检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学学报 2022年第3期45卷 321-331页

作者：刘良云宋博文中国科学院空天信息创新研究院北京 100094

全球CO2浓度增加造成的全球变暖已成为人类亟需解决的问题,陆地生态系统在过去几十年一直扮演着重要的碳汇角色,吸收了30％左右的人类活动排放CO2.本文调研分析了陆地生态系统固碳速率空间估算方法,包括样地调查、通量监测、模型模拟、... 详细信息

全球CO2浓度增加造成的全球变暖已成为人类亟需解决的问题,陆地生态系统在过去几十年一直扮演着重要的碳汇角色,吸收了30％左右的人类活动排放CO2.本文调研分析了陆地生态系统固碳速率空间估算方法,包括样地调查、通量监测、模型模拟、遥感估算等,梳理了各种估算方法的研究现状与进展.样地调查、通量观测等方法可以提供点尺度的固碳速率直接测量信息,但存在观测样本有限、空间代表性不足等问题.模型模拟方法可以从机理的角度描述陆地碳、水、能量循环,模拟预测陆地生态系统固碳速率的状态和变化.然而,在模型建立过程中,抽象和简化会引入结构与假设的不确定性,以及模型驱动数据引入的不确定性等问题是碳循环模型模拟方法面临的重大挑战.卫星遥感具有全球覆盖、分辨率精细、时间序列观测等优点,结合机器学习方法,为地球大数据驱动的全球碳源汇估算提供了新的研究范式.但是,当前各种固碳速率的监测方法还没有满足高度时空异质性的陆地生态系统固碳量监测需求,未来需要整合地面观测、模型模拟和卫星遥感等多种技术手段,提供区域和全球尺度的陆地生态系统碳汇精确估算方法体系和科学数据产品.

关键词：全球变暖碳循环陆地生态系统固碳速率卫星遥感通量观测模型模拟

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基于室外气象信息的温室通风期室内参考作物蒸发蒸腾量估算模型

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农业机械学报 2025年第06期 649-659页

作者：龚雪文李雨葛建坤刘浩李欢欢强小嫚张磊华北水利水电大学水利学院河南省节水农业重点实验室中国农业科学院农田灌溉研究所

为实现温室作物灌溉管理的便利化，构建了基于室外气象信息估算温室通风期室内参考作物蒸发蒸腾量（Reference evapotranspiration,ET_o）模型。于2020、2021年5—6月在塑料大棚牧草栽培条件下开展试验研究，利用Penman-Monteith（PM）... 详细信息

为实现温室作物灌溉管理的便利化，构建了基于室外气象信息估算温室通风期室内参考作物蒸发蒸腾量（Reference evapotranspiration,ET_o）模型。于2020、2021年5—6月在塑料大棚牧草栽培条件下开展试验研究，利用Penman-Monteith（PM）方程计算了温室内部和外部ET_o,并分析了温室内外ET_o的辐射分量(Radiative component of ET_o,ETo,rad)和平流分量(Advective component of ET_o,ETo,adv)变化特征，通过引入辐射透射率τ和风速衰减率ω分别对方程中的辐射分项方程和平流分项方程进行了改进，构建了基于室外气象信息估算室内ET_o简易模型。结果表明：温室内平均ET_o、ETo,rad和ETo,adv较室外分别减少45.6%、17.1%和94.0%;试验期间辐射分量衰减因子ζrad、平流分量衰减因子ζadv和总通量衰减因子ζ_o总体上表现为ζrad>ζ_o>ζadv,2年平均ζrad较ζ_o和ζadv分别高23.1%～33.3%和90.1%～93.3%。ζrad与τ以及ζadv与ω之间存在极显著线性关系（P<0.01）,决定系数（R2）分别为0.74和0.90,平均绝对误差（MAE）分别为0.07和0.04,均方根误差（RMSE）分别为0.09和0.05。构建的基于室外气象信息估算室内ET_o简易模型方程包括室外净辐射、空气温度、水汽压差和风速4个气象因子以及τ、ω 2个温室特征因子，通过与实测结果比较发现模型精度稳健，R2为0.96,MAE和RMSE分别为0.17、0.22 mm/d。该模型精度高、参数少、易获取，为温室群灌溉管理便利化提供了方法参考。

关键词：气象信息温室参考作物蒸发蒸腾量辐射和平流分量模型模拟

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一种隧道上跨既有隧道的模型模拟试验装置

一种隧道上跨既有隧道的模型模拟试验装置

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作者：熊成宇刘向阳彭成东黄耀民陈剑朱宇瀚李勇 100024 北京市朝阳区管庄周家井

本发明公开了一种隧道上跨既有隧道的模型模拟试验装置，主体件一、主体件二、导向机构以及盾构模拟机构，盾构模拟机构可模拟盾构机在工作时对周围土壤的扰动，当盾构模拟机构在转动的同时并振动时，导向机构的弹性连接器一、连接器二... 详细信息

标准号: CN117612442A

本发明公开了一种隧道上跨既有隧道的模型模拟试验装置，主体件一、主体件二、导向机构以及盾构模拟机构，盾构模拟机构可模拟盾构机在工作时对周围土壤的扰动，当盾构模拟机构在转动的同时并振动时，导向机构的弹性连接器一、连接器二和弹性连接器三可减小盾构模拟机构的振动对导向环的影响，同时导向槽采用深U型凹槽，导向环通过连杆一和滑动环滑动连接与导向槽内，可进一步减小盾构模拟机构的振动对导向环的影响，确保了盾构模拟机构能够沿着导向杆自身长度方向从一端运动至另一端，本装置在试验过程中不会引起导向机构的共振，确保模拟试验可以顺利进行，保证模拟试验结果的可靠性。

关键词：模拟机构盾构导向机构导向环弹性连接器导向槽主体件减小连接器隧道模拟试验结果自身长度方向模拟盾构机滑动连接模拟试验模型模拟试验过程试验装置扰动导向杆滑动环共振转动土壤保证

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中国稻田固碳和温室气体排放模型构建与固碳减排潜力评估

中国稻田固碳和温室气体排放模型构建与固碳减排潜力评估

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作者：孙建飞南京农业大学

学位级别：博士

稻田是人类食物的重要来源,也是温室气体的重要排放源,同时稻田土壤也有着巨大的固碳潜力。开发可靠的计量方法用于准确地估算国家尺度稻田温室气体排放及表层土壤有机碳（SOC）变化量,对于明确水稻种植对气候变化的贡献及农业减缓气候... 详细信息

稻田是人类食物的重要来源,也是温室气体的重要排放源,同时稻田土壤也有着巨大的固碳潜力。开发可靠的计量方法用于准确地估算国家尺度稻田温室气体排放及表层土壤有机碳（SOC）变化量,对于明确水稻种植对气候变化的贡献及农业减缓气候变化具有重要意义。本研究基于文献搜集构建了中国稻田田间试验温室气体观测及稻田表层土壤SOC变化数据库,综合考虑土壤、管理和气候特征,采用多元回归模型和包括随机森林（RF）、支持向量机（SVM）和人工神经网络（ANN）的三个机器学习算法,建立了水稻产量、稻田表层土壤SOC变化、CH和NO排放模型,探明了不同变量的影响特征及重要性的相对贡献。在模型验证和最优模型筛选的基础上,将2018年气象数据和2050年未来气候变化情景数据（典型浓度路径,RCPs）输入模型,模拟了水稻产量、稻田表层土壤SOC变化、CH和NO排放的现状并预测了未来气候变化的可能影响,分析了气候变化影响的空间分布格局及识别其关键驱动因素;最终,通过情景分析探讨了未来气候变化下稻田可持续管理面临的挑战。主要结果如下: 1.通过检索和收集已发表的中英文文献,获取了中国稻田温室气体排放和土壤有机碳变化的247篇有效文献,其中包括536组水稻产量田间观测值、1110组稻田CH排放田间观测值、578组稻田NO排放田间观测值和638组稻田表层土壤SOC变化田间观测值。同时,通过数据的空间化处理,构建了包括土壤属性、管理情景、当前气象（2018年）和未来气候变化情景（2050年）在内的数据库,用于稻田温室气体排放和SOC变化的空间模拟与预测。 2.基于水稻产量数据库,综合考虑气候、土壤和农田管理的影响,采用多元回归分析和机器学习算法,构建了四个水稻产量模型。基于模型评价指标,发现随机森林模型性能最优,R达到0.72,模型效率为72%。进一步发现,化学氮肥施用量是影响水稻产量的最关键驱动力,其对水稻产量随机森林模型贡献度达11.8%。研究还发现,施用畜禽粪便对水稻的增产效应大于绿肥和秸秆,而中期排水、较高的CO浓度和温度会增加水稻产量。结合高空间分辨率数据,最终估算2018年中国水稻的总产量为245.36 Tg（95%置信区间为233.09～257.63 Tg）,长江中下游农业区是中国水稻的主产区,占到了我国水稻总产量的30.22%,其次是西南和东北农业区。 3.基于稻田甲烷数据库,建立了一套体现农业区特征的多元回归模型及三个机器学习算法的稻田CH排放模型。基于模型评价指标,发现分区多元回归模型比全国单一模型有着更好的模拟性能,而随机森林模型性能优于多元回归模型,R达到0.64,模型效率为63%。季前水分管理方式是影响稻田CH排放的最关键因素,与长期落干的季前水分管理方式相比,短期落干和和淹水的季前管理方式都会导致更多的CH排放。水稻生长季水分管理方式和有机物料投入（包括投入量及有机物料类型）对随机森林模型的贡献也非常显著,分别为6.9%和11.0%。水稻生长季平均温度超过25℃左右时,升温可能抵消一部分由CO浓度增加刺激的稻田CH排放。结合高空间分辨率数据,估算得到2018年中国水稻生育期CH排放为6.12 Tg CH（95%置信区间为5.81～6.43 Tg CH）,其中单季稻种植CH排放占总排放的64.4%,早稻和晚稻则分别贡献了15.8%和19.8%。 4.基于稻田NO排放田间观测数据,综合考虑土壤、管理和气候要素,建立了多元回归模型及三个机器学习算法模型。基于模型评价指标发现随机森林模型性能最优,R达到0.59,模型效率为51%。化学氮肥施用量是稻田NO排放的最重要因素,对随机森林模型的贡献度达11.1%。土壤有机碳含量也是模型的关键驱动变量,其对模型的贡献度为7.5%。本研究还发现CO浓度升高和温度升高会促进稻田NO排放。结合高空间分辨率数据,最终估算2018年中国水稻种植NO排放为36.48 Gg NO排放（95%置信区间为32.83～40.86 Gg NO）,其中单季稻生产带来了76.9%的排放,而早稻和晚稻分别贡献了11.2%和11.9%。本研究还发现,种植制度（水旱轮作）及高氮肥投入量是西南农业区稻田NO排放较高的原因。 5.基于稻田表土有机碳数据,构建了一个稻田表土有机碳变化多元回归模型和三个非线性机器学习模型。对比不同机器学习模型,发现随机森林模型性能最优,R达到0.64,模型效率为63%。进入模型的变量包括有机物料投入、试验年限、土壤初始SOC、大气CO浓度、降雨和温度等。通过变量重要性分析发现,有机物料的投入和试验年限是影响模型的重要因素,对模型的贡献度分别为9.0%和7.4%。施用畜禽粪便带来的土壤SOC年平均增量大于施用秸秆和绿肥,且随着有机物料投入量的持续增加,SOC含量将最终趋于稳定。当试验年限超过16年时,SOC含

关键词：稻田甲烷氧化亚氮土壤有机碳模型模拟气候变化情景分析

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秸秆覆盖条件下滨海土壤蒸发阻力模型研究

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农业机械学报 2020年第12期51卷 284-291页

作者：孙池涛邓亚鹏张俊鹏孙景生毛伟兵孙玉霞山东农业大学水利土木工程学院泰安271000 农业农村部作物需水与调控重点实验室新乡453002 中国农业科学院农田灌溉研究所新乡453002

为明确秸秆覆盖对土壤蒸发阻力的影响、实现秸秆覆盖条件下的土壤蒸发模拟,以滨海土壤为对象,通过室内模拟试验,确立并构建了不同秸秆覆盖量(0、0.3、0.6、0.9、1.2 kg/m2,分别表示为CK、S1、S2、S3、S4)下的土壤水分蒸发动力学模型和... 详细信息

为明确秸秆覆盖对土壤蒸发阻力的影响、实现秸秆覆盖条件下的土壤蒸发模拟,以滨海土壤为对象,通过室内模拟试验,确立并构建了不同秸秆覆盖量(0、0.3、0.6、0.9、1.2 kg/m2,分别表示为CK、S1、S2、S3、S4)下的土壤水分蒸发动力学模型和秸秆覆盖模式下的蒸发阻力模型,并根据实测蒸发数据进行了模拟评价。结果表明,表层土壤含水率随时间呈指数型减小趋势,且同一时刻,秸秆覆盖量较大的处理表层土壤含水率较大;土壤蒸发强度随含水率的增加呈指数型增加,土壤累计蒸发量随含水率的降低呈线性增加趋势,拟合直线的决定系数R^2均大于0.9,且秸秆覆盖量越大,平均土壤蒸发强度和土壤累计蒸发量均越小;不同秸秆覆盖量下覆盖阻力差异较大,而同一秸秆覆盖量间覆盖阻力差异较小,覆盖阻力随秸秆覆盖量的增加而线性增加,两者呈显著正相关(R^2=0.9114,p<0.05)。根据秸秆覆盖阻力模型模拟的计算土壤蒸发量与实际土壤蒸发量的RMSE为4.18×10^-4 mm/min、MAE为3.85×10^-5 mm/min、NS为0.90,拟合直线斜率k为0.926。说明所建立的秸秆覆盖阻力模型能够准确估算秸秆覆盖模式下的土壤蒸发量。

关键词：滨海土壤秸秆覆盖蒸发阻力土壤蒸发模型模拟

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气候变化下青藏高原生态水文过程研究进展

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绿色科技 2024年第18期26卷 67-75页

作者：赵永真刘慧文彭辉刘显芬范志诚中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋环境地质工程山东省重点实验室山东青岛266100

青藏高原是全球气候变化的敏感区和脆弱区,其生态水文过程对气候变化响应迅速。研究青藏高原的生态水文过程,可以更加深入地理解全球气候变化的机制和规律,为保护青藏高原生态环境、促进区域可持续发展以及应对全球气候变化挑战提供科... 详细信息

青藏高原是全球气候变化的敏感区和脆弱区,其生态水文过程对气候变化响应迅速。研究青藏高原的生态水文过程,可以更加深入地理解全球气候变化的机制和规律,为保护青藏高原生态环境、促进区域可持续发展以及应对全球气候变化挑战提供科学依据。利用多种在线搜索引擎,就“青藏高原”“气候变化”和“生态系统”等关键词进行了文献检索和总结。介绍了青藏高原气候变化趋势,综述了青藏高原生态水文过程变化情况及其驱动因素,归纳了青藏高原的生态水文模拟研究。结果表明:①青藏高原气候变化趋势整体趋于暖湿化,在此背景下,积雪、冰川和冻土均出现不同程度退化;②气候变化下青藏高原生态水文过程出现明显时空变化,其中温度和降水是主要驱动因素,积雪、冰川和冻土是潜在驱动因素;③青藏高原现有的生态水文模型大多是在传统模型基础上,通过耦合冻土冻融模型改进后得到的。未来的研究中,需要关注青藏高原生态水文数据的整合与共享问题,探究积雪、冰川和冻土变化对高原生态水文过程的潜在影响,建立更完善的冻土水热耦合模型,以提高青藏高原生态水文过程模拟能力。

关键词：青藏高原气候变化生态水文过程模型模拟

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养殖尾水排放对诏安湾营养盐分布影响的数值模拟研究

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渔业研究 2025年第3期47卷 346-356页

作者：朱雨晨林建伟福建省水产研究所福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室福建厦门361013

【背景】合理的海湾利用,将有力助推中国海洋经济的繁荣发展。【目的】了解养殖尾水排放对诏安湾内营养盐分布的影响。【方法】本研究选取2022年9月诏安湾水文观测资料,结合2022年4月对诏安湾周边养殖排放口的调查数据,对湾内排水口主... 详细信息

【背景】合理的海湾利用,将有力助推中国海洋经济的繁荣发展。【目的】了解养殖尾水排放对诏安湾内营养盐分布的影响。【方法】本研究选取2022年9月诏安湾水文观测资料,结合2022年4月对诏安湾周边养殖排放口的调查数据,对湾内排水口主要营养盐排放后的迁移进行模拟。【结果】1)氨氮(NH_(4)^(+)-N)的涨落潮变化:涨潮时,NH_(4)^(+)-N在湾内聚集,浓度稳定在0.03~0.30 mg/L之间;落潮时,NH_(4)^(+)-N浓度在湾内东、西两侧显著上升,一般为0.10~0.30 mg/L。2)总氮(TN)的涨落潮变化:涨潮时,TN浓度在湾中北部及八尺门以西区域高达0.30~1.00 mg/L;随着潮位升高,其浓度普遍下降,但在西北侧海域仍保持较高水平。落潮时,TN浓度上升,主要集中在湾西北侧的浅水区。3)总磷(TP)的涨落潮变化:涨潮时,TP浓度在湾中北部及八尺门以西区域达到0.15~0.30 mg/L。落潮时,TP浓度上升集中在湾西北侧的浅水区,浓度总体较高,尤其在海湾东、西两侧的近岸海域,与TN情况一致。【结论】NH_(4)^(+)-N、TN和TP的迁移主要受诏安湾潮流控制,潮流涨落决定其湾内分布与浓度变化。3种营养盐高浓度主要分布在诏安湾东、西两侧水深小的近岸海域。

关键词：养殖水体诏安湾模型模拟涨落潮

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基于降雨径流事件的城市化区域不透水面阈值综述

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沙漠与绿洲气象 2024年

作者：赵军王涵李丁一燕爱玲黄蓉卢士强卢志华上海大学环境与化学工程学院上海水环境模拟与水生态修复工程技术研究中心上海市环境科学研究院

不透水面影响河流环境水文的阈值现象对流域规划和环境管理具有参考价值，当前相关研究多局限于基于统计学方法的现象描述和静态评估，其形成机理及影响因素较少受到关注。本文提出在单次降雨事件情形下，不透水面影响河流环境水文的阈... 详细信息

不透水面影响河流环境水文的阈值现象对流域规划和环境管理具有参考价值，当前相关研究多局限于基于统计学方法的现象描述和静态评估，其形成机理及影响因素较少受到关注。本文提出在单次降雨事件情形下，不透水面影响河流环境水文的阈值效应及其形成机理，尝试建立以不透水面为核心参数的面源污染负荷与降雨径流之间的非线性压力响应函数，从理论上论证阈值效应的存在条件及影响因素。认为可以通过开展不同降雨条件下河流环境水文的实地监测和调查，研究单次降雨事件下不透水面影响河流水文水质指标的即时阈值。进一步建立MIKE-URBAN雨洪管理与MIKE11水质模拟的耦合体系，从过程机理上论证阈值现象存在的理论基础。运用MIKE-LID、LTHIA-LID模型模拟技术，寻求不同尺度上城市化区域LID有效性的不透水面阈值约束条件，以期为推进海绵城市建设提供决策参考依据。

关键词：不透水面低影响开发实践模型模拟海绵城市

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志溪河流域重金属污染评价、迁移量模拟和来源解析

志溪河流域重金属污染评价、迁移量模拟和来源解析

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作者：代馨悦中国环境科学研究院

学位级别：硕士

重金属毒性较强、难以降解消除,通过食物链和接触暴露对人体和生态系统造成巨大的风险。土壤作为环境介质中污染物的汇,能够囊括大部分的重金属。因此,识别土壤重金属的主要来源,评估风险,能够为重金属污染防治和管控提供理论支撑。本... 详细信息

重金属毒性较强、难以降解消除,通过食物链和接触暴露对人体和生态系统造成巨大的风险。土壤作为环境介质中污染物的汇,能够囊括大部分的重金属。因此,识别土壤重金属的主要来源,评估风险,能够为重金属污染防治和管控提供理论支撑。本研究以资水下游流域志溪河流域的土壤为研究对象,分析重金属的污染程度、污染来源、健康风险、横向迁移量等,主要研究成果如下: (1)基于研究区域采集的土壤和沉积物中重金属含量与背景值比较,八种重金属含量均超过研究区域的背景值。与《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618-2018)风险筛选值比较,土壤和沉积物中Cd、As、Cu、Zn均超标现象较为严重,超标比例分别为80.91%(94.44%)、5.45%(25.00%)、6.36%(30.56%)、2.73%(38.89%),综合来看,研究区域中Cd超标最严重。 (2)采用地累计指数和潜在生态风险指数对研究区域的污染程度进行分析,结果显示,土壤和沉积物中Cd、Hg污染程度较高。综合潜在生态风险指数显示,研究区域土壤重金属存在高潜在生态风险,而沉积物存在极高潜在生态风险。采用Arc GIS可视化重金属的空间分布,结果显示重金属的空间分布存在差异性,这种差异性与重金属不同来源有关。 (3)使用正定矩阵因子模型对土壤进行重金属进行来源分析,结果显示,土壤重金属主要存在四种来源,分别是自然源、大气沉降和交通混合源、采矿活动源以及以化肥和畜禽粪便为主的农业源。四种污染源的贡献率分别是24.8%、19.9%、32.9%、12.3%。 (4)基于蒙特卡洛模型和健康风险模型对土壤重金属进行健康风险评价,结果表明,As、Cd对儿童存在一定的致癌健康风险,儿童比成人有更高的致癌风险概率和非致癌风险概率。经口摄入是儿童的最主要暴露途径,经口摄入和皮肤接触是成人的主要暴露途径。基于来源的健康风险评价显示,大气来源和交通混合源是非致癌健康风险的主要来源,Pb是非致癌风险的主要重金属。农业来源和石煤开采源是导致致癌健康风险的主要来源,As是导致致癌健康风险的主要重金属。 (5)沉积物岩芯中重金属As与TP分布趋势相似,且存在显著相关性。根据SWAT模拟泥沙和TP的相关数据结合As与TP的相关性计算As的横向迁移量,结果显示,2011-2020年土壤As年迁移量为4.08-5.24 g/ha,其中,2016年表层土壤As的迁移量年最大。与年降雨量的变化趋势相比,表层土壤As迁移量的年变化趋势接近其年变化趋势。

关键词：重金属污染评价模型模拟来源解析 PMF模型蒙特卡洛模拟

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鄱阳湖季节性淹水湿地土壤有机碳动态模拟与预测

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江西师范大学学报（自然科学版） 2022年第5期46卷 542-550页

作者：陈莎莎钱海燕周杨明王娓谢冬明东华理工大学地球科学学院江西南昌330013 江西师范大学地理与环境学院江西南昌330022 江西省工程咨询中心有限公司江西南昌330036 江西科技师范大学旅游学院江西南昌330038

该文以鄱阳湖国家级湿地自然保护区的泗洲头、常湖池以及蚌湖季节性淹水湿地为研究对象,选择典型湿地植被芦苇(Phragmites australis)、苔草(Carex spp)和南荻(Triarrhena lutarioriparia),基于DNDC模型模拟和预测不同湿地植被下表层(0~... 详细信息

该文以鄱阳湖国家级湿地自然保护区的泗洲头、常湖池以及蚌湖季节性淹水湿地为研究对象,选择典型湿地植被芦苇(Phragmites australis)、苔草(Carex spp)和南荻(Triarrhena lutarioriparia),基于DNDC模型模拟和预测不同湿地植被下表层(0~20 cm)土壤有机碳含量(m SOC)动态变化,估算土壤碳储量和CO_(2)的年排放量.结果表明:DNDC模型能够准确模拟研究区不同典型植被下的m SOC动态变化,δRSME<30%,R 2>0.9.敏感性分析显示:影响m SOC动态变化的敏感因素是初始土壤有机碳和黏粒含量.常湖池、蚌湖和泗洲头土壤平均有机碳密度分别为36.71、17.12和11.47 t·hm^(-2),土壤碳储量分别为8738、66090和21174 t,常湖池具有较大的碳储量.苔草、南荻和芦苇平均土壤碳密度分别为21.96、21.86、15.98 t·hm^(-2),土壤碳储量分别为933928、62933、166458 t,苔草固碳能力巨大.基于DNDC模型模拟预测表明:在未来120年内研究区不同植被类型土壤有机碳含量将呈稳定下降趋势.

关键词：有机碳 DNDC 模型模拟

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