[J];草地学报;1999年03期
2 李镇清,刘振国,陈佐忠,杨宗贵;中国典型草原区气候变化及其对生产力的影响[J];草业学报;2003年01期
3 莫兴国;郭瑞萍;林忠辉;;无定河区域1981~2001年植被生产力和水量平衡对气候变化的响应[J];气候与环境研究;2006年04期
4 季劲钧,黄玫,刘青;气候变化对中国中纬度半干旱草原生产力影响机理的模拟研究[J];气象学报;2005年03期
5 莫兴国;林忠辉;刘苏峡;;气候变化对无定河流域生态水文过程的影响[J];生态学报;2007年12期
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9 李凌浩,王其兵,白永飞,周广胜,邢雪荣;锡林河流域羊草草原群落土壤呼吸及其影响因子的研究[J];植物生态学报;2000年06期
10 米娜;于贵瑞;王盘兴;温学发;孙晓敏;张雷明;宋霞;王树森;;基于EALCO模型对中亚热带人工针叶林CO_2通量季节变异的模拟[J];植物生态学报;2007年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈武荣;肖霜霜;刘炜;卢向荣;刘建华;;武夷山不同海拔高度三种粒级土壤中有机碳的变化规律研究[J];安徽农学通报;2008年11期
2 杨书运,王凤文,徐得泽,张庆国,方文宝;农田CO_2释放初步研究[J];安徽农业科学;2003年05期
3 唐华秀;邓祥征;战金艳;马劲松;姜群鸥;;黄淮海平原作物灌溉需水与耕地生产潜力的耦合分析[J];安徽农业科学;2008年02期
4 武丽;戴万宏;;土壤养分剖面分布规律及影响因素研究进展[J];安徽农业科学;2009年05期
5 邓祥征;赵永宏;战金艳;韩建智;;农田碳汇估算模型与应用研究述评[J];安徽农业科学;2009年35期
6 李惠梅;;三江源地区天然牧草气候生产力评估[J];安徽农业科学;2010年12期
7 刘春梅;;土地利用变化对土壤碳库的影响[J];安徽农业科学;2010年31期
8 李红梅;李林;邓振镛;黎明;;气候变化对青海高原及周边地区畜牧业的影响及应对措施[J];安徽农业科学;2010年32期
9 王慧清;王云龙;杜金玲;;锡林河湿地土壤呼吸日变化及温度响应特征研究[J];安徽农业科学;2011年14期
10 李金全;王晶;曾文静;郭利成;李熙波;;城市不同绿地类型土壤有机碳的垂直分布特征及储量[J];安徽农业科学;2011年21期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王敬钊;王良桂;袁素霞;刘春;明军;;基于3S技术的植物资源监测研究进展[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
2 李浩;马万里;吴永胜;吕桂芬;卢萍;;内蒙古荒漠草原土壤微生物生物量及呼吸强度动态变化的研究[A];微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集[C];2008年
3 郭正堂;侯甬坚;;第1章 黄土高原全新世以来自然环境变化概况[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
4 白清云;;强化农业环境保护,实现我国农业向循环模式的转变[A];中国环境科学学会2006年学术年会优秀论文集(中卷)[C];2006年
5 刘纪远;于贵瑞;王绍强;岳天祥;高志强;;陆地生态系统碳循环及其机理研究的地球信息科学方法初探[A];中国地理学会2000~2002年综合学术年会论文集[C];2002年
6 张丽萍;李学森;顾祥;任玉平;;陆地生态系统土壤呼吸研究现状及进展[A];发展低碳农业 应对气候变化——低碳农业研讨会论文集[C];2010年
7 刘立新;董云社;齐玉春;周凌晞;;内蒙古锡林河流域土壤呼吸的温度敏感性研究[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
8 云文丽;;近50年气候变化对内蒙古典型草原净第一性生产力的影响[A];中国气象学会2007年年会生态气象业务建设与农业气象灾害预警分会场论文集[C];2007年
9 赵慧颖;魏学占;乌秋力;赵恒和;田辉春;;呼伦贝尔典型草原区牧草气候生产潜力评估[A];中国气象学会2008年年会复杂地形影响下的天气与气候分会场论文集[C];2008年
10 华维;范广洲;陈权亮;周定文;;青藏高原西部陆气相互作用的模拟研究1[A];中国气象学会2008年年会复杂地形影响下的天气与气候分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 鱼小军;牦牛粪维系青藏高原高寒草地健康的作用机制[D];甘肃农业大学;2010年
2 焦婷;温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 郝文芳;陕北黄土丘陵区撂荒地恢复演替的生态学过程及机理研究[D];西北农林科技大学;2010年
4 徐小明;吉林西部水田土壤碳库时空模拟及水稻生产的碳足迹研究[D];吉林大学;2011年
5 周丽艳;中国北方针叶林生态系统碳通量及其影响机制研究[D];北京林业大学;2011年
6 方显瑞;杨树人工林生态系统碳交换及其环境响应[D];北京林业大学;2011年
7 李庆云;黄土丘陵区流域径流泥沙对气候变化和高强度人类活动响应研究[D];北京林业大学;2011年
8 陈先江;黄土高原农业土地利用对土壤呼吸与有机碳贮量的影响[D];兰州大学;2011年
9 史小明;开垦、黄帚橐吾蔓延和禁牧对高寒草甸土壤碳氮过程的影响[D];兰州大学;2011年
10 张阳武;小兴安岭泥炭沼泽植物区系及土壤理化性质研究[D];东北林业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王继明;内蒙古温带典型草原主要温室气体(GHG,CH_4、CO_2)通量的变化特征[D];安徽师范大学;2010年
2 王祥;侵蚀区不同植物凋落物及土壤碳、氮含量与特性研究[D];西北农林科技大学;2010年
3 卢茜;武夷山不同类型土壤有机碳含量及影响因素研究[D];福建师范大学;2010年
4 朱宁;中亚热带不同常绿阔叶林群落土壤呼吸及其影响因素研究[D];福建师范大学;2010年
5 洪瑜;湘中丘陵区不同土地利用方式土壤的碳氮含量及质量评价[D];中南林业科技大学;2007年
6 张剑锋;不同经营类型杉木人工林土壤呼吸率及影响因素研究[D];中南林业科技大学;2007年
7 徐桂林;杉木林地不同更新方式土壤碳氮垂直分布及碳库管理指数[D];中南林业科技大学;2009年
8 王平;华北低丘山地不同土地利用方式土壤呼吸差异及其影响因素[D];河北农业大学;2011年
9 徐淑新;营养元素的添加对草原生态系统土壤碳过程的影响[D];山东师范大学;2011年
10 张文龙;镇域尺度农田生态系统地上生物量遥感估算及地表有机碳储量研究[D];山东农业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘艳萍;刘铁文;邢恩德;;内蒙古乌兰察布荒漠草原土壤风力侵蚀机理研究[J];安徽农业科学;2010年12期
2 李红梅;李林;邓振镛;黎明;;气候变化对青海高原及周边地区畜牧业的影响及应对措施[J];安徽农业科学;2010年32期
3 孙琳婵;赵林;李韧;姚济敏;肖瑶;乔永平;焦克勤;;西大滩地区光合有效辐射的基本特征[J];冰川冻土;2010年06期
4 王旭;尹光彩;周国逸;孙阁;唐旭利;王春林;闫俊华;;鼎湖山针阔混交林光合有效辐射的时空格局[J];北京林业大学学报;2007年02期
5 杨利民,王仁忠,李建东;松嫩平原主要草原群落放牧干扰梯度对植物多样性的影响[J];草地学报;1999年01期
6 牛建明;气候变化对内蒙古草原分布和生产力影响的预测研究[J];草地学报;2001年04期
7 王玉辉,何兴元,周广胜;放牧强度对羊草草原的影响[J];草地学报;2002年01期
8 王玉涛;马志波;马钦彦;郝晓东;刘兴良;;北京地区4种阔叶树光合作用对CO_2浓度及温度变化的响应[J];河北农业大学学报;2006年06期
9 李金花,潘浩文,王刚;内蒙古典型草原退化原因的初探[J];草业科学;2004年05期
10 钟华平,樊江文,于贵瑞,韩彬;草地生态系统碳蓄积的研究进展[J];草业科学;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 何文清;北方农牧交错带农用地风蚀影响因子与保护性农作制研究[D];中国农业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 马瑞芳;内蒙古草原区近50年气候变化及其对草地生产力的影响[D];中国农业科学院;2007年
2 盛文萍;气候变化对内蒙古草地生态系统影响的模拟研究[D];中国农业科学院;2007年
3 蒋琰;北亚热带次生栎林碳收支的研究[D];南京林业大学;2010年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘天增;陇东典型草原土壤硝化微生物及硝化作用对绵羊放牧强度的响应[D];兰州大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张利;旱地冬小麦耗水规律研究[J];河北农业大学学报;1994年S1期
2 崔骁勇,陈佐忠,杜占池;半干旱草原主要植物光能和水分利用特征的研究[J];草业学报;2001年02期
3 王兮之,杜国桢,梁天刚,戴若兰,王刚;基于RS和GIS的甘南草地生产力估测模型构建及其降水量空间分布模式的确立[J];草业学报;2001年02期
4 李金花,李镇清,任继周;放牧对草原植物的影响[J];草业学报;2002年01期
5 白永飞,许志信;降水量的季节分配对羊草草原群落地上部生物量影响的数学模型[J];草业学报;1997年02期
6 周才平,欧阳华,王勤学,渡边正孝,孙青强;青藏高原主要生态系统净初级生产力的估算[J];地理学报;2004年01期
7 莫兴国,刘苏峡,林忠辉,陈丹,赵卫民;无定河流域水量平衡变化的模拟[J];地理学报;2004年03期
8 邓慧平,唐来华;沱江流域水文对全球气候变化的响应[J];地理学报;1998年01期
9 季劲钧,余莉;地表面物理过程与生物地球化学过程耦合反馈机理的模拟研究[J];大气科学;1999年04期
10 吕建华,季劲钧;青藏高原大气-植被相互作用的模拟试验 Ⅰ.物理通量和参数[J];大气科学;2002年01期
【相似文献】
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1 颜廷武;尤文忠;;森林生态系统应对气候变化响应研究综述[J];环境保护与循环经济;2010年12期
2 王秀云;孙玉军;;森林生态系统碳储量估测方法及其研究进展[J];世界林业研究;2008年05期
3 苑韶峰;杨丽霞;;土壤有机碳库及其模型研究进展[J];土壤通报;2010年03期
4 胡慧蓉;马焕成;罗承德;胡庭兴;;森林土壤有机碳分组及其测定方法[J];土壤通报;2010年04期
5 赵士洞,汪业勖;森林与碳循环[J];科学对社会的影响;2001年03期
6 吴建国,徐德应;六盘山林区几种土地利用方式对土壤中可溶性有机碳浓度影响的初步研究[J];植物生态学报;2005年06期
7 毛留喜;孙艳玲;延晓冬;;陆地生态系统碳循环模型研究概述[J];应用生态学报;2006年11期
8 曹兴;金莉莉;;农田生态系统土壤呼吸研究进展[J];现代农业科技;2008年22期
9 闫美杰;时伟宇;杜盛;;土壤呼吸测定方法述评与展望[J];水土保持研究;2010年06期
10 马祥庆,刘爱琴,邵文,康国庆;大气CO_2增加对森林生态系统影响研究综述[J];福建林学院学报;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚冠荣;高全洲;;河流碳循环与全球变化研究进展[A];中国地理学会2004年学术年会暨海峡两岸地理学术研讨会论文摘要集[C];2004年
2 李绚丽;谈哲敏;;大气圈碳循环的模拟研究进展[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)[C];2001年
3 冯伟洲;成美捷;宋艳萍;姜晨光;;从全球碳循环的特点淡我国的减碳策略[A];第十三届中国科协年会第14分会场-地热能开发利用与低碳经济研讨会论文集[C];2011年
4 钟华平;樊江文;于贵瑞;韩彬;胡中民;岳燕珍;梁飚;;草地生态系统碳循环研究进展[A];中国草学会草地资源与管理第四次学术交流会论文集[C];2003年
5 陶波;葛全胜;李克让;邵雪梅;;陆地生态系统碳循环研究进展[A];中国地理学会2000~2002年综合学术年会论文集[C];2002年
6 赵士洞;汪业勖;于振良;李叙勇;;中国森林生态系统碳循环研究[A];生态学的新纪元——可持续发展的理论与实践[C];2000年
7 姚玉璧;李耀辉;王毅荣;张秀云;李耀邦;魏锋;;黄土高原气候与气候生产力对全球气候变化响应[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
8 王效科;欧阳志云;苗鸿;冯宗炜;;陆地生态系统碳循环:不确定性与研究展望[A];生态安全与生态建设——中国科协2002年学术年会论文集[C];2002年
9 宋富强;张一平;;引种植物物候对气候变化的响应[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
10 王明玉;王秋华;赵凤君;田晓瑞;;气候变化对我国林火影响与对策[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 通讯员 聂鑫;西北农作物气候变化响应通过鉴定[N];中国气象报;2009年
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5 记者 胡俊;低碳循环 科技创新 产学研联盟[N];中国有色金属报;2010年
6 本报驻基辅记者何永晋;碳循环:未来长期天气预报的关键?[N];科技日报;2003年
7 记者 苑铁军 孙阁;树立低碳循环理念 加快绿色发展步伐[N];中国绿色时报;2010年
8 朱广菁 陈萌;“碳循环”成各国政府关注点[N];大众科技报;2003年
9 延宏;把脉碳循环重建生态学[N];科技日报;2003年
10 记者 顾钢;基于测量数据的地球碳循环轨迹初步摸清[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 连英立;张掖盆地地下水对气候变化响应特征与机制研究[D];中国地质科学院;2011年
2 陈四清;基于遥感和GIS的内蒙古锡林河流域土地利用/土地覆盖变化和碳循环研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2002年
3 王鹏;深海沉积物微生物多样性及其与环境相互关系的研究[D];中国海洋大学;2005年
4 黎明;天鹅洲湿地生态系统CO_2通量动态变化及其影响因子评价[D];中国科学院研究生院(武汉植物园);2007年
5 唐松;大洋浮游植物生长过程中的营养盐限制作用及碳循环研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2006年
6 刘卫国;新疆陆地生态系统净初级生产力和碳时空变化研究[D];新疆大学;2007年
7 杨朋金;裸露潮间带表观CO_2通量的变化规律[D];中国海洋大学;2009年
8 姚锐;中国岩石风化对大气CO_2的汇效应研究[D];中南大学;2003年
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10 贾宏涛;新疆退化草地围封的生态效应分析[D];新疆农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曾艳;亚热带岩溶山区夏季土壤CO_2浓度的分布状况与变化规律[D];西南师范大学;2003年
2 杨洪;武汉东湖碳循环过程和碳收支研究[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2004年
3 黄姣凤;分子动力学模拟海水吸收二氧化碳及计算相关扩散系数[D];首都师范大学;2008年
4 赵珂;云南深大断裂温泉CO_2释放规律研究[D];西南师范大学;2005年
5 陈正华;基于CASA和多光谱遥感数据的黑河流域NPP研究[D];兰州大学;2006年
6 魏婷婷;郑州东区生态系统碳循环研究[D];河南农业大学;2008年
7 孙超;黄河调水调沙时期的碳输运特征及花园口站碳系统各分量的年变化[D];中国海洋大学;2007年
8 孙艳丽;夏季金佛山垂直自然带上岩溶生态系统内CO_2动态的研究[D];西南师范大学;2004年
9 王宪伟;扎龙季节性积水芦苇湿地生态变化的CENTURY模型模拟研究[D];东北师范大学;2005年
10 杨春雷;合肥市蜀山森林公园森林凋落物研究[D];安徽农业大学;2007年
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