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未来气候变化对我国东北地区森林土壤表层有机碳储量的影响

作　者: 周晓宇
导　师: 张称意
学　校: 中国气象科学研究院
专　业: 自然地理学
关键词: 东北林区气候变化情景植被净第一性生产力(NPP) 土壤有机碳储量 CENTURY模型碳源/汇
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

森林土壤有机碳库作为陆地生态系统碳循环的重要组成部分,其积累和分解的变化直接影响到陆地生态系统的碳贮藏与全球的碳平衡。气候变化能够影响森林土壤有机碳的分解和积累,影响森林碳汇,改变陆地生态系统与大气的碳交换通量,从而进一步加剧或缓解全球气候变化。因此,研究土壤有机碳储量对气候变化的响应与反馈有助于了解土壤碳过程,利于对森林进行合理管理,探索缓解气候变化的可行措施。本文利用PRECIS模式模拟的SRES A2和B2情景数据,采用美国科罗拉多大学研发的CENTURY模型,模拟2011~2100年气候变化对我国东北地区森林土壤表层(0~20 cm)有机碳(简称土壤有机碳,下同)储量的影响。结果表明:1. A2、B2情景下,2030s、2060s及2090s三个时段内东北地区年均温都有所增加;年降水总体呈增加的趋势。2.大气CO2浓度倍增下,东北地区森林植被NPP有所增加;A2、B2气候变化情景下,森林植被NPP三个时段内都有所增加,最大增量都出现在大兴安岭北部地区;A2、B2情景温度单独变化下,增值最大区都出现在在大兴安岭北部地区、小兴安岭南部及吉林东部地区。吉林及辽宁东部地区植被NPP变化率随时间增加显著;A2、B2情景降水单独变化下,东北林区植被NPP将减少。3.大气CO2浓度倍增下,东北林区土壤有机碳储量呈增加的趋势,土壤有机碳库仍然是碳汇;A2、B2气候变化情景下,2030s、2060s及2090s三个不同时段内,东北北部地区土壤有机碳储量增加,而东北东南部部分地区土壤有机碳储量则减少。东北林区土壤有机碳储量一直呈增加趋势,土壤碳库碳汇不断加强。4. A2、B2情景温度单独变化下,东北东部林区土壤有机碳储量不断减少,土壤有机碳库成为碳源。温度升高能够促进土壤有机碳的分解,加快土壤有机碳释放;A2、B2情景降水单独变化下,土壤有机碳储量都有所增加,东北北部及东部地区增加最为显著,土壤有机碳库仍为碳汇并有所加强。降水的单独变化可能会限制微生物的分解作用,使得土壤有机碳储量损失减少,土壤有机碳储量增加。这也说明了在气候变化对东北森林土壤有机碳储量的影响中,降水因子所起到的重要作用。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-17
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 森林土壤碳循环在全球碳循环中的重要作用  9-10
  1.3 国外研究现状  10-12
  1.4 国内研究现状  12-16
  1.5 研究区概况  16-17
第二章气候变化对森林土壤碳储量的影响机理  17-22
  2.1 温度升高的影响  17-19
  2.2 降水变化的影响  19-20
  2.3 CO_2浓度升高的影响  20
  2.4 升温、降水变化和CO_2浓度升高的综合影响  20-22
第三章研究内容和研究方法  22-28
  3.1 研究内容  22
  3.2 研究方法  22-23
  3.3 数据资料  23-24
    3.3.1 气候排放情景及数据  23-24
    3.3.2 土壤数据及土壤有机碳储量  24
  3.4 CENTURY 模型介绍  24-28
    3.4.1 土壤有机质模型的重要作用  24-25
    3.4.2 CENTURY 模型介绍  25-26
    3.4.3 CENTURY 模型的验证  26-28
第四章东北森林植被净第一性生产力（NPP）的变化  28-33
  4.1 气候变化情景分析  28-29
    4.1.1 A2、B2 排放情景下温度的变化  28
    4.1.2 A2、B2 排放情景下降水的变化  28-29
  4.2 大气CO_2浓度倍增对NPP 的影响  29
  4.3 未来90 年气候变化对NPP 的影响  29-30
    4.3.1 A2 排放情景下NPP 的变化  29-30
    4.3.2 B2 排放情景下NPP 的变化  30
  4.4 两种排放情景下不同气候因子的变化对NPP 的影响  30-32
    4.4.1 A2 排放情景下温度变化对NPP 的影响  30
    4.4.2 A2 排放情景下降水变化对NPP 的影响  30-31
    4.4.3 B2 排放情景下温度变化对NPP 的影响  31
    4.4.4 B2 排放情景下降水变化对NPP 的影响  31-32
  4.5 小结  32-33
第五章未来90 年气候变化对东北森林SOC储量影响的模拟结果  33-37
  5.1 大气CO_2浓度倍增对SOC 储量的影响  33
  5.2 未来90 年气候变化对SOC 储量的影响  33-35
    5.2.1 A2 排放情景下SOC 储量的变化  33-34
    5.2.2 B2 排放情景下SOC 储量的变化  34-35
  5.3 小结  35-37
第六章两种排放情景下不同气候因子的变化对东北森林SOC储量影响的模拟结果  37-42
  6.1 A2 排放情景下不同气候因子的变化对SOC 储量的影响  37-39
    6.1.1 温度变化对SOC 储量的影响  37-38
    6.1.2 降水变化对SOC 储量的影响  38-39
  6.2 B2 排放情景下不同气候因子的变化对SOC 储量的影响  39-41
    6.2.1 温度变化对SOC 储量的影响  39-40
    6.2.2 降水变化对SOC 储量的影响  40-41
  6.3 小结  41-42
第七章小结与讨论  42-44
参考文献  44-49
致谢  49-50
附图  50-68
个人简介  68

未来气候变化对我国东北地区森林土壤表层有机碳储量的影响

内容摘要

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