黃土高原地表能量收支及對退耕還林（草）的回響

《黃土高原地表能量收支及對退耕還林（草）的回響》是依託陝西師範大學，由嚴建武擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：黃土高原地表能量收支及對退耕還林（草）的回響
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：嚴建武
• 依託單位：陝西師範大學

項目摘要

土地利用/土地覆蓋變化（LUCC）導致的地表能量平衡的改變，是影響氣候系統的關鍵因素之一，但氣候變化反過來也會對地表能量交換過程產生影響。已有研究缺乏LUCC過程和氣候變化對地表能量收支影響的辨識，以及地表能量收支對典型土地利用活動回響程度的定量研究，這不利於對LUCC過程氣候效應的客觀評價。本項目擬在對新一代集成陸面過程模型（EASS）發展最佳化的基礎上，採用多時相LUCC百分比數據，針對經歷著典型LUCC過程（退耕還林（草））的黃土高原地區，分析過去25年地表能量通量的時空變化特徵，通過合理的模擬情景設定，區分LUCC過程和氣候變化對地表能量收支的貢獻率，定量揭示該地區實施退耕還林（草）工程以來地表能量收支對退耕還林（草）的回響規律，從而實現對退耕還林（草）通過關鍵生物物理過程對黃土高原區域氣候影響機理的深入認識，也為當地制定合理的土地利用政策提供參考。

結題摘要

在區域尺度上，土地利用/土地覆蓋變化（LUCC）因生物物理過程變化所產生的生態/氣候效應不可低估。已有研究缺乏典型LUCC過程和氣候變化對關鍵生物物理過程貢獻率的區分，以及關鍵生物物理過程對典型土地利用活動回響程度的定量研究，這不利於對LUCC過程氣候效應的客觀評價和區域土地利用政策的合理制定。 通過本項目的研究，發現新一代集成陸面過程模型（EASS）能夠較準確地模擬黃土高原地區的地表能量收支，在黃土高原主要生態系統類型上，分別解釋了淨輻射、顯熱通量和潛熱通量觀測值99%、75.5%和91%的變異性。 黃土高原地區過去25年陸表能量通量表現出明顯的時空變化規律。從多年平均的季節變化看，淨輻射呈單峰變化特徵，最高值出現在4月份；潛熱通量也呈單峰變化特徵，但最高值出現在5、6或7月份；顯熱通量的季節變化與潛熱通量和淨輻射相反，最低值出現在7月份。 空間分布上，黃土高原顯熱通量總體上呈現西北部高、東南部低的空間分布特徵，潛熱通量則表現出明顯的季節性特徵，在夏季植被恢複比較好的東南部明顯較高。淨輻射呈北部高，南部低的空間分布格局。 通過合理的模擬情景設計，本研究發現，在年際尺度上，黃土高原地區過去30年是氣候變化對陸表能量通量的影響和分配占主導，而在季節尺度上，土地覆蓋變化對地表通量分配的影響占主導。 通過本研究項目的開展，對LUCC過程通過生物物理作用對黃土高原區域氣候的影響機理的深入認識和退耕還林（草）工程實施成效進行定量評估，可為區域陸-氣能量交換模擬及分析提供新思路，也為當地制定合理的土地利用政策提供參考。