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摘要:针对中国草原、荒漠草原生态系统承载的温室气体量在区域大尺度上无法有效量化的问题,本研究通过生态系统温室气体值(green-house gas value,GHGV) 模型,利用国内1990-2015 年共6 期的草原、荒漠草原的土地利用数据,开展草原时空变化分析,结合全球和中国本地化后的两套模拟参数分别模拟分析中国草原、荒漠草原近25 年来对3 类主要温室气体(CO2 、CH4、N2O) 的封存潜力.结果显示,研究时段内,草原、荒漠草原的面积呈下降趋势,对温室气体的封存潜力有所减弱,封存的温室气体减少了1.93 Pg·CO2-eq-1.通过对比参数本地化和模型自带参数的模拟结果发现,本地化参数后草原、荒漠草原生态系统的温室气体模拟值均大于使用全球参数的模拟值.本研究同时发现,从草原面积到草地的碳储量,当前研究均面临量值差异的挑战,亟待开展更多深入的研究....
摘要:作物物候对气候变化非常敏感,但是全国范围内对春小麦物候及其与水热气候条件对应的关系研究仍然不足.本研究利用农业站点观测的物候数据和气象站点观测的气温及降水数据,联立分析春小麦生长过程的关键物候时空变化情况,并探讨气候与物候直接的相关关系.结果显示:2000-2013年我国春小麦生长期以及生长期内的平均温、降水量增减变化的站点数量没有明显差异;春小麦生长期长度变化与平均温之间总体呈负相关;全国平均温每升高1℃春小麦生长期缩短3.14天,但是春小麦生长期长度基本不受到降水量变化的影响.此外,人为耕作日期的选择对物候期起始的影响也包含在该研究中.该研究完整地报道温度、水分等气象要素对作物生长发育过程的影响,结果可以为更好地制定种植措施、安排种植时间提供科学的参考依据....
摘要:针对当前城市规划中对建设用地适宜性评价框架的不尽合理问题,以河南省西峡县为例构建了包含主导性和限制性逻辑的综合评价方案.利用遥感与地理信息系统相结合的方法,将生态敏感性作为限制性因素进行城市建设用地适宜性研究.研究区的分析结果显示:西峡县整体新增城镇建设区呈现南北区域不适宜而中间适宜的特征,而适宜和较适宜城市建设的用地主要分布在鹳河及其支流形成的河谷地带.但在中心城区外缘某些区域生态敏感性强,应禁止开发活动.研究结果有效体现出建设用地和生态用地的空间格局,对城市总体规划具有一定的参考价值....
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北大核心 CSTPCD CSCD CBST
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摘要:碳排放安全评价和预测在应对全球气候变化、实现区域可持续发展方面有重要意义.根据1996-2012年统计数据,基于压力—响应模型,从经济、社会、环境3个层面构建省域能源消费碳排放安全评价指标体系,分析了中国能源消费碳排放安全的时空分异,并运用GM(1,1)方法进行预测.结果表明:1996-2012年,中国碳排放安全综合指数在临界安全区间内呈现波动下降趋势.其中,压力系统指数与综合指数变化态势趋于一致,响应系统指数表现为上升趋势;多数省区处于临界安全状态,亚安全状态省区逐渐消失,安全等级差的省区出现南移现象;大部分省区压力系统恶化的同时响应系统好转;区域间碳排放安全差距逐渐缩小,高压力低响应的区域大量减少.预测发现,2020年全国大部分省区处于临界安全或以下状态,碳排放安全情况不容乐观....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:以北京市为例,基于多期土地利用变化(LUCC)数据集,城市和郊区气象观测数据及一期Landsat TM影像,对北京市的城市扩展与地表温度和近地表气温的对应关系及变化过程作了分析.利用混合像元分解技术实现北京市区下垫面的分类,并联立"单窗算法"反演的地表温度数据进行分析,在北京市范围内利用多期LUCC和气象站点观测数据,对北京城市扩展对气候的影响进行时间和空间上的综合评价.结果表明:北京市地表温度的高低主要与不透水层的比例有关,不透水层对地表增温的作用要大干植被层的降温作用;从时间上看,初步证实了城市热岛强度前期随着城市扩展而增加,但在一定条件下,其强度随城市扩展并非一味升高,反而会出现一定程度上的稳定甚至降低现象....
摘要:从机理上研究冬小麦最优水肥管理措施及其对大气CO2浓度变化的适应性,对保障粮食安全、促进农业可持续发展有重要意义.基于DSSATv4.5模型中的CERES-Wheat模块,模拟开封市冬小麦2001-2010年气象条件变化对冬小麦开花期、成熟期的影响;设定42种水肥组合方式,分析水肥因素对冬小麦产量的影响,同时选取出最优水肥组合方式;在最优水肥组合方式支持下,模拟不同大气CO2浓度水平下冬小麦的生长状况,分析CO2的施肥效应.研究结果表明:冬小麦开花期、成熟期随降水量的增加有所提前;生长期平均温增加能够明显促进冬小麦开花期、成熟期提前;灌溉量、施肥量的增加对冬小麦产量带来先快速增长后趋于稳定的增产效果,但过量施肥或灌溉均会导致不同程度的减产;大气CO2浓度增高对冬小麦有明显的增产效果,同时其各项生产指标也随CO2浓度增高而表现出平稳增长的趋势.可得出结论:冬小麦开花期、成熟期较晚的年份其生长期平均温均在11.0℃以下;控制施肥量300 kg/hm2、灌溉量200 mm左右的水肥组合能够达到理想的冬小麦高产节约种植效果;未来40年的大气CO2浓度增高会对冬小麦种植带来明显的增产效应....
[硕士论文] 张帅帅
地图学与地理信息系统 河南大学 2017(学位年度)
摘要:气候变化一直是世界各国政府、社会公众以及科研工作人员共同关注的议题,也是与人类生产生活息息相关的问题。全球气候变暖是气候变化的最主要问题,会直接影响农业等人工生态系统和森林等自然生态系统。1951—2010年全球表面温度升高超过一半是由人为增加和其他人为强迫引起的的温室气体浓度升高导致的。化石燃料燃烧导致的温室气体排放由于数据源丰富而便于计算归纳。2010年,人为温室气体排放量达到49.5Pg CO2/yr(1Pg=1015g),化石燃料燃烧和工业过程的CO2排放量占总排放量的78%。但由自然生态系统时空变化而引起的温室气体排放数据由于数据收集及运算的复杂性尚存在欠缺。陆地生态系统是受人类活动影响最明显也是较为脆弱的生态系统,不合理的人类活动时刻对陆地上的土地利用及土地覆被类型造成冲击,进而影响陆地生态系统的温室气体排放。
  中国主要部分位于北半球中纬度地带,背靠亚欧大陆,面临西北太平洋,国土辽阔,地形复杂,地貌多样,在这些自然要素的影响下,也形成了多样的陆地生态系统。而我国经济一直走在快车道,人类活动不可避免地会对陆地生态系统造成影响,而如何去评价这些活动引起的土地利用及土地覆被类型变化导致的气候效应,并科学合理规划以实现和谐发展有着很强的理论和实践意义。
  本文在阅读国内外文献的基础上,引入GHGV(green-house gas value of ecosystems)模型,量化各生态系统温室气体量值,开展了模型的关键参数本地化工作。在对国内各生态系统相关参数进行收集整理后,与世界相近生态系统类型数据进行了对比分析,本地化参数带入模型得到了几个比较重要的模拟结果:生态系统潜在温室气体释放量(Sx)、生态系统与大气间温室气体净释放量(Ix)和生态系统温室气体值(GHGV),并将以上三个参数与世界相近生态系统模型运行结果进行了对比分析。进一步,对中国2000年与2010年两期土地覆被数据进行叠加分析,得到相应时段中国LUCC(Land-Use and Land-Cover Change)的时空变化情况。最后借助模型对2000—2010年土地覆被变化的碳固定潜力进行评估。经分析研究主要有以下结论:
  (1)2000年至2010年中国自然土地覆被类型发生了较大变化,混交林、灌木林、荒漠的面积是增加的,其中混交林面积增加最多,达到7666km2;而中国的常绿阔叶林、落叶阔叶林、常绿针叶林、湿地、草地、荒漠草原的面积是减少的,其中荒漠、草地的面积是面积减少较多的覆被类型,荒漠草原面积减少最多达到8413km2。中国混交林的面积增大的主要土地来源是草地与其他生态系统类型,常绿针叶林与混交林的转换较多草地与荒漠草原之间的转换量较大。
  (2)中国生态系统生物量密度与气体通量参数本地化后的整理结果与世界相近生态系统的相应参数有所不同,模型运转结果在数值上与世界相近生态系统模型运算结果也有差别。比如世界温带林地GHGV超过1632Mg CO2当量/ha,中国温带林地GHGV均低于848Mg CO2当量/ha。尽管如此,综合考虑分析时间跨度内,运行结果的变化情况是接近的,研究认为GHGV模型本地化后可以适用中国的情况。
  (3)2000年—2010年10年间中国森林碳固定潜力总增长量约为0.316Pg CO2当量,碳汇速率为0.009Pg C/yr,中国灌木林与草地GHGV年变化分别为0.0018Pg CO2当量/yr和-0.0255Pg CO2当量/yr。土地覆被变化导致的碳固定潜力变化GHGLUCC约为-0.19Pg CO2当量,变化率为-0.005Pg C/yr。中国2000—2010年GHGVLUCC数值为负值,说明期间中国自然土地覆被的变化整体上会使中国陆地生态系统的碳固定潜力减少。我们的结果是在百年尺度上做的一个潜力分析,通过与他人基于现实数据所得到的分析结果进行比较,可以论证本研究对我们今后调节和优化自然生态系统类型转换、评估生态系统气候调节服务变化均具有参考意义。
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