《荒漠草原生態系統碳水循環特徵與規律》是一本2022年科學出版社出版的圖書，作者是杜靈通 等。
基本介紹
- 中文名：荒漠草原生態系統碳水循環特徵與規律
- 作者：杜靈通 等
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2022年6月
- 頁數：297 頁
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787030723611
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
陸地生態系統碳循環和水循環是陸地表層系統物質和能量循環的核心，也是兩個相互耦合的基本生態學過程，是當前生態系統生態學的核心研究領域。《荒漠草原生態系統碳水循環特徵與規律》在概述生態系統碳水循環監測與模擬的理論基礎上，基於氣象、遙感、渦度相關、站點觀測和模型模擬等系列技術，以寧夏鹽池荒漠草原為案例，詳細研究了氣候變化和人類活動影響下的荒漠草原生態系統碳水循環的特徵與規律。《荒漠草原生態系統碳水循環特徵與規律》在荒漠草原生態系統碳水循環的過程與機理研究方面具有較高的理論價值，在荒漠草原區人工灌叢林碳水循環規律方面也具有一定認識，可為地方政府制定適宜的水資源供需調控和可持續經營策略提供科學依據。
圖書目錄
目錄
第1章 草原生態系統碳水循環研究進展 1
1.1 草原生態系統碳循環研究進展 1
1.1.1 淨初級生產力研究進展 1
1.1.2 草地碳循環及模型模擬研究進展 8
1.1.3 草地碳通量觀測研究進展 10
1.1.4 草地土壤呼吸研究進展 11
1.2 草原生態系統水循環研究進展 12
1.2.1 蒸散理論研究進展 12
1.2.2 蒸散監測方法研究進展 15
1.2.3 草原生態系統蒸散研究進展 17
第2章 生態系統碳循環監測方法與技術 20
2.1 生態系統碳儲量及碳通量 20
2.1.1 陸地生態系統碳循環 20
2.1.2 總初級生產力 21
2.1.3 淨初級生產力 21
2.1.4 生態系統淨交換 22
2.2 生態系統碳循環模型模擬 23
2.2.1 基於CASA模型的淨初級生產力模擬 23
2.2.2 基於BIOME-BGC模型的碳循環過程模擬 26
2.3 生態系統碳循環監測 27
2.3.1 生物量監測 27
2.3.2 基於渦度相關技術的碳通量監測 29
2.3.3 土壤呼吸監測 31
第3章 生態系統水循環監測方法與技術 34
3.1 陸地生態系統水循環 34
3.1.1 水的性質與形態 34
3.1.2土壤-植被-大氣間的水循環 35
3.2 陸地與大氣間的水汽交換 37
3.2.1 水汽交換的驅動能量 37
3.2.2 水汽交換的形式 37
3.2.3 生態系統蒸散 38
3.3 蒸散估算模型與方法 39
3.3.1 P-M公式及潛在蒸散 39
3.3.2 基於BIOME-BGC模型的蒸散模擬 41
3.3.3 基於BESS模型的蒸散模擬 42
3.3.4 基於SEBAL模型的蒸散模擬 48
3.4 生態系統水循環監測 49
3.4.1 基於遙感技術的區域蒸散及生態需水監測 49
3.4.2 基於渦度相關技術的水通量監測 50
3.4.3 土壤水分及儲量監測 52
第4章 寧夏草地生產力時空特徵 54
4.1 基於大尺度遙感產品的寧夏總初級生產力特徵 54
4.1.1 MODIS大尺度植被生產力產品 54
4.1.2 近十幾年寧夏總初級生產力時空特徵 55
4.2基於 CASA模型的寧夏草地淨初級生產力模擬及評價 57
4.2.1 驅動 CASA模型的氣象要素插值方法 57
4.2.2 不同氣象要素的插值結果 58
4.2.3 寧夏草地淨初級生產力模擬結果驗證 60
4.3 寧夏草地淨初級生產力時空特徵及其氣候回響 66
4.3.1 淨初級生產力的時空分析方法 66
4.3.2 寧夏草地淨初級生產力時空變化特徵 67
4.3.3 寧夏草地淨初級生產力變化與氣象因子的相關分析 72
第5章 鹽池荒漠草原帶的人工灌叢分布及其生物量 75
5.1 草地自然灌叢化及人工灌叢化現象 75
5.1.1 草地灌叢化的概念及全球概況 75
5.1.2 鹽池荒漠草原人工灌叢化現象 76
5.1.3 灌叢化背景下鹽池縣植被葉面積指數變化 77
5.2 鹽池荒漠草原人工檸條灌叢地理分布及景觀特徵 86
5.2.1 人工檸條灌叢提取及景觀分析方法 86
5.2.2 鹽池荒漠草原人工檸條灌叢的地理分布特徵 87
5.2.3 鹽池荒漠草原人工檸條灌叢景觀特徵 91
5.3 樣地尺度人工檸條灌叢生物量實測與建模 93
5.3.1 人工檸條灌叢生物量實測 93
5.3.2 樣地尺度生物量估算建模 95
5.3.3 樣地尺度生物量估算結果 100
5.4 區域尺度人工檸條灌叢生物量遙感估算 102
5.4.1 遙感影像的獲取與處理 102
5.4.2 生物量估算的遙感特徵參數 104
5.4.3 區域尺度人工檸條灌叢生物量遙感模型 107
5.4.4 鹽池荒漠草原人工檸條灌叢生物量估算結果 114
第6章 氣候變化和人工灌叢化對鹽池荒漠草原碳循環的影響 117
6.1 氣候變化和人類活動對草地碳循環的影響 117
6.1.1 氣候變化對草地碳循環的影響 117
6.1.2 人類活動對草地碳循環的影響 118
6.2 氣候變化對鹽池荒漠草原碳儲量的影響 120
6.2.1 氣候情景設計與重建 121
6.2.2 碳儲量模擬結果驗證 122
6.2.3 不同氣候情景下的鹽池荒漠草原平均碳儲量差異 122
6.2.4 各氣候情景下近60年鹽池荒漠草原碳儲量時間變化特徵 124
6.2.5 氣候變化對荒漠草原碳儲量的影響 125
6.2.6 小結 128
6.3 人工灌叢化對鹽池荒漠草原碳儲量的影響 129
6.3.1 人工檸條灌叢生長過程模擬及灌木-草本比例確定 129
6.3.2 基於人工灌叢化過程的鹽池荒漠草原碳儲量模擬 131
6.3.3人工灌叢化對不同類型碳儲量的影響 135
6.3.4 小結 142
6.4 人工灌叢化對荒漠草原地-氣間碳通量的影響 142
6.4.1 人工灌叢化的荒漠草原生態系統碳通量特徵 143
6.4.2 人工灌叢化對土壤呼吸的影響 147
6.4.3 小結 150
第7章 基於遙感蒸散產品的寧夏草地蒸散特徵分析 153
7.1 兩種遙感蒸散產品在寧夏的套用對比 153
7.1.1 MOD16與BESS蒸散產品 153
7.1.2 區域年平均蒸散對比 154
7.1.3 逐像元蒸散結果對比 155
7.1.4 不同植被類型地表的蒸散結果對比 157
7.1.5 兩種遙感蒸散產品與氣象因子的關係 157
7.2 基於MOD16的寧夏草地蒸散時空特徵及演變規律 158
7.2.1 寧夏草地蒸散的時間變化特徵 158
7.2.2 寧夏草地蒸散的空間變化特徵 161
7.2.3 寧夏草地蒸散變化趨勢分析 164
7.3小結 165
第8章 鹽池荒漠草原蒸散觀測模擬與特徵分析 167
8.1 區域潛在蒸散能力及長期蒸散特徵 167
8.1.1 鹽池潛在蒸散長期演變特徵 167
8.1.2 歷史時期實際蒸散重建 173
8.2 基於 BESS模型模擬的鹽池近十幾年實際蒸散 176
8.2.1 模型結果驗證與不確定性分析 176
8.2.2 多年實際蒸散時序特徵 178
8.3 基於渦度相關的生長季實際蒸散特徵 184
8.3.1 鹽池荒漠草原能量通量特徵 184
8.3.2 人工灌叢化荒漠草原蒸散特徵 188
8.3.3 實際蒸散與環境因子的耦合關係 191
8.3.4 渦度觀測存在的問題 196
8.4 鹽池荒漠草原人工灌叢群落蒸散特徵 197
8.4.1 莖流-蒸滲儀法測定蒸散試驗與精度驗證 197
8.4.2 灌木蒸騰和叢下蒸散特徵 201
8.4.3 蒸散耗水規律及其影響分析 203
8.5 基於SEBAL模型的鹽池區域蒸散反演及生態需水分析 207
8.5.1 鹽池區域蒸散的年際變化 207
8.5.2 鹽池區域蒸散的空間變化 208
8.5.3 不同土地覆蓋類型的蒸散特徵 209
8.5.4 鹽池縣生態需水量特徵 210
8.5.5 遙感蒸散估算問題與討論 211
第9章 人工灌叢化對鹽池荒漠草原蒸散的影響 213
9.1 人工灌叢驅動下的生態水文格局研究前沿 213
9.1.1 荒漠草原人工灌叢驅動下的生態水文問題 213
9.1.2 乾旱區植被重建的生態水文學挑戰 214
9.1.3 人工灌叢化驅動下的區域生態水文學格局與過程 216
9.1.4 乾旱區生態水文過程觀測與模擬技術 217
9.2 鹽池荒漠草原人工植被重建與區域蒸散的關係 218
9.2.1 鹽池植被變化特徵 218
9.2.2 鹽池蒸散變化特徵 220
9.2.3 人工植被重建對區域蒸散的影響 221
9.3 基於站點觀測的草地與人工灌叢蒸散差異分析 224
9.3.1 觀測方法與實驗設計 224
9.3.2 草地與人工灌叢的蒸散對比 225
9.3.3 蒸散對環境因子的回響 228
9.4 人工灌叢化對鹽池荒漠草原蒸散及組分的影響模擬 230
9.4.1 研究方法與模擬設計 230
9.4.2 蒸散模擬結果精度驗證 233
9.4.3 人工灌叢化對鹽池荒漠草原葉面積指數（LAI）的影響 .233
9.4.4 人工灌叢化對荒漠草原蒸散及其組分的影響 235
第10章 寧夏荒漠草原生態系統碳水耦合特徵 239
10.1 生態系統碳水耦合的概念及進展 239
10.1.1 生態系統碳水耦合的概念 239
10.1.2 葉片和植株尺度的碳水耦合 241
10.1.3 冠層和生態系統尺度的碳水耦合 242
10.1.4 區域尺度的碳水耦合 243
10.2 生態系統碳水耦合的國際研究現狀分析 243
10.2.1 分析方法及文獻基礎 243
10.2.2 文獻產出時間、國家、機構與作者分析 244
10.2.3 研究領域、關鍵字及前沿趨勢分析 247
10.2.4 碳水耦合研究展望 251
10.3 寧夏陸地生態系統碳水耦合特徵——水分利用效率分析 252
10.3.1 不同生態系統的水分利用效率特徵 252
10.3.2 水分利用效率的時空變化特徵 254
10.3.3 水分利用效率的影響因子分析 256
10.4 鹽池荒漠草原人工灌叢群落的碳水耦合分析 259
10.4.1 水分利用效率相關的環境因子的變化特徵 259
10.4.2 水分利用效率的變化特徵 261
10.4.3 水分利用效率變化的驅動機制 261
10.5 鹽池縣荒漠草原碳水耦合特徵——水分利用效率分析 265
10.5.1 總初級生產力和蒸散的耦合特徵 265
10.5.2 水分利用效率的時空變化特徵 266
10.5.3 鹽池縣植被水分利用效率變化趨勢 267
10.5.4 不同土地利用類型的水分利用效率變化特徵 268
10.5.5 區域水分利用效率變化原因分析 269
參考文獻 271
