陆地生态系统碳水通量模拟与动态分析

目录
前言
第1章全球变化与陆地生态系统碳水通量1
1.1引言1
1.2陆地生态系统碳水通量2
1.3遥感在陆地生态系统碳水通量中的应用4
1.4本章小结5
第2章陆地生态系统碳水通量研究进展及展望6
2.1调查实测法6
2.2通量观测法6
2.2.1陆地碳观测6
2.2.2国际通量观测研究网络7
2.2.3中国陆地生态系统碳通量观测研究网络7
2.3模型模拟8
2.3.1统计模型8
2.3.2光能利用率模型9
2.3.3生态过程模型10
2.4陆地生态系统碳水通量模型敏感性及不确定性分析10
2.5存在问题及发展趋势11
2.6本章小结12
第3章全球碳水通量尺度扩展遥感模型13
3.1碳水通量尺度扩展遥感模型的发展及应用13
3.1.1尺度扩展方法的发展13
3.1.2尺度扩展方法在碳水通量估算中的应用14
3.2尺度扩展模型模拟全球碳水通量——以全球草地碳水通量模拟为例15
3.2.1全球草地研究区15
3.2.2草地碳水通量研究数据16
3.2.3分类决策树模型19
3.2.4回归决策树模型20
3.2.5模型构建22
3.2.6模型验证与精度分析24
3.3本章小结27
第4章基于光能利用率模型的碳水通量模拟28
4.1中国北部农牧交错带GPP模拟28
4.1.1研究区简介28
4.1.2研究数据29
4.1.3光能利用率模型构建及不同模型结构对比35
4.2多源多尺度数据对GPP模拟的不确定性分析41
4.2.1优选模型的输入参量敏感性分析41
4.2.2区域尺度GPP估算及不确定性分析43
4.2.3数据源及分辨率对GPP估算的不确定性46
4.3北美大平原草地GPP模拟及草地功能类型对模拟结果的不确定性分析48
4.3.1研究区简介49
4.3.2研究数据50
4.3.3典型光能利用率模型介绍54
4.3.4站点尺度不同功能类型草地GPP估算及不确定性57
4.3.5区域尺度不同功能类型草地GPP估算及不确定性61
4.3.62001～2009年北美大平原不同功能类型草地GPP变化分析67
4.4本章小结68
第5章数据–模型融合碳水通量模拟70
5.1LPJ-DGVM生态过程模型70
5.1.1模型介绍与参数筛选70
5.1.2数据源介绍73
5.2LPJ-DGVM模型参数优化74
5.2.1敏感性分析及参数优化算法75
5.2.2模型参数不确定性分析78
5.2.3碳水参量模拟的参数敏感性分析79
5.2.4参数优化后的模型性能评价83
5.3基于遥感数据–模型同化的碳通量模拟88
5.3.1同化方案及算法介绍88
5.3.2参数同化前后GPP模拟性能对比91
5.3.3参数同化前后ET模拟性能对比93
5.4Biome-BGCMuSo模型土壤参数同化的植被碳通量模拟与动态分析94
5.4.1Biome-BGCMuSo模型94
5.4.2Biome-BGCMuSo同化框架101
5.4.3模拟结果与分析102
5.5本章小结108
第6章植被和土壤多通道参数联合同化的碳水通量优化模拟110
6.1过程同化方法与数据111
6.1.1耦合模型LPJ-PM111
6.1.2LPJ-VSJA同化系统与精度验证113
6.1.3POD-En4DVar同化算法116
6.1.4数据源介绍118
6.2多源遥感–耦合模型同化方案123
6.2.1植被参量的同化124
6.2.2土壤参量的同化125
6.2.3植被与土壤参量的联合同化127
6.2.4同化算法误差设置与处理128
6.2.5小结129
6.3全球植被碳水通量优化模拟评估130
6.3.1基于通量站点的GPP同化模拟评估130
6.3.2基于通量站点的ET同化模拟评估133
6.3.3湿润区与干旱区同化模拟性能对比137
6.3.4SMAP与SMOS土壤湿度数据的ET同化性能对比139
6.3.5GPP与ET的空间产品验证与评估141
6.3.6小结145
第7章陆地生态系统碳水通量时空格局与动态分析147
7.1碳水通量的全球空间分布特征147
7.2碳水通量的全球时序变化特征148
7.2.1时序变化特征148
7.2.2时序变化的空间分异150
7.3各大洲草地碳水通量时序变化特征155
7.4各草地类型碳水通量时序变化特征159
7.5本章小结166
第8章陆地生态系统碳水通量对气候变化的响应168
8.1全球植被气候变化特征——以草地为例168
8.2气候因子对碳水通量变化的综合影响170
8.3气候因子对碳水通量变化影响的空间分异性175
8.4干旱对碳水通量变化的影响180
8.5本章小结182
参考文献183
附录200