一、A SIMULATION OF CO_2 UPTAKE IN A THREE DIMENSIONAL OCEAN CARBON CYCLE MODEL（论文文献综述）
陈雅文[1]（2021）在《水位变化对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换影响的模拟研究》文中认为盐沼湿地作为陆地与海洋之间的过渡带,其独特的水热环境使其成为主要的蓝碳生态系统之一,水位则是影响盐沼湿地生态系统蓝色碳汇功能的重要因素。气候变化引起的海平面上升以及极端气候事件的频发,可能引起盐沼湿地水位变化,进而影响生态系统碳汇过程。然而,盐沼湿地碳交换过程对水位变化的响应机制及模拟研究相对匮乏。为了评估模拟水位变化对盐沼湿地净生态系统CO2交换（Net ecosystem CO2exchange,NEE）特征的影响,本研究依托黄河三角洲盐沼湿地野外水位控制试验（自然水位,地下20 cm水位、地表10 cm水位）,并利用DNDC（denitrification-decomposition）模型模拟和预测水位变化对盐沼湿地生态系统CO2交换的影响。通过研究海平面上升及极端气候带来的水位变化对盐沼湿地生态系统碳交换过程的影响,一方面探究大气-植被-土壤界面CO2过程对水位变化的响应,另一方面为盐沼湿地碳储量的未来发展提供参考信息,有利于进一步分析盐沼湿地对全球气候变化与人类干扰的响应机制,为盐沼湿地的保护、管理及利用提供参考方向。主要结论如下:在整个生长季（5-11月）期间,水位变化对盐沼湿地的植被生长和组成结构影响显着,进而影响生态系统的释放值(Ecosystem respiration,Reco)和NEE的大小。地表淹水10 cm的处理促进了水生植物的生长,得到较高的生物量,会促进Reco的释放和CO2的吸收;而地下20 cm水位则在一定程度抑制了植物生长,对应的Reco和NEE值均处于较低水平。以生长季为观测区间,Reco的月动态呈倒“V”型单峰变化,最大净释放值为26.86μmol·m-2·s-1;而NEE的月动态呈“U”型的单峰变化,最大净吸收值为670.63 kg·hm-2·d-1。经过校准和验证的DNDC模型可以准确模拟水位变化对黄河三角洲湿地NEE的影响,NEE模拟值的日动态与田间观测结果显着相关（R2>0.6）。通过改变气候、土壤和田间管理等输入参数对DNDC模型进行灵敏度检验,结果表现为生态系统碳交换过程对日均温、降雨和水位改变的响应最为显着。其中,水位对NEE的影响主要作用于土壤呼吸（Soil respiration,Rs）,侧面证实水位和温度是改变盐沼湿地碳排放、合成和分解过程中方向与程度的主要影响因素。在未来2021—2100年气候情境下,不同水位高度下的盐沼湿地生态系统碳组分变化随年份增长呈现不同的规律。NEE在自然水位下表现为负值缓慢减少,水位改变则会显着影响湿地NEE,再随时间趋于平缓,表明在未来气候条件下,盐沼湿地对稳定的水位变化可能有一定的适应性。土壤有机碳年变化量(Annual change in SOC content,d SOC)和Reco在年际动态变化中呈现相反的规律,3种水位下的d SOC均呈波动下降的趋势,表明未来盐沼湿地碳储量的增长率随时间增加可能会有所降低。但由于模拟结果对实测值的拟合还不够准确,模型的不确定性依然广泛存在,因此未来的模拟研究还应关注DNDC中水文模块和植被演替过程的完善。
梁文浩[2]（2021）在《东海表层二氧化碳分压及其海—气界面二氧化碳通量的数值模拟研究》文中研究表明自工业革命以来,大气二氧化碳（CO2,carbon dioxide）浓度便不断上升,海水作为一个弱碱体系,是大气CO2的汇,但由于陆架海域不仅受外海的影响,还受陆源输入、人类活动等影响,导致其生物化学活动复杂多变,因此很难确定其碳源汇问题,不同陆架海还应分别进行研究。其中,东海作为西北太平洋边缘海中唯一以陆架区为主的海域,其营养盐来源多种多样,致使该区域生产力较高,因此研究东海碳参数分布对我国乃至全球陆架海碳循环的研究均具有非常重要的科学意义与社会价值。历史资料表明,长江径流向东海输送的营养盐对其生态系统有显着影响,间接作用于碳循环。但目前对年际和季节尺度上长江径流的输送及其对东海碳循环影响的研究较少。本文在对长江冲淡水扩散路径进行研究的基础上,主要通过一个三维物理-生态耦合模式在1997-2016年的模拟结果,探究模式中东海表层CO2分压（p CO2,partial pressure of carbon dioxide）以及其海-气间CO2通量（f CO2,carbon dioxide flux）的分布。长江冲淡水夏季（冬季）向东北（南）扩散,其在流入东海的同时不仅降低了海水表层盐度（SSS,sea surface salinity）,还携带了大量营养盐,营养盐主要分布在长江口外海域,其含量自西向东迅速递减。长江径流的输入使得长江口外海域生态过程较为复杂,表层p CO2与海-气间f CO2都呈现出明显的季节变化。但在长江口外近岸海域两者全年均较高,随后自西向东迅速降低。东海表层p CO2主要受海表温度（SST,sea surface temperature）与总碳（TCO2,total carbon）的影响,但SSS与总碱度（TALK,total alkalinity）对其也有一定影响。除近岸高p CO2海区外,其他海域p CO2值在春季最低,且分布较均匀;夏季受长江冲淡水影响,表层p CO2在中部海域低,外海高;秋季与夏季相似;冬季除南黄海近岸表层p CO2较小,其他海域均较高。海-气界面f CO2分布与表层p CO2相似,但其还受到海表10m风力值的影响。此外,由于大气CO2浓度逐年上升,使得海-气间p CO2之差的绝对值增大,f CO2绝对值自1997-2016年也有增大的趋势。选取28oN-34oN,119oE-125oE海域定量计算f CO2值,得到此海域全年表现为大气CO2的弱源,其中冬、秋季是大气CO2的源,春、夏季则为汇。
谢晓栋[3]（2020）在《中国地区大气污染—植被—二氧化碳的相互影响研究》文中研究表明二氧化碳（CO2）是一种重要的温室气体,能够通过改变辐射来影响区域气候,是导致全球气候变暖的重要因素。CO2作为植物光合作用的重要原料,其浓度的变化对于生物源挥发性有机物（BVOC）的排放过程有着一定的调节作用,从而影响大气中的臭氧和颗粒物浓度。另一方面,臭氧对植物细胞的损伤以及颗粒物的散射施肥效应能够影响植被的生长发育,从而改变陆地生态系统对大气中CO2的吸收过程。中国作为世界上最大的能源消耗和温室气体排放国,CO2浓度逐年上升。同时,近年来以颗粒物和臭氧为主的大气复合污染问题造成空气质量下降,危害人体健康,引起越来越多的学者关注。因此研究中国地区CO2与臭氧、颗粒物的相互影响对于缓解区域气候变化、改善空气质量有着重要的科学意义。本文以数值模拟为主要研究手段,发展区域气候-化学-生态耦合模式RegCM-CHEM-YIBs,模拟中国地区CO2浓度和陆地碳通量的时空分布特征,定量估算陆地碳通量对CO2浓度的影响。进一步研究臭氧和颗粒物污染对我国陆地植被生产力和碳通量的影响,以及由此引起的大气CO2浓度的变化特征。此外,还定量评估了区域CO2浓度升高和全球气候变化对植被BVOC排放量以及大气中臭氧、二次有机气溶胶（SOA）浓度的影响。主要研究结果如下:首先,发展了区域气候-化学-生态耦合模式RegCM-CHEM-YIBs。在区域气候化学模式RegCM-CHEM的基础上新增了CO2物种,引入陆地生态系统模式YIBs,在线计算陆地植被CO2和BVOC排放通量。改进了模式中有关SOA浓度的计算过程,使用实时模拟的CO2浓度替换辐射模块和YIBs模块中原有的CO2浓度,使得RegCM-CHEM-YIBs模式具有研究区域气候、大气化学和陆地生态系统间相互作用的能力。模拟结果与再分析资料、站点监测数据、卫星遥感产品之间具有很好的一致性,表明耦合模式的结果合理可信。其次,给出了中国地区陆地碳通量和大气CO2浓度的时空分布特征。2006–2015年间,陆地碳通量整体呈现由北向南递增的趋势,高值区出现在西南地区,净生态系统碳交换量（NEE）的绝对值最大超过1000 g C m-2 yr-1。不同地区的陆地碳通量均存在明显的季节变化特征。夏季陆地生态系统是重要的CO2汇,NEE为负值,且占全年总NEE的60%左右;冬季陆地生态系统为弱的CO2源,NEE以正值为主。NEE的季节变化趋势与温度、降水间均存在明显的负相关性,且与温度的相关性大于降水。NEE的年际变化和厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）事件呈现较强的相关性,厄尔尼诺事件期间的温度增加、降水减少能够削弱陆地生态系统对CO2的吸收。我国CO2浓度的年均增长率为2.2 ppm yr-1,高于全球平均水平。高值中心位于京津冀、长三角、珠三角和四川盆地等城市群地区,最大值超过430 ppm。CO2浓度整体呈现冬春高,夏秋低的季节特征。南方地区CO2峰值出现在2月,谷值出现在6月;而北方地区的峰值和谷值出现时间相对较晚,分别在4月和7月。陆地碳通量是造成CO2浓度季节变化的主要因素,夏季由于植被对CO2的吸收,大部分地区CO2浓度降低约612 ppm;冬季CO2浓度有所升高,最大增幅约为4 ppm。再次,定量评估了臭氧和颗粒物污染对大气中CO2浓度的影响。由于臭氧对植被的损伤,我国年平均总初级生产力（GPP）和陆地碳通量分别降低0.76±0.27 Pg C yr-1和112.2±22.5 Tg C yr-1。臭氧对植被的影响存在明显的季节差异,主要集中在4–9月,占全年的90%以上。陆地碳通量的削弱使得更多的CO2残留在大气中,我国大部分地区的年均CO2浓度增加约0.72.5 ppm,云南和贵州省的部分地区最大可达6 ppm。颗粒物通过改变散射辐射比例、区域气候和水循环过程来影响陆地植被的生长和碳同化能力。模拟结果表明,颗粒物导致我国GPP和陆地碳通量分别增加约0.36 Pg C yr-1（5%）和0.06 Pg C yr-1（21%）。GPP的增加主要发生在西南、东南和华北地区,而陆地碳通量的变化主要来自西南和华中地区。颗粒物引起的散射辐射比例的增加是导致GPP和NEE变化的主要原因,其占主导地位的区域分别占我国陆地总面积的59%和62%。陆地碳通量的增加能够降低大气中的CO2浓度,我国西南地区的CO2浓度降低最为明显。颗粒物对CO2浓度的影响存在较强的季节差异,主要集中在6–10月。夏季全国平均CO2浓度减少约0.62 ppm,最大降低幅度发生在四川盆地地区,可达4 ppm。最后,定量研究了区域CO2浓度升高和全球气候变化对臭氧和SOA浓度的影响。区域CO2浓度升高和全球气候变化的影响下,我国陆地植被的光合作用速率和生产力明显增加。不同情景下BVOC排放的变化存在较强的季节差异,夏、秋季明显增强,冬、春季有一定的减小。全年平均来看,异戊二烯排放增加1.40 TgC yr-1（17%）,单萜烯排放减少0.14 Tg C yr-1（5%）。由于区域CO2浓度升高和全球气候变化的共同影响,我国的臭氧和SOA浓度分别减小0.5 ppb和0.3μg m-3。全球气候变化导致华北地区夏季的臭氧和SOA浓度显着降低（最大减少7 ppb和3.4μg m-3）,华南地区明显增加（最大增加5 ppb和2.6μg m-3）。全球气候变化引起的大气环流的改变增强了夏季污染物由北向南的输送过程,从而增加了华南地区的臭氧、SOA及其前体物的浓度。相反,CO2施肥效应引起的BVOC排放变化则导致夏季华北地区臭氧和SOA浓度增加（最大增加3.5 ppb和5μg m-3）,华南地区减少（最大减少5.5 ppb和4.5μg m-3）。华北地区CO2施肥效应导致的光合作用速率增强对BVOC排放的影响占主导作用,BVOC排放的增强进一步增加臭氧和SOA浓度。而华南地区CO2浓度升高导致的植被气孔关闭对BVOC排放的影响更为明显,BVOC排放的削弱降低了臭氧和SOA浓度。通过以上几个方面的研究,本文揭示了近年来我国地面CO2浓度以及陆地碳通量的时空分布特征及其影响因素,定量分析了CO2与臭氧、颗粒物通过陆地植被发生的相互影响规律,对于理解区域气候、大气化学和陆地植被间的相互反馈有一定的参考价值,同时可以为我国未来的气候政策制定和空气污染治理提供合理的科学依据。
陈炜哲[4]（2020）在《陆地植被的生产力及其分布对气候变化的响应 ——以末次冰盛期、全新世中期和现代为例》文中研究指明第四纪以来的全球气候变化剧烈,以多次出现的冰期-间冰期气候旋回和当前的全球变暖为主要特征。在距我们最近的极寒冷时期末次冰盛期（～21 ka）,海平面降低,冰盖扩张,气候寒冷。而到了全新世中期（～6 ka）,全球进入一个大暖期,在非洲的表现为夏季风增强,降雨量显着增加,形成了非洲湿润气候时期。而工业革命以后随着二氧化碳（CO2）等温室气体浓度的升高,气候开始快速变暖。气候变化与陆地生态系统有着十分紧密的联系。晚第四纪的气候变化对陆地植被和地表过程有着显着影响。气候的变化必然引起生态环境的变化,目前,我国的生态环境问题日益突出,如何改善生态与环境是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大科学问题。作为陆地生态系统最重要的一环,植被在防风固沙、保持水土、调节气候等方面发挥着巨大作用。因此,揭开气候变化与植被的耦合关系十分重要。一方面,这有利于理解过去的植被分布和生产力对气候变化的响应;另一方面,这将是预测和应对未来气候变化影响的科学依据。然而,目前的研究往往只关注某一时期或者单一因素对地表植被的影响。这制约了我们更好地理解生态环境对过去短期和长期的气候变化的响应。本文选取了三个典型时期末次冰盛期、全新世中期和现代,期望通过气象站点的现代观测资料、遥感反演的地表参数资料、古气候重建资料和地表过程模型等多种数据资料和分析手段,来探究CO2浓度、气候、火和土壤性质等多种因子对陆地植被分布和生产力的影响。主要研究内容包括:（1）对末次冰盛期和全新世中期的植被分布进行的模型模拟重建研究,以及（2）对气候变化影响中国现代植被生产力的分析研究。主要获得了以下四点结论:1.重建了末次冰盛期和工业革命前时期的全球植被的分布,揭示了CO2浓度、气候变化和火灾对全球植被分布的影响机理。利用ORCHIDEE-MICT动态植被模型,设计了12个敏感性实验,用于区分CO2、气候指标（气温降水等）和火灾对末次冰盛期和工业革命之前全球植被变化的影响。研究结果表明,在低纬度地区,CO2的变化对热带树木、温带树木和C4草分布的影响大于气候;而在高纬度地区,气候主导了北方树木和C3草的覆盖变化。CO2升高导致的热带树木总初级生产力（GPP）的增加比温带和北方树木的增加更大,这强调了高纬和低纬树木对CO2变化的不同敏感性。CO2的变化也改变了植被覆盖度和降雨量的关系。随着CO2升高,热带树木覆盖度达到饱和所需的降雨量显着降低。这意味着如果不考虑人类活动和其他限制因素,未来在半湿润和半干旱地区的树木覆盖率有望随着CO2升高而增加。此外,由于草的减少会带来火灾的降低,因此可以进一步扩大树木的覆盖率。2.重建了全新世中期北非植被的分布,并对降雨量和地表碳库进行了估算,发现土壤反馈作用对植被覆盖的重要影响。借助于具有较好土壤过程的动态植被模型ORCHIDEE-MICT,研究了维持全新世中期撒哈拉的植被覆盖度所需要的降水量。通过逐步向模型加入一些土壤作用,来探讨这些过程对植被动态变化和陆地水循环的影响,这些过程包括土壤有机碳持水效应、土壤水导率的影响和土壤蒸发的影响等。结果表明考虑所有土壤对植被的反馈作用之后,该模型需要400 mm/yr的降水量就能重现孢粉所推断的全新世中期撒哈拉植被覆盖。从全新世中期到工业革命之前,我们推测由于“绿色撒哈拉”的消失,大量土壤、凋落物和植被中的有机物被移除。由此,撒哈拉陆地碳储量减少了约58 Pg C,部分碳被释放到大气中,可能对气候产生影响。3.湖北省极端气候变化事件发生的频率呈现出增加的趋势,发现极端气候变化事件影响着植被生产力的年际变化。利用湖北省及周边52个气象站点1961-2015年的日分辨率气温和降雨观测数据,计算出气候变化检测、监测和指标专家组所定义和推荐的21个气温和降水指数。对这些气候指标和三个植被指数进行了趋势分析,以及与厄尔尼诺等海温和大气环流异常指数的相关分析。另外利用了一种多元线性回归的方法量化了植被对不同气候指数的敏感性。结果发现,所有暖相的气温指标均呈显着上升趋势,例如湖北省夏季日数过去30年增加了约20天。在空间上,极端降水量在东部地区呈上升趋势而在西部地区呈现下降趋势。通过对比各个指标在1982-2015年和1961-2015年两个时间段的趋势,发现有18个指标的趋势出现了增加,表明气候变化正在加剧。相关性分析表明大西洋多年代际振荡指数的暖相会导致研究区极端高温和极端降水。逐步多元线性回归分析表明夏季日数和平均降雨强度对湖北省植被年际变化有正面影响,而霜冻日数、高温持续日数、暴雨日数和持续干旱日数存在一定负面影响。4.利用一种创新的三维数据分析方法,通过分析对比TRENDY模型和Yao-GPP模型的数据,发现中国东北和华北地区的植被受极端干旱事件的影响较大,中国南方植被更容易受到寒冷和热浪的影响。本研究将一种创新的三维数据分析方法应用于中国的总初级生产力负异常事件中。利用13套GPP数据对1982-2015年间中国植被生产力的负极端事件的时空特征和驱动因素进行了探究。结果显示,模型的GPP数据和基于观测反演的GPP数据都表明东北和华北的植被最易受极端事件的影响,特别是在山区。对这12套TRENDY模型和Yao-GPP数据的分析发现,过去三十年分别有45%和68%的GPP亏损发生在夏天。九个气候因子当中,降水量负异常是中国极端事件的主要驱动因素。幂律分布分析进一步验证了干旱的重要影响。通过敏感性分析发现植被生产力对干旱的敏感性是对洪涝灾害的敏感性的两倍。然而,中国南方植被更容易受到寒冷和热浪的影响,这较少被前人报道。综上所述,本文利用动态植被模型重建了末次冰盛期全球植被分布以及全新世中期北非植被分布,并揭示了在不同时间尺度下,不同因素对陆地植被的重要影响。同时,本文也强调了地表过程对气候变化的潜在影响。研究结果对现在和未来的变化趋势有一定的指示意义。如果不考虑人类活动和其他限制条件,未来在半湿润和半干旱地区的树木覆盖率有望随着CO2浓度的升高而增加。未来CO2浓度和气候变化以及火灾的耦合效应可能引起干旱热带地区树木覆盖率的显着变化。近50年湖北省极端气候呈现加剧的趋势,极端事件强烈影响着植被生产力的年际变化。近30年东北和华北地区的植被受极端事件影响较大,南北方极端事件分别以干旱和极端气温为主。因此,建议应该有针对性地制定管理方案来应对未来的全球变化。本研究对于揭示气候变化、植被和地表过程的密切关系,对于理解过去气候变化的影响和应对未来气候变化具有重要意义。
覃蔡清[5]（2020）在《喀斯特关键带碳的生物地球化学特征及其对降雨事件的响应》文中研究表明地球关键带是各圈层在地球表层相互交汇的异质区域,涵盖了社会持续发展所需的能源和矿物资源,对于人类和环境都具有重要意义。碳是生命体的必需元素,它在关键带不同介质中的生物地球化学循环影响着环境和气候变化。喀斯特关键带属于脆弱的生态系统,广泛分布的可溶性岩石以及强烈的水岩作用使碳循环和流域水环境变化有别于非喀斯特系统,且对气候变化有快速响应。因此研究喀斯特关键带中碳的生物地球化学特征及其动态变化能更好地辨识关键过程在碳归趋中的作用,为精确建立区域/全球碳循环模型提供科学基础,有助于科学辨析气候变化对水环境变化的影响以及环境生态系统的保护。目前以关键带理念为基础在喀斯特小流域进行与碳归趋有关的系统研究较少。因此,本研究选在中国西南地区一个具有近四十年研究基础的典型喀斯特流域以及该流域中的一个关键带监测点（CZO）,对土壤和水体中的碳进行了立体多维的研究。首先通过在不同季节采集四种土地利用类型的土壤剖面,探讨土壤有机碳（SOC）和无机碳（SIC）在垂直剖面上的变化情况、储量分布、影响因素以及土壤碳和水碳之间潜在的相互运移关系。同时利用在线传感器和高频次采样获得的高分辨率数据分析水体中的化学组成、溶解性有机碳（DOC）和无机碳（DIC）在地表—地下之间的迁移转化及其在水文变化中所表现出的化学稳态响应和滞时特征。最后在流域尺度上通过持续两年的月度采样,研究溶解性碳的时空变化特征及其控制因素。本研究主要获得了以下认识:（1）喀斯特土壤的SOC含量远高于SIC,且随深度增加而降低,SIC的变化趋势相反,二者均无显着季节性差异。SOC周转速率与同位素分馏效应并非完全一致,与喀斯特的薄土层和异质性有关,受控于植被类型、生物量和土壤微生物群落。上层土壤是“新”SOC（占34±10%）的活跃区。SIC来源或动态过程较简单,主要取决于成土性SIC与成岩性SIC的相对比例,受土壤呼吸、次生碳酸盐岩沉淀和再溶解的长期动态平衡影响。成土性SIC的比例较高且对变化更为敏感,与喀斯特土壤中Ca2+及生物CO2的可利用性有关,也受SOC变化的潜在影响。该流域的SOC储量(20.29±1.66 kg m-2)在中国及世界范围内处于较高水平。耕地上层土壤的SOC储量有所流失,但在停耕后的前期恢复阶段（10年内）,其“新”碳截留速率(0.18 kg m-2yr-1)较高,SOC分解速率常数（0.01）较低,这与喀斯特土壤的高渗透性有关。相反,SIC储量(1.22±0.34 kg m-2)较低,与气候背景以及喀斯特土壤风化程度有关。（2）水中的溶质浓度在年际尺度上无显着性差异,但有明显的季节性变化,雨季的值一般低于旱季（NO3-除外）,且各溶质对雨季的水文变化有不同程度的动态响应。Na+、K+和SO42-的化学稳态较弱,主要受控于降雨的稀释作用。NO3-和Cl-具有相似的农业来源或运输过程,流量增加能产生冲刷效应,使其通过淋溶作用在地表—地下水之间运移,具有较强的无序性,且滞时特征也与其它离子有所差异。Ca2+、Mg2+和HCO3-具有较强的化学稳态特征,主要来源于水体运输过程中的CO2溶解以及碳酸盐岩风化,且地下水中的浓度通常高于地表水。（3）DIC的化学稳态响应较强且在地下水中的浓度高于地表水。土壤CO2和Ca CO3是DIC的主要来源,其中前者的贡献比例更高,尤其是在雨季。土壤中次生的成土性SIC也具有一定的贡献。此外,大气CO2是地表水中DIC的另一个潜在来源。生物成因碳在DIC随流量变化的过程中占主导地位。泉水中DIC以及风化产物的滞时特征在不同的降雨事件之间有所差异,这与降雨事件的前期水文环境有关,主要的影响机制为过程限制。水文地质环境（如孔隙度、导水率和水头）能影响水流的运输路径（小缝隙和管道）和速度,改变源区、运输时间以及水岩作用时间,进而影响滞时特征。此外,脱白云石化作用对于流经石膏层的深层承压水中的DIC及其同位素也具有调节作用。（4）DOC与DIC之间具有一定的相互转化,但DOC浓度远低于DIC。DOC在地表水中的浓度高于地下水,在雨季的浓度高于旱季,均与DIC相反。雨水运移到地下水的过程中不断有“新”DOC的汇入,但“新”“老”DOC混合的相对比例会随着流量而变化。渗透过程中部分DOC也会被含水层拦截或在途中被吸附或利用,成为地下水体潜在的持续陆源。表层土壤中的活性SOC库是DOC的来源之一。各FDOM组分的荧光强度变化说明DOC的补充来源可能主要是陆源的地表径流输入,而自生源的贡献相对较小。泉水的DOC随流量增加具有积聚效应,其滞时特征在不同的降雨事件中有所差异,这取决于它在单场降雨事件中的可获得性、储量以及可运输性,受控于与降雨强度/大小有关的运输限制。（5）上述研究结果表明喀斯特关键带存在着水土侵蚀,土壤中可利用的活性碳比例也较低,长期耕作还会使土壤碳流失且在短期内不易自然恢复,最终使土壤环境质量下降。因此需及时采取退耕还林等土管政策来提高土壤环境质量。此外,薄的土壤层和成熟的地下网络系统使硝酸盐以及钙镁等离子在地下水中富集,造成地下水氮污染和水硬度升高,使部分时间段的局域水环境质量恶化,因此需通过优化施肥和灌溉等措施改善水环境质量。总之,喀斯特关键带中碳的生物地球化学循环十分活跃,雨季的水文变化能使碳和水环境化学产生强烈的动态响应,进而通过加速局域碳循环来影响全球气候变化,并改变水土环境质量。
鲁立江[6]（2020）在《区域高分辨率碳同化系统研发及人为碳排放估算研究》文中认为大气同化反演方法已被证明是获取地表碳源汇的有效方法之一。但是,当前开展的碳同化反演研究主要集中在全球或大洲等较大尺度,其空间分辨率较为粗放（通常以度为单位）,反演结果无法满足区域尺度碳源汇研究的精细化要求。主要原因有:（1）观测数据稀疏且时空分布不均匀;（2）高维、高分辨率运算导致反演系统对运算资源要求过高、运算效率太低。因此,当前亟需发展更高分辨率、更高效的区域碳同化反演系统,并在此基础上开展精细化的碳源汇估算研究。本文实现了POD4DVar（The Proper Orthogonal Decomposition based Four-Dimensional Variational Data Assimilation）高效同化算法和区域大气传输模型CMAQ的耦合,研发了区域高分辨率碳同化反演系统,命名为Tracers Tracker。根据CO传输特性及其变化规律,给出了CO通量反演的具体方法和实施步骤。针对观测数据匮乏导致区域CO2通量无法反演的问题,提出了基于CO2/CO排放比的CO2通量反演方法和基于CO2/CO浓度比的CO2通量反演方法。为检验Tracers Tracker系统在不同情景下的通量反演效果,选取了中国境内地理和气候条件不同、经济发展水平各异的上甸子区域和瓦里关区域进行了验证,实现了两个区域内CO和CO2通量的反演优化,对CO2人为通量和自然通量进行了定量区分。主要研究内容和成果如下:（1）基于POD4DVar高效同化算法,研发了区域高分辨率碳同化反演系统。POD4DVar是基于本征正交分解的四维变分同化方法,它用较少的基向量捕捉数据的时空演变特征,使高维运算问题可以在维度较低的环境下得到解决,克服了传统四维变分同化方法在开发和维护中的困难。本文实现了POD4DVar高效同化算法和区域大气传输模型CMAQ（The Community Multiscale Air Quality Model）的耦合,研发了区域高分辨率碳同化反演系统Tracers Tracker。对该系统进行了有效性验证,结果表明,Tracers Tracker系统可以有效吸收观测信息,较好地消除先验通量中的“误差”,明显提高后验模拟的准确性。（2）对研究区域内的CO通量进行了反演优化。本文发展了区域CO通量反演的具体方法,把Tracers Tracker系统应用到两个研究区域,基于区内31组CO地基浓度观测数据,反演得到了3 km分辨率CO通量。结果表明,CO后验通量明显高于先验通量,在上甸子区域和瓦里关区域分别增加了32.7%和62.3%。优化后的CO通量的变化规律也更符合实际,与先验模拟相比,后验模拟绝对误差均值在两个区域分别减小了23%和27%,相关系数均值在上甸子区域由0.6提升至0.79,在瓦里关区域由0.66提升至0.76。（3）提出了基于CO2/CO排放比的CO2通量反演方法,利用该方法在研究区域内开展了高分辨率CO2通量的反演和不确定分析。该方法克服了因CO2观测数据不足所导致的区域CO2通量无法反演的困难,利用当前已知排放清单中的CO2/CO伴生比例关系,将CO2/CO排放比作为状态变量参与到同化系统中,最终实现3 km高分辨率CO2通量的反演和优化。验证结果表明,该方法获取的CO2通量极大地优化了先验通量,有效减小了后验模拟误差,明显提升了CO2后验模拟与观测数据的相关系数。与先验模拟相比,后验模拟绝对误差均值在两个区域分别减小了65%和62%,相关系数均值在上甸子区域由0.67提升至0.88,在瓦里关区域由0.69提升至0.89。（4）提出了基于CO2/CO浓度比的CO2通量反演方法,利用该方法在研究区域开展了高分辨率CO2通量的反演和不确定分析。该方法针对CO2观测数据不足导致的区域CO2通量无法反演的问题,从当前较为有限的CO2、CO卫星及大气本底站观测数据中提取近地表CO2/CO混合浓度比,依据此浓度比及当前较为丰富的CO地基观测数据推算“CO2观测数据”,进而利用Tracers Tracker系统同化“CO2观测数据”反演得到高分辨率CO2通量,优化后的CO2通量空间分辨率提升至3 km。验证结果表明,该方法获取的CO2通量在少数时段可以优化先验通量,但整体上表现并不稳定。CO2后验模拟误差没有明显减小,在两个区域较先验模拟仅分别减小了2%和3%,与观测数据的相关性甚至出现了下降,上甸子区域相关系数均值由0.67下降为0.66,在瓦里关区域由0.69下降到0.68。（5）对CO2人为排放通量和自然通量进行了定量区分。结果表明,上甸子区域是明显的碳源,并且该区域碳源有逐年变大的趋势,基于CO2/CO排放比和浓度比反演的CO2后验总通量分别为36.5摩尔/秒和38.1摩尔/秒,人为、自然CO2排放比分别为4.9:1和5:1。瓦里关区域是较小的碳汇,并且该区域碳汇有逐年减小的趋势,基于CO2/CO排放比和浓度比反演的CO2后验总通量分别为-4.4摩尔/秒和-4.0摩尔/秒,人为、自然CO2排放比分别为1:2和1:1.8。该论文有图79幅,表36个,参考文献204篇。
姜玖[7]（2020）在《地球工程对气候变化和碳循环影响的模拟研究》文中提出工业革命以来,人类活动通过化石燃料燃烧、土地利用等排放出大量二氧化碳（CO2）,大气中的CO2浓度迅速增加,通过温室效应引起全球变暖。目前通过全球减排措施减缓全球变暖趋势仍面临很大挑战,因此科学界提出以减少到达大气和地面的太阳辐射为目标的太阳辐射干预地球工程方法（包括平流层注射气溶胶、增加地表反照率等）,作为抑制全球变暖的备用措施。本文使用地球系统模式进行了一系列模拟试验,分析了在不同太阳辐射干预地球工程背景下,气候变化与全球碳循环的响应机制和反馈作用。首先,本研究利用维多利亚大学地球系统模式（University of Victoria Earth System Climate Model）进行了一系列模拟试验,通过直接减少太阳常数来模拟太阳辐射干预地球工程。假设在本世纪内无减排政策干预的CO2高排放情景（A2）下,从2020年开始减少太阳辐射以抵消大气CO2增加产生的辐射强迫。模拟结果表明,减少太阳辐射能够有效减缓CO2增加引起的温度、海冰、以及海洋温盐环流等气候要素的变化。同时,相比高浓度大气CO2情景,地球工程通过冷却效应影响一系列碳循环关键变量,包括增加陆地植被生产力、抑制土壤中的异养呼吸强度、增加CO2在海水中的溶解度等,从而影响陆地和海洋对大气CO2的吸收能力,降低大气CO2浓度。模拟结果表明,从工业革命前到本世纪末（1800-2100年）,相比未施加地球工程的高浓度大气CO2情景,地球工程情景下陆地与海洋的累积碳存储量增加234 GtC（24%）,大气CO2浓度减少110 ppm（12%）。在此基础上,本文设计模拟试验量化分析了碳循环反馈作用对地球工程冷却效率的影响。本文设计了一种地球工程情景,在CO2减排的同时,通过减少太阳辐射将全球平均升温控制在不超过工业革命前1.5℃的水平。在此种情景下,进行了两组地球工程模拟试验,一组考虑了碳循环的反馈作用,另一组没有考虑碳循环的反馈。模拟结果表明,对于同样的控温目标,考虑全球碳循环的反馈作用将减少需要实施的地球工程强度:在地球工程实施期间,相比没有考虑碳循环反馈的情景,碳循环和气候变化之间的反馈作用使得需要施加的地球工程强度（以太阳辐射变化强度为量度）最多可减少13%。本文进一步利用通用地球系统模式（Community Earth System Model）模拟的大型集合模拟试验,分析了平流层注射硫酸盐气溶胶地球工程对气候变化和陆地碳循环的影响。在RCP8.5 CO2浓度情景下,该集合试验中设计的平流层注射硫酸盐气溶胶方案能够同时将全球平均温度、南北半球间温度梯度以及赤道极地间温度梯度稳定在当前气候态。本文的分析表明,在这种地球工程情景下,高纬度地区气候的季节周期产生了显着变化。相对于当前气候态,高纬度地区夏季显着变冷,但是冬季显着变暖,造成海冰面积的夏季扩张与冬季缩减。同时,在这种情景下,陆地吸收大气CO2的能力也产生了显着变化。本文分析结果表明,相比RCP8.5情景,地球工程情景下陆地植被生产力降低,这主要是由于较低的温度和土壤氮含量对植被生长的限制作用。但同时地球工程的冷却效应能够抑制土壤异养呼吸强度,减少从土壤释放入大气的碳,从而提升陆地碳吸收能力,到本世纪末,相比RCP8.5情景,平流层注入硫酸盐气溶胶使得陆地中的累积碳储量增加37%。本文通过地球系统模式模拟,初步揭示了气候变化、全球碳循环和地球工程之间相互影响的作用机理,表明地球工程的实施会显着影响气候变化和全球碳循环,同时气候变化与全球碳循环的反馈作用对地球工程的冷却效率有重要影响。本研究有助于我们更加深入地认知和理解地球工程对气候系统的作用,对于全面评估地球工程对气候变化的影响具有积极意义。
崔倩芳[8]（2019）在《遥感与数模结合的东海有机碳侧向输运通量研究》文中认为边缘海是连接陆地与大洋的关键通道,较高的初级生产力使得有机碳在边缘海的水平输送过程（本文称侧向输运）对全球碳循环的研究具有重要意义。通常对于有机碳侧向输运通量的计算都是基于箱式模型和数值模拟,前者可以方便地获得总的有机碳侧向输运通量,宏观认识有机碳的收支格局,但是缺乏对研究海域内部和边界上的输运结构和时空变化认识,后者可以解决上述问题,但对于边缘海复杂生态过程的模拟和验证十分困难,因此有机碳侧向输运通量的计算仍然存在一定的不确定性。针对上述有机碳侧向输运通量的计算缺陷,本文展开了如下工作:（1）以东海作为典型边缘海区域,提出了基于遥感与数值模拟相结合的边缘海有机碳侧向输运通量估算方法。首先,针对2003―2012年十年的遥感数据,利用基于有色溶解有机物吸收系数和叶绿素浓度的反演算法获得水体表层的溶解有机碳（DOC）浓度,利用基于颗粒衰减系数的反演算法获得水体表层的颗粒有机碳（POC）浓度,并结合剖面分布模型分别获得十年平均的东海DOC和POC浓度的三维分布场;其次利用ROMS海洋模式针对整个东中国海进行数学建模,模拟了东海气候态的环流系统,获得东海的三维流场;最后将两者相结合计算DOC和POC的侧向输运通量。通过上述方法,揭示了DOC和POC在东海内部的侧向输运结构。东海内部DOC和POC的侧向输运通量季节变化显着,年平均结果呈现从南到北、从西向东的输运态势。其中,POC侧向输运通量量值比DOC侧向输运通量低10倍左右,这是由于POC浓度比DOC浓度低10倍左右导致。DOC侧向输运通量较高的区域出现在长江口、闽浙沿岸、台湾海峡和黑潮区域,POC侧向输运通量较高的区域在长江口、闽浙沿岸和台湾海峡。在东海陆架上存在从台湾北部延伸到长江口外的北向输运带;同时,存在三条显着的自西向东的DOC输运带,出现在26°N―26.5°N,27°N―28°N,29°N―30°N,强度从南向北依次递减,季节变化显着。该方法也揭示了DOC和POC在东海各界面的交换量和交换通道。东海各界面的DOC交换量之和表现为净输出,约为-1.63 Tg C yr-1,其中黑潮的DOC净输入通量低于台湾海峡,但交换量远高于台湾海峡。在不考虑长江输入的情况下,东海各界面的POC交换量之和表现为弱的输入,约为0.72 Tg C yr-1,其中黑潮的POC净输入通量略低于台湾海峡,而交换量与台湾海峡相当。由于有机碳交换通道由流场决定,东海DOC和POC的主要净输入通道都位于台湾海峡东侧以及台湾东北部26―26.3°N陆坡,主要的净输出通道位于北边界100―200米的外陆架。（2）基于拉格朗日示踪粒子,提出了长江入海DOC在东海陆架上的扩散分析方法。首先,在一年中分12次布放拉格朗日示踪粒子,通过统计方法计算示踪粒子的分布,获得长江不同月份的水体输运特征;其次,根据长江DOC通量与流量的线性关系估算长江入海DOC的跨陆架输运通量。该方法获得的结果表明,长江入海水体在经过一个年周期（360天）之后,广泛的分布在黄海、东海、南海和日本海,少数通过东海黑潮进入西北太平洋,季节变化较大。长江入海水体在一年之后停留在南海的数量最多,其次是黄海,停留在东海的量不到20%。停留在东海的长江水体,在近岸海域滞留总量低于外陆架,在北部滞留量高于中部和南部之和。本文根据DOC通量与流量的关系得到DOC年平均入海通量达1.72 Tg C,长江入海DOC经过一个年周期后在东海北部的滞留量占东海总滞留量的63%左右,滞留近岸的DOC占东海总滞留量的35%左右。（3）基于悬浮泥沙（TSM）的数值模拟,提出了长江入海POC在东海陆架上的扩散分析方法。在水动力数值模拟的基础上仅加入长江泥沙,获得长江入海悬浮物的跨陆架输运特征,以初步探索长江入海POC的跨陆架输运特征。该方法获得的结果表明,长江入海TSM常年较广的分布在黄海和东海近岸,底层浓度常年高于表层。秋冬季TSM的分布范围较广,在长江口杭州湾海域浓度最高,苏北浅滩次之,东海陆架上几乎没有长江TSM的分布。秋冬季在闽浙沿岸形成了一个窄长型的TSM带状分布,与岸线和海底地形基本平行。春夏季TSM分布范围较小,仅在长江口和苏北浅滩有高值分布。长江入海TSM存留在海水中的部分,约54%滞留在黄海,约21%滞留在东海,其余大部分进入南海近岸。总的来说,本文利用遥感和数模相结合的方法,估算得到东海有机碳侧向输运通量。相比于传统的箱式模型估算方法,本文提出的方法不仅能得到边缘海各界面的输运通量,且可以获得边缘海内部的输运通量,更有利于认知边缘海内部的物质输运结构。此外,虽然本文研究针对东海,但建立的有机碳侧向输运通量估算方法可推广到全球其它边缘海系统。
赵海萍[9]（2019）在《渤海湾有机碳时空特征及其循环过程生态水动力学模拟》文中进行了进一步梳理陆源污染物的高排放和沿海区域的高强度开发,致使渤海湾生态环境遭受破坏,海洋生态灾害频发,严重制约着周边区域的可持续发展。有机碳的时空特征及其循环过程的研究,可以为渤海湾生态环境的治理、修复和管理等提供科学依据,同时对碳循环、气候演变等研究也具有重要的科学意义。综合利用多种多元统计方法对1995～2015年渤海湾的实测资料进行信息挖掘,分析了渤海湾表层水质的时空演变特征。陆源输入等人类活动显着影响渤海湾水生态环境,渤海湾主要污染物存在显着的年际变化。1995～2001（不含1998和1999年）年,氮、磷是主要污染因素;2007～2008年,有机物为主要污染因素;1998～1999年、2002～2006年、2009～2010年,氮和磷、石油类、有机物为主要污染因素;2011～2015年,氮、磷和有机物为主要污染因素。2011～2012年对渤海湾33个站位进行了三个航次的现场观测和定点采样,进行了浮游细菌、浮游植物、溶解有机碳、营养盐等生态指标的实验分析,研究了渤海湾水中溶解有机碳、颗粒有机碳的时空变化规律及其调控因素。浮游细菌生物碳在渤海湾内存在显着的时空特征,并且受近海工程等人类活动的影响显着。渤海湾表层水体中,浮游细菌生物碳为4.35～174.52μg C/L。三个航次浮游细菌的空间分布均是近岸高于外海。不同季节环境因素对浮游细菌的影响程度不同。渤海湾由近岸到外海浮游细菌的上行控制逐渐增强。2011年和2012年对渤海湾42个站位的表层和柱状沉积物进行了两个航次的样品采集,研究了渤海湾表层和柱状沉积物中有机碳、氮和碳氮比的空间分布规律,并对沉积物中有机碳的来源进行了定性分析和定量估算。渤海湾沉积物中有机碳含量为0.12%～0.73%,总氮含量为0.02%～0.16%,表层沉积有机质的碳氮比为3.61～14.38。渤海湾沉积有机质以混合来源为主,陆源有机碳的贡献率为20%～95%。陆源有机质在渤海湾近岸海域的贡献率高于外海的,海源有机质在外海海域的贡献率高于近岸的。基于有机碳循环,综合考虑微食物环、沉积有机质、沉积物-水界面等物质循环过程构建了渤海湾海洋生态模型,并实现了其与水动力学模型的耦合。利用2011～2012年各生态指标的现场监测和实验分析数据对模型参数、模拟结果分别进行率定和验证。结果表明:数值模拟结果与实测值相关系数达0.9以上,相对均方差误差在20%以内,二者符合较好。综合分析实测数据和模拟结果,渤海湾海域沉积有机质碳氮比作为一个生态模型参数被确定为8.175mol/mol。利用该生态水动力学模型对渤海湾海域的物质循环过程进行了数值模拟和定量估算。渤海湾海域春、夏、秋、冬季微食物环对生态系统的贡献量分别为0.0644、0.134、0.0873、0.0590 mmol C/m3,年平均贡献量为372.28 mg/m3/a;通过沉积物-水界面的新生氮对浮游生态系统的贡献率为17.2%～56.0%,平均贡献率为41.4%。
李倩玉[10]（2019）在《陆面模型CO2施肥效应的关键过程及参数不确定性分析》文中提出陆地生态系统作为重要碳汇显着影响气候变化,准确估计陆地碳汇以及其对未来气候变化的响应是全球变化研究的关键。陆面模型是模拟陆表过程和碳循环的重要工具,但不同的陆面模型对于碳汇的模拟和预测结果都存在很大的差异,在气候变化情景尤其是CO2浓度升高时模拟结果的不确定性很大。因此本研究主要针对陆面模型对CO2浓度升高的响应（β,也称CO2施肥效应）的不确定性,通过对关键陆表碳循环过程的分析明确不确定性的来源。另外,参数是模型不确定性的重要来源,本文还研究了模型参数在空间上的变化。本研究采用澳大利亚开发的陆面模型CABLE,首先计算了不同C3植物在叶片生物化学反应、总初级生产力（GPP）、净初级生产力（NPP）以及生态系统碳储量等不同尺度上的CO2施肥效应,发现在叶片尺度上不同植被对CO2的响应比较一致,而在冠层和生态系统尺度上不同植被的差异较大,主要原因是植被叶面积指数（LAI）的响应产生的差异。同时本研究将生态系统对CO2的响应拆分为重要生态学过程如光合速率峰值、LAI峰值、物候、碳利用效率以及碳周转时间等过程对CO2的响应,量化各个过程对生态系统尺度β在数值和变异性上的贡献。结果同样证实了LAI对CO2的响应是模型中最关键的过程。对其它模型的分析结果也显示生态系统尺度β与LAI对CO2的响应高度相关。本文进一步分析了所有CO2增加实验中对于叶片光合速率、LAI、NPP、生物量以及生态系统碳储量对于CO2的响应,同样也发现LAI是β最重要的决定因子。对模型机理的改进应该考虑参数在空间上以及未来气候变化情境下的变化。本研究通过把12个美国本土通量监测站点观测的碳通量数据同化到一个生态系统模型中,研究参数在各个站点间的变化,发现模型中只有很少的参数可以设为定值,有些参数的变异性与站点各自的年平均温度和降雨量高度相关,说明了生态学过程对环境的适应性和模型结构的不足。因此,为了提高模型的预测能力,未来的模型研究应该尤其关注模型中影响LAI模拟的关键参数随气候变化的变化,实验研究应该更加侧重于测量更多的植被类型在CO2浓度升高和营养元素共同调控下植物性状的变化。
二、A SIMULATION OF CO_2 UPTAKE IN A THREE DIMENSIONAL OCEAN CARBON CYCLE MODEL（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A SIMULATION OF CO_2 UPTAKE IN A THREE DIMENSIONAL OCEAN CARBON CYCLE MODEL（论文提纲范文）
（1）水位变化对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换影响的模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外本领域的研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 盐沼湿地生态系统CO_2交换过程 |
| 1.2.2 地下水位变化对盐沼湿地碳交换的影响 |
| 1.2.3 地表淹水深度对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
| 1.2.4 陆地生态系统碳循环模型与盐沼湿地生态系统CO_2交换模拟 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 研究区概况和研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 气候条件 |
| 2.1.3 水文特征 |
| 2.1.4 土壤性质 |
| 2.1.5 植被特征 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 研究方案 |
| 2.3.1 水位变化野外控制试验 |
| 2.3.2 DNDC模型模拟与应用 |
| 2.4 数据处理 |
| 2.4.1 模型输入参数确定 |
| 2.4.2 数据分析 |
| 第3章 水位变化对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 气象因子、地下水位和NEE的季节和年际变化 |
| 3.2.2 植被特征与生物量对水位变化的响应 |
| 3.2.3 生态系统呼吸对水位变化的响应 |
| 3.2.4 盐沼湿地生态系统CO_2交换对水位变化的响应 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 水位变化对盐沼湿地植物生长的影响 |
| 3.3.2 水位变化对湿地生态系统CO_2交换动态变化的影响 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于DNDC模型模拟水位变化对生态系统CO_2交换的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 水位变化下盐沼湿地生态系统CO_2交换的模拟与验证 |
| 4.2.2 模型参数敏感性分析 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 模型的不确定性分析 |
| 4.3.2 不同碳组分灵敏度的差异 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 未来水位变化对盐沼湿地碳动态的长期影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 未来气候情境下温度与降水的变化 |
| 5.2.2 模拟未来水位变化对盐沼湿地碳动态的长期影响 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 研究区气候特征与盐沼湿地碳源/汇的关系 |
| 5.3.2 未来气候情境下盐沼湿地碳汇功能预测的不确定性 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.1.1 水位变化对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
| 6.1.2 基于DNDC模型模拟水位变化对盐沼湿地生态系统CO_2交换的影响 |
| 6.1.3 未来气候变化下水位变化对盐沼湿地碳动态的长期影响 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）东海表层二氧化碳分压及其海—气界面二氧化碳通量的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 全球海洋碳循环的研究及发展 |
| 1.2.2 全球陆架海的碳循环及碳源汇研究 |
| 1.2.3 中国东海碳循环及碳源汇研究 |
| 1.2.4 长江冲淡水在东海的扩散研究 |
| 1.3 研究目标及主要内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究主要内容 |
| 第二章 模式、数据介绍及碳参数计算方法 |
| 2.1 三维物理(ROMS)-生态(Co Si NE)耦合模式 |
| 2.1.1 模式简介 |
| 2.1.2 模式模拟数据 |
| 2.2 数据介绍 |
| 2.2.1 SMAP卫星观测数据 |
| 2.2.2 东海实测海表盐度数据 |
| 2.2.3 长江径流量数据 |
| 2.2.4 气压及大气CO_2浓度数据 |
| 2.2.5 海表面10m风速数据 |
| 2.3 东海碳参数计算方法 |
| 2.3.1 东海表层pCO_2计算方法 |
| 2.3.2 东海海-气界面fCO_2计算方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 长江冲淡水的扩散对东海表层pCO_2的影响 |
| 3.1 SMAP卫星SSS数据的验证 |
| 3.2 中国近海SSS年平均分布及变化 |
| 3.3 长江冲淡水在东海的扩散路径 |
| 3.4 东海近岸海域SSS与长江径流量的相关性研究 |
| 3.5 长江冲淡水对东海表层pCO_2的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 东海表层pCO_2分布及其影响因子 |
| 4.1 ROMS-CoSiNE耦合模式的验证 |
| 4.2 长江径流对东海营养盐的影响 |
| 4.3 东海表层pCO_2的验证 |
| 4.3.1 计算方法的验证 |
| 4.3.2 基于模式计算的东海表层pCO_2验证 |
| 4.4 东海表层pCO_2分布 |
| 4.4.1 东海表层pCO_2年平均分布 |
| 4.4.2 东海表层pCO_2的季节变化 |
| 4.5 模式中东海表层pCO_2与各影响因子间的关系 |
| 4.5.1 SST、SSS、TALK与 TCO_2的年平均分布及季节变化 |
| 4.5.2 长江口外海域表层pCO_2与各影响因子间的关系 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 东海海-气界面fCO_2分布及其影响因子 |
| 5.1 东海海-气界面fCO_2年际变化 |
| 5.2 东海海-气界面fCO_2季节变化 |
| 5.3 模式中影响东海海-气界面fCO_2的控制因子 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 硕士期间文章发表情况 |
（3）中国地区大气污染—植被—二氧化碳的相互影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 二氧化碳数值模拟研究 |
| 1.2.2 陆地生态系统模式研究 |
| 1.2.3 臭氧和颗粒物对植被的影响研究 |
| 1.2.4 二氧化碳施肥效应研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 研究方法与数据 |
| 2.1 区域气候化学模式RegCM-CHEM简介 |
| 2.1.1 发展历程 |
| 2.1.2 主要模块 |
| 2.1.3 气溶胶和气相化学机制 |
| 2.2 陆地生态系统模式YIBs |
| 2.2.1 YIBs模式主要过程 |
| 2.2.2 冠层辐射方案 |
| 2.2.3 生物源挥发性有机物排放方案 |
| 2.2.4 臭氧损伤方案 |
| 2.3 RegCM-CHEM-YIBs耦合模式 |
| 2.3.1 耦合模式框架 |
| 2.3.2 模式输入数据 |
| 第三章 中国地区二氧化碳时空分布特征的模拟研究 |
| 3.1 模式设置 |
| 3.2 模式结果验证与分析 |
| 3.2.1 气象场评估 |
| 3.2.2 陆地生态系统碳通量评估 |
| 3.2.3 二氧化碳浓度评估 |
| 3.3 二氧化碳浓度和陆地碳通量的时空分布特征 |
| 3.3.1 年际变化特征 |
| 3.3.2 季节变化特征 |
| 3.4 陆地碳通量对二氧化碳浓度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 臭氧和颗粒物对植被碳通量及二氧化碳浓度的影响研究 |
| 4.1 数值试验方案设计 |
| 4.2 模拟结果评估 |
| 4.2.1 臭氧浓度模拟及验证 |
| 4.2.2 气溶胶光学厚度模拟及验证 |
| 4.3 臭氧对植被碳通量以及大气二氧化碳浓度的影响 |
| 4.3.1 臭氧对植被碳通量的影响 |
| 4.3.2 臭氧对大气二氧化碳浓度的影响 |
| 4.3.3 不确定性分析 |
| 4.4 颗粒物对植被碳通量以及大气二氧化碳浓度的影响 |
| 4.4.1 颗粒物对辐射、温度和饱和蒸气压差的影响 |
| 4.4.2 颗粒物对植被碳通量的影响 |
| 4.4.3 不同气象因子对植被碳通量的贡献 |
| 4.4.4 颗粒物对大气二氧化碳浓度的影响 |
| 4.4.5 不确定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 区域二氧化碳浓度升高和全球气候变化对臭氧及二次有机气溶胶的影响研究 |
| 5.1 数值试验方案设计 |
| 5.2 模拟结果评估 |
| 5.2.1 BVOC排放的模拟与验证 |
| 5.2.2 SOA浓度的模拟与验证 |
| 5.3 区域CO_2浓度升高和全球气候变化对我国气候的影响 |
| 5.4 区域CO_2浓度升高和全球气候变化对植被碳收支及BVOC排放的影响 |
| 5.4.1 植被光合作用速率及生产力的变化 |
| 5.4.2 植被BVOC排放的变化 |
| 5.5 区域CO_2浓度升高和全球气候变化对臭氧和SOA的影响 |
| 5.5.1 对近地面臭氧浓度的影响 |
| 5.5.2 对二次有机气溶胶浓度的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要研究结果 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 6.3.1 本文工作的不足之处 |
| 6.3.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间科研成果 |
（4）陆地植被的生产力及其分布对气候变化的响应 ——以末次冰盛期、全新世中期和现代为例（论文提纲范文）
| 作者简历 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 陆地植被监测与重建的研究方法 |
| 1.2.2 气候变化对地质历史时期植被分布的研究现状 |
| 1.2.3 极端气候事件及其对植被生产力的影响方面的研究现状 |
| 1.2.4 目前研究中存在的问题 |
| 1.3 研究目标及主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.3.3 拟解决的关键性科学问题 |
| 1.4 论文完成的工作量 |
| 第二章 数据采集与研究方法 |
| 2.1 数据来源 |
| 2.1.1 气候数据 |
| 2.1.2 植被数据 |
| 2.2 模型描述 |
| 2.2.1 DGVM模型简介 |
| 2.2.2 模型矫正与预处理 |
| 2.3 分析方法 |
| 第三章 末次冰盛期植被分布对CO2和气候变化的响应 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.2.1 模型模拟的设计 |
| 3.2.2 计算与分析方法 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 模型重建的植被分布 |
| 3.3.2 树木覆盖率与降雨量的关系 |
| 3.3.3 针叶林和阔叶林比例的变化 |
| 3.3.4 火对树木覆盖的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 降雨对树木覆盖率和生产力的限制 |
| 3.4.2 生产力和火的变化导致的植被变迁 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 全新世中期撒哈拉植被模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 土壤过程模型的描述 |
| 4.2.2 模拟设计 |
| 4.2.3 分析计算 |
| 4.3 研究结果 |
| 4.3.1 模型的验证 |
| 4.3.2 模拟全新世中期北非植被分布 |
| 4.3.3 土壤过程对植被碳水通量的影响 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 土壤对植被的反馈作用 |
| 4.4.2 地表覆盖变化对碳循环和气候的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 湖北省气候变化及其对植被年际变化的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 研究材料和方法 |
| 5.2.1 研究区概况 |
| 5.2.2 气候指数的定义与计算 |
| 5.2.3 分析方法 |
| 5.3 研究结果分析 |
| 5.3.1 湖北省的极端气候变化趋势 |
| 5.3.2 植被变化趋势 |
| 5.3.3 气候变化对植被的影响 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 湖北省极端气候变化及其影响因素 |
| 5.4.2 气候变化对植被的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 中国植被生产力对极端气候的响应 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 研究方法 |
| 6.2.1 极端事件的识别 |
| 6.2.2 极端事件的归因 |
| 6.2.3 幂律分布和敏感性分析 |
| 6.3 研究结果 |
| 6.3.1 极端事件的时空分布 |
| 6.3.2 极端事件的气候归因 |
| 6.3.3 幂律分布和敏感性分析结果 |
| 6.4 讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）喀斯特关键带碳的生物地球化学特征及其对降雨事件的响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 地球关键带 |
| 1.1.2 喀斯特关键带碳循环研究 |
| 1.1.3 碳循环与碳酸盐岩风化 |
| 1.1.4 碳同位素特征及演化 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 喀斯特土壤剖面中碳的研究现状 |
| 1.2.2 喀斯特流域水体中碳的研究现状 |
| 1.2.3 问题与启示 |
| 1.3 研究设计 |
| 1.3.1 研究思路和目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究路线 |
| 第2章 研究区域概况 |
| 2.1 典型喀斯特流域—后寨河流域 |
| 2.2 喀斯特关键带监测点—陈旗流域 |
| 第3章 样品采集与分析 |
| 3.1 土壤和岩石样品的采集 |
| 3.2 土壤和岩石样品的分析 |
| 3.2.1 土壤含水率和容重分析 |
| 3.2.2 土壤pH分析 |
| 3.2.3 土壤有机碳和无机碳浓度分析 |
| 3.2.4 土壤以及岩石样品无机碳同位素的前处理 |
| 3.2.5 土壤有机碳同位素的前处理 |
| 3.3 水样的采集 |
| 3.3.1 陈旗流域泉水样品的高频次采集 |
| 3.3.2 陈旗流域井水样品的降雨过程采集 |
| 3.3.3 陈旗流域地表-地下水样品的降雨过程采集 |
| 3.3.4 后寨河流域水体样品的月度采集 |
| 3.4 水样的分析 |
| 3.4.1 水质参数现场分析 |
| 3.4.2 三维荧光光谱测量及平行因子分析 |
| 3.4.3 水化学分析 |
| 3.4.4 水中溶解性无机碳和有机碳浓度分析 |
| 3.4.5 水中溶解性无机碳同位素的前处理 |
| 3.4.6 水中溶解性有机碳同位素的前处理 |
| 3.5 碳同位素的测定 |
| 3.5.1 稳定碳同位素的测定 |
| 3.5.2 放射性碳同位素的测定 |
| 第4章 喀斯特关键带土壤中碳的动态变化及影响因素 |
| 4.1 结果与分析 |
| 4.1.1 土壤理化特征 |
| 4.1.2 土壤有机碳及其同位素变化特征 |
| 4.1.3 土壤无机碳及其同位素特征 |
| 4.2 讨论 |
| 4.2.1 影响土壤碳变化的因素 |
| 4.2.2 土壤碳浓度与同位素变化 |
| 4.2.3 土壤碳储量动态变化及其与土地利用的关系 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 喀斯特关键带中水化学和溶解性碳对降雨事件的响应 |
| 5.1 泉水高分辨率数据的结果与分析 |
| 5.1.1 水文和水化学特征 |
| 5.1.2 溶解性有机质三维荧光光谱特征 |
| 5.1.3 溶解性碳及其同位素特征 |
| 5.1.4 化学稳态分析 |
| 5.1.5 滞时特征分析 |
| 5.2 井水样品的结果与分析 |
| 5.2.1 水文和水化学特征 |
| 5.2.2 溶解性碳及其同位素特征 |
| 5.3 地表-地下水样品的结果与分析 |
| 5.3.1 水文和水化学特征 |
| 5.3.2 溶解性碳及其同位素特征 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 C-Q关系的影响因素 |
| 5.4.2 水化学的滞时分析 |
| 5.4.3 溶解性碳及其与流量关系的动态变化和控制因素 |
| 5.4.4 地表-地下水在降雨过程中的相互响应特征 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 喀斯特流域水化学以及溶解性碳的时空变化 |
| 6.1 结果与分析 |
| 6.1.1 水文参数的时空变化特征 |
| 6.1.2 水化学组成的时空变化特征 |
| 6.1.3 溶解性碳及其同位素的时空变化特征 |
| 6.2 讨论 |
| 6.2.1 影响水化学和溶解性碳时空变化的因素 |
| 6.2.2 流域水体中δ~(13)CDIC的变化和控制因素 |
| 6.2.3 DIC来源的动态变化 |
| 6.2.4 喀斯特流域中溶解性碳的来源及其迁移转化 |
| 6.2.5 喀斯特流域环境水化学与水环境质量的变化 |
| 6.3 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）区域高分辨率碳同化系统研发及人为碳排放估算研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 研究区域及数据 |
| 2.1 研究区域 |
| 2.2 数据介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 同化反演系统构建方案及框架 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相关理论 |
| 3.3 支持模型及平台 |
| 3.4 同化反演系统构建方案 |
| 3.5 评价指标 |
| 3.6 系统有效性验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 同化反演系统敏感性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 敏感性实验设计 |
| 4.3 扰动样本实验 |
| 4.4 边界场实验 |
| 4.5 滞后窗口实验 |
| 4.6 化学机制实验 |
| 4.7 空间分辨率实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 区域高分辨CO通量反演研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数据准备 |
| 5.3 研究方法 |
| 5.4 结果及讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 区域高分辨率CO_2通量反演研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 数据准备 |
| 6.3 研究方法 |
| 6.4 结果及讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论及展望 |
| 7.1 主要工作及结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 系统核心代码及运行界面 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）地球工程对气候变化和碳循环影响的模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.1.1 大气CO_2浓度变化与全球变暖 |
| 1.1.2 全球碳循环概述 |
| 1.1.3 地球工程概述 |
| 1.2 地球工程模拟研究现状 |
| 1.2.1 地球工程对物理气候要素的影响 |
| 1.2.2 地球工程对全球碳循环的影响 |
| 1.3 研究内容与研究创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究创新点 |
| 2 气候模式与模拟研究方法 |
| 2.1 气候模式介绍 |
| 2.2 模拟研究方法介绍 |
| 2.3 模式模拟结果与观测数据对比 |
| 3 气候变化、全球碳循环及地球工程之间的相互作用和反馈 |
| 3.1 大气CO_2浓度增加和地球工程对气候变化和全球碳循环的影响 |
| 3.1.1 模拟试验方案设计 |
| 3.1.2 大气CO_2浓度增加和地球工程对气候变化的影响 |
| 3.1.3 大气CO_2浓度增加和地球工程对全球碳循环的影响 |
| 3.2 全球碳循环对大气CO_2浓度和地球工程冷却效率的反馈作用 |
| 3.2.1 模拟试验方案设计 |
| 3.2.2 全球碳循环的反馈作用对地球工程冷却效率的影响 |
| 3.3 本章小结与讨论 |
| 附录 |
| 4 利用CESM气候模式研究地球工程对气候变化和碳循环的影响 |
| 4.1 地球工程大型集合模拟试验(GLENS)介绍 |
| 4.2 GLENS地球工程模拟对气候变化的影响 |
| 4.2.1 GLENS地球工程模拟对年平均气候变化的影响 |
| 4.2.2 GLENS地球工程模拟对气候季节周期变化的影响 |
| 4.3 GLENS地球工程模拟对陆地碳循环的影响 |
| 4.4 本章小结与讨论 |
| 附录 |
| 5 总结与讨论 |
| 5.1 主要研究结果总结 |
| 5.2 存在的问题和进一步研究计划 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（8）遥感与数模结合的东海有机碳侧向输运通量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边缘海有机碳侧向输运通量 |
| 1.2.2 陆源有机碳跨陆架输运通量 |
| 1.2.3 有机碳遥感反演 |
| 1.3 研究思路及内容 |
| 1.3.1 关键科学问题与研究目标 |
| 1.3.2 研究思路与论文结构 |
| 2 有机碳侧向输运通量估算方法 |
| 2.1 东中国海三维流场的数值模拟 |
| 2.1.1 ROMS模式概述 |
| 2.1.2 模式配置 |
| 2.1.3 模式验证 |
| 2.2 东海有机碳三维分布遥感反演方法 |
| 2.2.1 表层DOC浓度遥感反演 |
| 2.2.2 表层POC浓度遥感反演 |
| 2.2.3 DOC浓度剖面分布模型 |
| 2.2.4 POC浓度剖面分布模型 |
| 2.3 有机碳侧向输运通量估算方法 |
| 2.4 小结 |
| 3 东海DOC侧向输运通量估算 |
| 3.1 DOC浓度三维分布 |
| 3.2 DOC侧向输运通量空间分布 |
| 3.3 各界面DOC输运通量 |
| 3.3.1 东海各边界DOC的输运通量 |
| 3.3.2 东海陆坡DOC输运通量 |
| 3.3.3 台湾海峡DOC输运通量 |
| 3.3.4 东海DOC的交换通道 |
| 3.4 小结 |
| 4 东海POC侧向输运通量估算 |
| 4.1 POC浓度三维分布 |
| 4.2 POC侧向输运通量空间分布 |
| 4.3 各界面POC输运通量 |
| 4.3.1 东海各边界POC的输运通量 |
| 4.3.2 东海陆坡POC输运通量 |
| 4.3.3 台湾海峡POC输运通量 |
| 4.3.4 东海POC的交换通道 |
| 4.4 小结 |
| 5 长江入海有机碳的输运探讨 |
| 5.1 长江入海DOC扩散模拟 |
| 5.1.1 长江DOC通量与流量的关系 |
| 5.1.2 长江入海DOC扩散模拟 |
| 5.2 长江入海POC扩散模拟 |
| 5.2.1 长江POC与悬浮物浓度的关系 |
| 5.2.2 长江入海POC扩散模拟 |
| 5.3 长江入海悬浮物的输运 |
| 5.3.1 长江入海水体的输运 |
| 5.3.2 长江入海悬浮泥沙的输运 |
| 5.4 长江入海DOC的跨陆架输运估算 |
| 5.5 小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）渤海湾有机碳时空特征及其循环过程生态水动力学模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 海洋碳循环过程研究 |
| 1.2.1 海洋二氧化碳通量研究 |
| 1.2.2 海水中碳的迁移转化 |
| 1.2.3 海洋沉积有机碳的地球化学循环 |
| 1.3 微食物环在海洋生态系统和碳循环中的作用 |
| 1.3.1 以海洋细菌为核心的微食物环 |
| 1.3.2 微食物环在海洋生态系统和碳循环中的作用 |
| 1.3.3 海洋细菌的国内外研究进展 |
| 1.4 沉积有机质在海洋碳循环中的作用 |
| 1.4.1 海洋沉积有机质的来源 |
| 1.4.2 海洋沉积有机质在海洋碳循环中的角色 |
| 1.5 海洋碳循环与海洋生态动力学模型 |
| 1.5.1 海洋碳循环模式研究进展 |
| 1.5.2 海洋生态水动力学模型研究进展 |
| 1.6 本文主要工作 |
| 第2章 渤海湾水质的时空演变特征及污染源解析 |
| 2.1 数据处理方法简介 |
| 2.1.1 判别分析法 |
| 2.1.2 聚类分析法 |
| 2.1.3 主成分分析法 |
| 2.1.4 因子分析法 |
| 2.1.5 滑动平均法 |
| 2.2 研究区域、数据来源及前处理 |
| 2.2.1 研究区域 |
| 2.2.2 数据来源及前处理 |
| 2.3 渤海湾水质的时间演变特征 |
| 2.3.1 1995~2015年渤海湾水质的演变特征 |
| 2.3.2 1995~2010年渤海湾水质的演变特征 |
| 2.4 渤海湾水质的空间演变特征 |
| 2.4.1 2011~2015年渤海湾水质的空间演变特征 |
| 2.4.2 1995~2010年渤海湾水质的空间演变特征 |
| 2.5 渤海湾水质污染源解析 |
| 2.5.1 渤海湾表层海水水质富营养化评价 |
| 2.5.2 2011~2015年渤海湾水质污染源分析 |
| 2.5.3 1995~2010年渤海湾水质的污染源分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 渤海湾水中有机碳的时空分布特征及其调控因素 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.1.1 样品采集 |
| 3.1.2 样品的实验与分析 |
| 3.2 浮游细菌颗粒有机碳的时空分布 |
| 3.2.1 浮游细菌丰度分布特征与讨论 |
| 3.2.2 浮游细菌生物碳的分布特征与讨论 |
| 3.3 水体中其他有机碳的时空分布 |
| 3.3.1 浮游植物颗粒有机碳的时空分布 |
| 3.3.2 海水中溶解有机碳的时空分布 |
| 3.4 浮游细菌颗粒有机碳与环境因子的调控关系 |
| 3.4.1 2011年5月份浮游细菌与环境因子的调控关系 |
| 3.4.2 2012年5月份浮游细菌与环境因子的调控关系 |
| 3.4.3 2012年11月份浮游细菌与环境因子的调控关系 |
| 3.5 浮游细菌在渤海湾海洋生态系统中的作用 |
| 3.5.1 浮游细菌与浮游植物颗粒有机碳的生态关系 |
| 3.5.2 浮游细菌对人类活动的响应 |
| 3.5.3 浮游细菌在渤海湾碳循环中的生态作用 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 渤海湾沉积有机碳、氮的时空分布特征及源解析 |
| 4.1 采样与样品处理方法 |
| 4.1.1 研究区域和采样站位 |
| 4.1.2 样品采集和保存 |
| 4.1.3 样品前处理及实验分析 |
| 4.2 渤海湾沉积有机碳、氮的时空分布 |
| 4.2.1 沉积有机碳、氮的空间分布特征 |
| 4.2.2 沉积有机碳、氮的垂向分布特征 |
| 4.3 渤海湾沉积有机质碳氮比的分布特征 |
| 4.3.1 沉积有机质碳氮比的空间分布特征 |
| 4.3.2 沉积有机质碳氮比的垂向分布特征 |
| 4.4 渤海湾沉积有机质的源解析和定量估算 |
| 4.4.1 渤海湾沉积有机质的源解析 |
| 4.4.2 渤海湾表层沉积物中陆源有机质的定量估算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 浮游-底质耦合的有机碳循环生态模型 |
| 5.1 浮游-底质耦合的有机碳循环生态子模型 |
| 5.2 浮游生物的生长及转化模型 |
| 5.2.1 浮游植物的生长及转化模型 |
| 5.2.2 浮游动物的生长及转化模型 |
| 5.2.3 浮游细菌的生长及转化模型 |
| 5.3 有机碳的迁移转化模型 |
| 5.3.1 悬浮碎屑的迁移转化模型 |
| 5.3.2 溶解有机物的迁移转化模型 |
| 5.3.3 沉积有机碳的迁移转化模型 |
| 5.4 无机氮的迁移转化模型 |
| 5.4.1 氨氮的迁移转化模型 |
| 5.4.2 硝酸盐氮的迁移转化模型 |
| 5.4.3 沉积无机氮的迁移转化模型 |
| 5.5 渤海湾有机碳循环模型的状态变量及参数 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 渤海湾有机碳循环生态水动力学模拟研究 |
| 6.1 渤海湾有机碳循环生态水动力学模型验证 |
| 6.1.1 渤海湾水动力学验证 |
| 6.1.2 渤海湾有机碳循环生态水动力学验证 |
| 6.2 渤海湾有机碳循环过程的模拟结果和定量估算 |
| 6.2.1 渤海湾生态变量时空变化的模拟结果 |
| 6.2.2 微食物环对渤海湾生态系统贡献的定量估算 |
| 6.2.3 新生氮对浮游生态系统贡献的定量估算 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）陆面模型CO2施肥效应的关键过程及参数不确定性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状与存在的问题 |
| 1.2.1 CO_2增加实验与基本结论 |
| 1.2.2 模型对β的模拟及问题 |
| 1.2.3 CO_2实验模型研究及问题 |
| 1.2.4 模型参数的不确定性研究 |
| 1.2.5 数据同化方法 |
| 1.3 本研究的总体思路、内容与技术路线 |
| 1.3.1 总体思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 研究方案 |
| 第2章 模型中CO_2施肥效应关键过程分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 CABLE模型简介 |
| 2.2.2 CABLE模型实验设计 |
| 2.2.3 CABLE模拟结果分析 |
| 2.2.4 CABLE中 β溯源性分析 |
| 2.2.5 CMIP5模型结果分析 |
| 2.3 结果 |
| 2.3.1 不同C_3植物生态系统尺度β随时间的变化 |
| 2.3.2 不同C_3植物叶片胞间CO_2浓度和CO_2补偿点的变化 |
| 2.3.3 不同尺度上β的比较 |
| 2.3.4 叶面积指数对冠层和生态系统β的贡献 |
| 2.3.5 CO_2施肥效应溯源性分析 |
| 2.3.6 CMIP5模型结果 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 叶片光合速率对CO_2的响应 |
| 2.4.2 叶面积指数对CO_2的响应 |
| 2.4.3 植物物候、碳利用效率和碳周转时间对CO_2的响应 |
| 2.4.4 对模型不确定性研究的意义 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 CO_2增加实验结果分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究方法 |
| 3.3 结果 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 模型参数不确定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 研究方法 |
| 4.2.1 模型简介 |
| 4.2.2 通量数据与站点信息 |
| 4.2.3 数据同化方法 |
| 4.2.4 统计方法 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 参数优化结果 |
| 4.3.2 模型模拟和验证结果 |
| 4.3.3 参数变异性 |
| 4.3.4 参数和环境因子的关系 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 参数的空间变异性 |
| 4.4.2 参数和环境因子的关系 |
| 4.4.3 在模型改进方面的意义 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 本研究的不足和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、A SIMULATION OF CO_2 UPTAKE IN A THREE DIMENSIONAL OCEAN CARBON CYCLE MODEL（论文参考文献）
- [1]水位变化对黄河三角洲湿地生态系统CO2交换影响的模拟研究[D]. 陈雅文. 中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所), 2021(01)
- [2]东海表层二氧化碳分压及其海—气界面二氧化碳通量的数值模拟研究[D]. 梁文浩. 南京信息工程大学, 2021
- [3]中国地区大气污染—植被—二氧化碳的相互影响研究[D]. 谢晓栋. 南京大学, 2020(12)
- [4]陆地植被的生产力及其分布对气候变化的响应 ——以末次冰盛期、全新世中期和现代为例[D]. 陈炜哲. 中国地质大学, 2020(03)
- [5]喀斯特关键带碳的生物地球化学特征及其对降雨事件的响应[D]. 覃蔡清. 天津大学, 2020(01)
- [6]区域高分辨率碳同化系统研发及人为碳排放估算研究[D]. 鲁立江. 中国矿业大学, 2020(03)
- [7]地球工程对气候变化和碳循环影响的模拟研究[D]. 姜玖. 浙江大学, 2020(05)
- [8]遥感与数模结合的东海有机碳侧向输运通量研究[D]. 崔倩芳. 南京理工大学, 2019(01)
- [9]渤海湾有机碳时空特征及其循环过程生态水动力学模拟[D]. 赵海萍. 天津大学, 2019(01)
- [10]陆面模型CO2施肥效应的关键过程及参数不确定性分析[D]. 李倩玉. 清华大学, 2019