一、冠层尺度的生态系统光合-蒸腾耦合模型研究（论文文献综述）
王根绪,夏军,李小雁,杨达,胡兆永,孙守琴,孙向阳[1]（2021）在《陆地植被生态水文过程前沿进展:从植物叶片到流域》文中研究表明陆地植被生态水文过程是生态学、水文学和全球变化研究关注的前沿领域,更是生态水文学的关键理论基础之一.近年来围绕植被生态与水相互作用的研究范畴涵盖了从植物细胞到大陆尺度的几乎所有空间尺度,在不同尺度上分别在生态学和水文学各自视角取得了较大进展.但从生态水文学交叉学科角度,迫切需要整合生态学与水文学多尺度相关研究进展,系统性地归纳和总结跨尺度理论和方法进展,梳理理论前沿热点问题.为此,本文从近年来关于陆地植被生态水文过程与模拟研究进展中,系统提炼和总结了以植物水分利用与调控机制、碳氮水耦合循环过程与模拟、水循环关键过程的生态作用、植被生态作用下的径流形成与变化、植被生态水循环变化对大气降水过程的反馈影响等为主要研究热点的理论前沿方向,系统总结了这五方面在不同尺度及跨尺度方面所取得的主要进展,特别关注了基于过程机理的定量模型方面的发展状态.基于这些前沿热点面临的挑战性难题,提出了未来需要重点关注的核心问题,包括探索植物水分利用与调控的多尺度关联机制、发展基于过程机制的碳氮水耦合循环精准模拟方法、径流形成与动态变化的生态因素甄别与定量刻画等.对深入理解生态水文学国际前沿发展趋势,引导我国生态水文学学科的发展方向等有参考意义.
王惟舒,汪超子,王兴旺,霍再林[2]（2021）在《变化环境下农田水生产力定量表征研究进展与展望》文中研究表明【目的】农田水生产力是描述农业用水与农业产出的综合指标,其定量表征是农业水资源及农业生产规划与管理的重要基础,在气候变化及农业节水等农田管理模式改变等变化环境下农田水生产力定量表征成为国内外研究的热点。【方法】在解析农田水生产力形成过程的基础上,从作物气孔-蒸腾-光合耦合过程、农田水循环及量化表征、农田水生产力过程量化及对变化环境响应等方面对目前相关研究进行了综述。【结论】未来应突破作物蒸腾-土壤水-地下水耦合机制、基于作物生长与水循环耦合过程的农田水生产力模型、农田水生产力对气候变化及农业节水的响应模拟3方面的研究。对变化环境下农田水生产力定量表征的未来研究进行了展望。
韩拓[3]（2020）在《干旱绿洲典型植物碳水耦合机制研究》文中研究指明在我国西北干旱区,绿洲虽不足总面积的5%,却对调节区域气候、哺育人口起着十分重要的作用。水资源是绿洲最宝贵的自然资源,是制约植被生存、进化的关键因素。准确理解不同物种植物在有限水资源条件下的碳水耦合机制,不仅有助于指导当地科学种植、灌溉,而且对预测气候变化背景下植被-大气间的反馈机制具有重要意义。然而,以往对碳水耦合的研究多集中在生态系统尺度,且在干旱绿洲区开展较少。针对目前研究存在的不足,依托兰州大学--敦煌生态水文观测站,以敦煌南湖绿洲36种典型植物（涉及6个植被功能类型）为研究对象,结合野外实测、室内试验及相关模型揭示绿洲植物叶片光合作用特性、光合能力种间差异;探究植物光合-蒸腾耦合特征及影响因素;同时,通过分析气孔行为,揭示气孔对碳水耦合关系的调节机制;最后,对比水分利用效率（WUE）的种间差异,量化植物碳水耦合关系。主要结论如下:（1）不同物种植物净光合速率（An）的日变化特征和季节动态特征基本相似,但光合能力(Anmax)差异显着:日变化曲线近似“抛物线”型,存在“单、双峰”两种峰形;季节动态受环境因子和自身生理状况的共同影响,从生长季初期的5月到生长季末期的10月,呈先增大后减小的趋势,通常在8月份达到最大;C4植物具有最强的光合能力,最高可达38.77μmol m-2 s-1,常绿针叶植物最弱,最小仅6.39μmol m-2 s-1。（2）敏感性分析能有效识别出光合作用生化模型中的关键参数,在此基础上,构建贝叶斯层级结构,实现了多参数多尺度（种内尺度、种间尺度和植被功能类型尺度）上的同时估计。结果表明,参数优化后的光合作用生化模型不仅具备更高的模拟精度,而且保证了其内在生物化学意义,在该区适用性强;参数在物种尺度差异大,在未来碳水通量耦合模型模拟中,建议考虑参数的种间差异。（3）气孔导度（gs）受外界环境因子和自身水力特性共同调节:gs与主要环境因子（光合有效辐射、饱和水汽压亏缺和环境温度）均呈现顺时针环状关系,说明gs峰值出现时间早于环境因子;gs与叶水势（ΨL）的回归方程近似韦伯累计分布函数,说明gs与ΨL在不同时段相关性变异性强。在充分研究气孔行为的基础上,对最优气孔导度模型进行参数优化,发现考虑气孔导度斜率（g1）的季节变化后,模型模拟精度显着提高,在极端干旱绿洲区适用性强。此外,g1种间差异显着:C4植物的g1显着小于其他物种;对于C3植物而言,农田（CRO）和草地（GRA）显着大于常绿针叶林（ENF）和开放灌丛（OSH）,落叶阔叶林（DBF）的g1则相对居中。在未来的碳水耦合模型中,建议考虑g1的种间差异。（4）极端干旱绿洲植物叶片光合-蒸腾存在着密切的耦合关系:首先,外界环境因子对光合、蒸腾作用过程具有同向的驱动作用,表现为净光合速率（An）与蒸腾速率（T）较为一致的日变化特征和显着的相关性;其次,气孔是植物和外界环境进行CO2和水汽交换的共同通道,对光合、蒸腾作用具有同向调控作用,An-gs和T-gs存在稳定的正相关关系。就不同物种而言,ENF、OSH和C4植物的光合-蒸腾耦合关系稳定,受外界环境因素扰动小,An-T始终保持线性相关,气孔始终对光合、蒸腾过程具有较强限制作用;而对于DBF、GRA和CRO植物,随着光合有效辐射、温度以及饱和水汽压亏缺的逐渐增大,gs不断增大,当达到一定水平后,气孔对光合作用的限制逐渐变弱,光合-蒸腾过程逐渐发生解耦。（5）水分利用效率（WUE）是植物碳水耦合关系的定量表达,同时受外界环境因子和自身生理要素的控制。首先,WUE的种间差异大:C4植物的WUE显着高于其他物种;在C3植物中,常绿针叶林最大,开放灌丛次之,农田和草地相对较小,落叶阔叶林的WUE则相对居中;WUE与叶干物质含量（LDMC）呈指数递增特点（P<0.01）,说明不同物种植物WUE差异与植物自身“快速增长-养分贮存”的权衡策略有关。其次,通过预测未来气候条件（升温、干旱和CO2浓度升高）对植物WUE的影响发现:在一定范围内,WUE对温度（Ta）和土壤含水量（SWC）具有负向反馈,对环境CO2浓度（Ca）有正向反馈;其中,Ta对DBF、GRA和CRO植物WUE改变的相对贡献率远大于对OSH和C4植物,而Ca对C4植物WUE改变的相对贡献率显着高于其他植被功能类型植物。
叶苗泰[4]（2020）在《黄土高原林冠修剪对山地苹果耗水与生产的调控及模拟》文中指出黄土高原苹果产量占全球的27%,尤其是山地苹果因其品质好口感佳,成为农民脱贫致富和全面建成小康社会的支柱产业。但是该区干旱缺水且超过80%的苹果园为雨养管理,水分供需矛盾突出,影响苹果园的高质量发展。修剪是一种重要的生产力和水分调控措施,但是林冠修剪如何影响果园蒸腾和土壤水分等关键生态水文过程的研究较为薄弱。本文采用了果树液流高频连续监测、剖面土壤水分和土壤蒸发定位监测、物理过程模拟等方法,以山地苹果为对象,研究不同夏季修剪强度（无修剪对照;轻度修剪SP-I:去除10%的侧枝长度;中度修剪SP-II:去除25%的侧枝长度;重度修剪SP-III:去除40%的侧枝长度）,对山地苹果树蒸散和剖面土壤水分动态变化及果树生长、产量和水分利用效率的影响,寻求适宜的修剪措施,为黄土高原苹果田间水分管理和果业高质量发展提供科技支撑。主要取得如下研究发现:（1）苹果树液流晴天日变化主要呈现“单峰”曲线形式,多云天气下太阳辐射等气象因子波动较大,液流呈现出“多峰”的变化特征。林冠修剪明显地改变了日蒸腾的大小,重度修剪（SP-III）处理的峰值较对照相比降低了约40%;MAESPA模型较好地捕捉了不同修剪强度之间的蒸腾差异,也较好重现了日内和生长季尺度上的动态变化;修剪对各处理土壤蒸发影响不显着,MAESPA模型也较好再现了土壤蒸发的动态变化。（2）不同修剪强度对表层土壤水分影响不显着,但是显着（P<0.05）改变20-180 cm土层水分格局,在20-60 cm范围内,SP-I、SP-II和SP-III的平均土壤含水量相对对照分别增加了6.7%、14.6%和23.4%。在60-120cm内,三种修剪强度处理的平均土壤含水量与对照相比分别增加了8.9%、23.1%和25.6%。MAESPA模型较好的模拟了实测土壤水分的变化,且基于HYDRUS模型去除地表径流后的新的模拟策略进一步提升了土壤水分模拟精度;通过模拟不同降水年不同处理的土壤水分运移过程,发现在平水年,修剪可以在一定程度上缓解土壤水分的亏缺损失,在一定程度上补充了土壤水分;在干旱年,只有较大强度的修剪（SP-II、SP-III）才能缓解土壤水分的亏缺。（3）林冠修剪对苹果树叶片光合特性有较大影响,修剪在一定程度上促进了光合速率、气孔导度、蒸腾速率,但修剪对叶片荧光参数Jmax,Vcmax等的影响不显着;MAESPA模型能较好的对光合速率进行模拟,但低估了中午的实测值。修剪在一定程度上促进了果实的生长,但过度的修剪强度造成果径的减小;修剪可以促进产量和水分利用效率,轻度修剪（SP-I）和中度修剪（SP-II）的产量分别比对照提高了22.1%和6.4%,而重度修剪（SP-III）的产量显着低于轻度修剪（P<0.05）。轻度和中度修剪处理的水分利用效率显着高于重度修剪和对照（P<0.05）,中度修剪的水分利用效率比对照高18.7%。综上,在湿润年,山地果园可采取轻度修剪强度;在平水年,果园可采取中度修剪强度来缓解水分亏缺,提高水分利用效率;而在干旱年,需进行重度修剪来降低蒸腾耗水量,缓解水分供需矛盾,提高水分利用效率和减少深层水分的消耗,避免果树水力失败,促进果园的绿色健康发展。
许洁[5]（2020）在《西北干旱农田生态系统水碳通量特征及模拟研究》文中研究说明气候变暖及全球性水资源短缺使得陆地生态系统水碳循环成为众多科研工作者及科研机构研究的焦点。农田生态系统作为地表与人类活动联系最密切的生态系统,不仅推动着社会经济的发展,还能够影响大气中的水碳循环过程。因此,定量把握农田生态系统水碳循环的特点对水资源合理配置和“固碳减排”具有重要意义。本研究以西北干旱葡萄田为研究对象,利用涡度相关系统、土壤碳通量测量系统和微型气象观测系统,获取了20172018年通量观测数据和气象数据。基于处理后的观测数据分析了不同时间尺度下能量通量和碳通量的变化特征、水碳通量与环境因子之间的关系及碳水耦合规律,除此之外,还通过CEVSA模型模拟结果与涡度观测值对比分析来验证CEVSA模型在葡萄田水碳通量模拟的适用性及准确性,并对不同气候变化情境下葡萄田水碳通量的变化进行了预测。主要结论如下:（1）2017年5～10月葡萄田能量分配具有明显的日变化特征,净辐射通量（Rn）、显热通量（H）、潜热通量（LE）和土壤热通量（G）均呈先增加后减小的趋势,前三者均在14:00左右达到最大,而G的最大值出现的滞后一些。2017～2018年生长季内各能量通量的变化不尽相同。Rn与LE最大,变化趋势呈“单峰型”。H的变化与LE相反,当生长季内LE最大时,H为负值,这与净辐射通量在各分量之间的转化有关。（2）葡萄田净生态系统交换量（NEE）和总初级生产力（GPP）的日变化趋势基本一致。夜间无光合作用,固碳量低,葡萄田表现为弱的碳源,日出后温度升高,光照增强使得光合能力提高,葡萄田表现为强的碳汇。不同月份碳通量日变化呈现明显的季节特点,5～10月碳通量的日变化量不同,6月份中午的碳通量值最大,7、8月次之,10月最小。生长季内,碳通量的季节变化特征比较显着,在萌芽期葡萄田表现为弱的碳汇,在葡萄快速生长期表现为碳汇,且固碳量不断增大,至生育末期逐渐减小。（3）日尺度下蒸散发（ET）对环境因子的响应与净生态系统交换量（NEE）不同。光合有效辐射是影响ET日变化的主要环境因子,其次为温度。日尺度下,土壤温度与NEE的相关性最强,光合有效辐射次之,饱和水汽压差相关性最小。半小时尺度下,蒸散发（ET）和净生态系统交换量（NEE）对环境因子的响应较为一致,二者均与光合有效辐射呈极显着（P<0.01）线性正相关,与温度和饱和水汽压差呈环状分布,相关性比较小。蒸散发（ET）和净生态系统交换量（NEE）与环境因子的关系有明显的季节差异性。冠层尺度的水、碳通量之间呈现明显的线性正相关关系,表明在冠层尺度上,水碳通量之间具有显着的耦合作用。（4）将CEVSA模型模拟值与观测值进行对比验证,结果表明,CEVSA模型对水碳通量的模拟达到了较好的模拟效果。基于不同的气候变化情景,该模型预测了不同气象变量条件下葡萄田水碳通量的变化特征。结果显示:ET对净辐射变化不敏感,对相对湿度、温度和降水的变化比较敏感。GPP与NEE对气象变量的敏感性基本一致,净辐射的变化对二者影响不大,GPP和NEE对相对湿度和降水的变化比较敏感,且GPP和NEE与相对湿度和降水均呈正相关变化。温度对GPP和NEE的影响与其他变量不同,当前温度下模拟的碳通量比温度±2?℃时模拟值都大,这表明当前温度可能更接近于葡萄光合作用的最适温度。
王子钰[6]（2020）在《侧柏人工林冠层—大气界面蒸腾导度及模拟研究》文中进行了进一步梳理森林冠层-大气界面水汽输出阻力的研究常以冠层气孔导度作为衡量蒸腾所受阻力的主要指标,冠层边界层的空气动力学导度对冠层-大气界面水汽输出产生的影响经常被忽略而造成误差。为了使冠层-大气水汽输出阻力实现定量化的表达,本文以北京山区侧柏人工林为研究对象,采用国家林草局首都圈森林生态系统定位观测研究站长期定位观测的光合有效辐射（PAR）、饱和水汽压差（VPD）、气温（T）、风速（u）等气象因子数据,利用热扩散探针法（TDP）对侧柏树干液流密度（Js）进行连续观测并计算冠层蒸腾量,基于Kostner的简化公式和Monteith-Obukhov理论,分别计算冠层尺度下侧柏林冠层导度和冠层上方空气动力学导度,构建了模拟冠层导度和空气动力学导度联合调控冠层-大气界面水汽输出的蒸腾导度模型并进行了计算,比较分析3种导度的时空变化特征、环境因子的响应,基于环境因子与冠层导度、蒸腾导度的响应构建了冠层导度、蒸腾导度Jarvis模型,为揭示冠层-大气界面水汽输出阻力影响机制提供理论依据。主要结果如下:（1）冠层导度时间变化特征表现为生长季高于非生长季,日平均冠层导度表现为8月最高（209.12 mol·m-2·s-1）,5 月最低（63.63 mol·m-2·s-1）。其日变化在8月、11月呈双峰趋势,其他月份呈单峰趋势,年冠层导度变化范围在3.28～499.93 mol·m-2·s-1之间。侧柏空气动力学导度时间变化特征表现为昼夜温差大的月份大于昼夜温差小的月份,日平均空气动力学导度表现为6月最高（300.71 mol·m-2·s-1）,9 月最低（75.33 mol·m-2·s-1）,其日变化全年均呈单峰趋势,在非生长季和生长季3-6月日变化较为剧烈,年空气动力学导度变化范围在15.82～377.67 mol·m-2·s-1之间。侧柏蒸腾导度时间变化特征表现为非生长季与冠层导度时间变化特征基本一致,生长季受空气动力学导度影响明显,白天高导度水平仅为冠层导度30-40%左右。日平均蒸腾导度表现为1 月最高（96.70 mol·m-2·s-1）,6 月最低（36.12 mol·m-2·s-1）,年蒸腾导度变化范围在2.98～192.37 mol·m-2·s-1之间。综合各导度与各主要环境因子季节变化特征表明:冠层导度在夏季、冬季主要受空气温度调控,空气动力学导度变化受瞬时温差速率间接调控,蒸腾导度在冬季与冠层导度季节变化特征基本一致,在其他季节与空气动力学导度季节变化特征相近。（2）通过相关分析表明（P<0.05）,在非生长季中,各环境因子对侧柏冠层导度影响大小为:T（r=-0.213）>VPD（r=0.151）>u（r=-0.079）>PAR（r=-0.058）,各环境因子对空气动力学导度影响大小为:PAR（r=0.426）>VPD（r=0.230）>T（r=-0.056）,各环境因子对蒸腾导度影响大小为:T（r=-0.198）>PAR（r=-0.074）>u（r=-0.050）>VPD（r=-0.049）,说明非生长季中对冠层导度和蒸腾导度影响最大的环境因子是T,对空气动力学导度影响最大的环境因子是VPD。在生长季中各环境因子对冠层导度影响大小为:VPD（r=-0.511）>T（r=0.352）>PAR（r=0.308）>u（r=0.144）,各因子对空气动力学导度影响大小为:VPD（r=0.368）>PAR（r=0.222）>T（r=-0.144）,各因子对蒸腾导度影响大小为:u（r=0.488）>VPD（r=-0.299）>PAR（r=0.228）>T（r=0.114）,说明生长季中对冠层导度和空气动力学导度影响最大的环境因子是VPD,对蒸腾导度影响最大的环境因子是u。与非生长季相比冠层导度与VPD、PAR、T、u的正负反馈关系均不一致,蒸腾导度与PAR的正负反馈关系不一致,空气动力学导度各环境因子的正负反馈关系基本一致。冠层导度和空气动力学导度对蒸腾导度的影响大小在非生长季中表现为冠层导度（r=0.749）大于空气动力学导度（r=-0.127）,在生长季中冠层导度（r=0.574）和空气动力学导度（r=0.544）对蒸腾导度的影响大小基本一致。（3）通过Jarvis模型模拟分析,模拟的冠层导度具有和树干液流推算的冠层导度相同的变化规律。蒸腾导度在空气动力学导度大于冠层导度的情况下,模拟的结果和推算值拟合度较高。经交叉验证,蒸腾导度模拟值具有较好的收敛性。
李伟[7]（2019）在《基于改进BEPS模型的中亚生态系统生产力时空变化研究》文中研究说明近年来,全球气候变化加剧,中亚干旱区生态安全问题突出,对绿色“一带一路”建设构成现实挑战,研究中亚区域尺度上陆地生态系统生产力时空变化,对于掌握全球碳循环、制定区域经济发展战略、应对气候变化和环境外交谈判意义重大。然而,中亚地区脆弱的生态系统,独特的自然地理环境,薄弱的地面监测网络建设,导致基于光能利用率模型的中亚干旱区生产力估算结果存在较大不确定性。结合研究区生态环境特点,本文基于遥感、地理信息理论与技术,根据区域气象、植被、土壤、地形和积雪等数据,采用改进后的度日模型、Nash单位线法、水文分析等方法,对基于遥感数据驱动的BEPS（Boreal Ecosystem Productivity Simulator）模型进行改进,实现中亚干旱区生态系统生产力的全区域估算,并研究其时空变化的特征、分析气候变化的影响,为评估中亚生态环境存在的风险、保障绿色“一带一路”建设提供参考信息。主要研究内容和结论如下:（1）BEPS模型改进及验证。在BEPS碳循环子模型中,基于山体形态属性提取山地范围,依据地形因子调整山地单位面积的计算方法;引入NDVI指数,为最大光合羧化速率参数赋予准确的植被长势。在水循环子模型中,利用水文分析、改进后的度日模型和Nash单位线法,估算山地流域内冰雪融水的补给量。在气孔导度子模型中,根据小时尺度的气象数据,调整白日平均温度的计算参数;采用条件植被指数,完善农业灌溉、荒漠植被根系用水策略对叶水势胁迫参数的影响。经实测数据、遥感数据的验证,改进后BEPS模型在中亚干旱区具有较好的可行性和可靠性。（2）中亚干旱区生态系统生产力时空变化特征研究。采用线性相关和空间统计方法,定量分析2001-2015年中亚生态系统总初级生产力（Gross Primary Production,GPP）、净初级生产力（Net Primary Productivity,NPP）和净生态系统生产力（Net Ecosystem Productivity,NEP）的空间分布、年内变化、年际变化以及逐像元变化趋势。结果表明:GPP和NPP呈“中部山地高,东西两侧低”的空间分布特征,NEP的碳汇区主要分布在中部山区、哈萨克斯坦北部和绿洲等区域,在5年尺度的空间格局变化中,新疆是唯一碳汇面积增加的行政区域;在年内变化上,GPP、NPP和NEP呈单峰值分布,峰值均位于夏季;在年际变化上,GPP和NPP呈显着下降趋势,NEP具有阶段性变化特点,呈极显着下降;在变化趋势上,哈萨克斯坦西部的GPP、NPP和NEP均呈显着下降趋势。（3）分析水热条件变化对生产力的影响。基于植被光合模型,建立水热条件与植被GPP的函数关系,研究水热因子对植被生长的综合影响,提高水热条件与生产力的相关性,进而分析水热条件变化对生态系统生产力的影响;借助Moran’s I指数表征降水、温度和GPP的空间格局,探究GPP与气候变化在空间格局上的联系。结果表明:在中亚干旱区,降水量的减少,导致GPP和NPP下降,同时也降低了土壤呼吸,导致水热条件变化对NEP的影响不明确,但不影响植被的固碳效率（NPP/GPP）;在空间格局上,降水低值区、温度高值区对应GPP的低值区;降水高值区、温度低值区对应GPP的高值区。在格局变动过程中,降水和温度变化导致GPP格局变动频繁,然而,在山地和农田,GPP格局保持相对稳定。
姜寒冰,张玉翠,任晓东,要家威,沈彦俊[8]（2019）在《作物水分利用效率研究方法及尺度传递研究进展》文中研究说明提高作物水分利用效率（WUE）是缓解农业生产水资源匮乏压力的有效途径,而水分利用效率尺度传递是各尺度WUE相互表征、验证并应用于实际生产的基础。本文概述了作物叶片、植株、群体尺度WUE的主要观测技术,包括叶片气体交换测定、碳同位素判别、桶栽称重、涡度相关观测等,其中碳同位素判别法为研究作物水分利用的长期累积效应提供了新的思路,且适用于多个尺度;总结了各尺度WUE的影响因子及作物耗水的生理机制,阐明各尺度WUE均受气孔导度调控。讨论了叶片到植株、叶片/植株到群体的尺度传递的可行性,集中分析了尺度传递的主要限制因素,指出叶片到植株的传递研究难点集中于叶片分布和光分布的不确定性、植物夜间呼吸和蒸腾以及植物适应环境的生理调节机制等过程;而叶片/植株到群体的传递研究主要受冠层形态学差异、冠层阻力、土壤蒸发及植物同化物分配机制等限制。最后总结了尺度传递方法的现有研究成果。目前作物WUE尺度传递主要依靠模型的完善和观测手段的提高,叶片到单株的尺度传递需关注日间与夜间耗水的分离及作物各部分的光合特性;叶片/单株到群体的传递可先明确蒸散结构,了解耗水特征,再以气孔导度和冠层导度的关系为切入点,利用模型探究传递机制。
明广辉[9]（2018）在《绿洲膜下滴灌农田水热盐碳通量研究》文中进行了进一步梳理西北干旱区绿洲是我国重要的粮棉产区,但面临水资源缺乏和生态退化的威胁,对以膜下滴灌为代表的高效节水灌溉技术有强烈需求。近20年大面积推广的膜下滴灌及其导致的地下水位下降对绿洲农田和区域下垫面及水热盐碳循环过程产生了重要影响,但相关观测和研究缺乏,制约灌区水土资源的科学管理,亦导致陆面模式参数化的不确定性。依托清华大学库尔勒绿洲生态水文试验站,于20122016年利用涡度、气室、取样等定点观测方法对绿洲典型膜下滴灌农田水热盐碳通量进行综合观测,分析通量时空变化特征及控制因素,通过碳通量分解获得碳平衡各要素,并探讨了膜下滴灌对农田固碳潜力和碳水耦合的影响。覆膜将农田分为膜下和膜间,增加了下垫面和各通量的空间变异性。覆膜增大了下垫面反射率,降低了土壤热通量,是能量不闭合的重要原因。覆膜减少了棵间蒸发,使得灌溉和降水量的近70%消耗于蒸散发,提高了田间水利用系数。通过闭合农田水量平衡得到深层水分交换量,随着地下水位下降苗期和收获期深层水分交换量减弱,土壤含盐量逐渐减小,在地下水位埋深3.5 m时,膜下滴灌结合冬春灌既可以抑制盐分升高又不对自然植被需水造成危害。覆膜和不覆膜滴灌农田土壤呼吸对比试验表明,膜间、播种孔和薄膜都是土壤中CO2排放的重要路径;土壤水分是土壤呼吸的主要控制因素;覆膜促进还是抑制土壤呼吸受到生育期内降水量的影响,在干旱区促进而在湿润区抑制土壤呼吸。通过对土壤和冠层净碳通量分解,获得了农田碳平衡收支情况,当考虑作物收获时净生物圈生产力NBP为67.12 g C m-2,表明该农田为较弱的碳源,是因为膜下滴灌促进了呼吸作用,使得生态系统呼吸Reco占到总初级生产力GPP的93%,导致固碳潜力减弱,土壤有机碳含量下降。叶片、植株和冠层尺度碳水耦合特征表明,叶片尺度和冠层尺度水分利用效率均小于不覆膜农田,是因为膜下滴灌提高了农田的蒸散发量。总的来说,膜下滴灌提高了土壤温湿度条件,抑制了土壤蒸发返盐,增加了干物质量;但增强了土壤呼吸、减弱了固碳潜力;提高了蒸散发量,降低了作物水分利用效率。本研究弥补了绿洲典型膜下滴灌农田通量综合观测和系统分析的不足,揭示了膜下滴灌农田水热盐碳通量时空变化规律、固碳潜力和碳水耦合特征,以上研究成果对于气候变化条件下陆面模式参数化以及农田水和碳管理有重要参考价值。
高冠龙,张小由,常宗强,鱼腾飞,赵虹[10]（2016）在《植物气孔导度的环境响应模拟及其尺度扩展》文中指出气孔导度是衡量植物和大气间水分、能量及CO2平衡和循环的重要指标,探讨气孔导度与环境因子的关系及其模拟,以及气孔导度在叶片、冠层及区域尺度间的尺度转换及累积效应,对更好地认识植被与大气间的水热运移过程,合理评价植被在陆面过程中的地位和作用都具有重要意义。从植物气孔导度与环境因子的关系、气孔导度模拟以及尺度扩展三个方面,对前人的研究成果进行了概括总结。从叶片和冠层两个尺度出发,归纳总结了前人对于不同植物气孔导度与环境因子关系的研究成果,发现由于不同植物的遗传特性、测定时的环境、时间尺度的不同,以及未考虑各个环境因子的相互作用对气孔导度的影响,由此得到的气孔导度与环境因子之间的关系也不尽一致。对各单一环境因子与气孔导度的关系,给出了生理学解释,从根本上说明了环境因子变化对气孔导度的影响,而研究环境因子对气孔导度的综合影响时,应对各环境因子进行系统控制与同步观测。模拟计算植物气孔导度的模型主要有Jarvis模型和BWB模型两类,这些模型的模拟能力随着研究对象、试验区域、环境条件的改变而存在一定的差异,在具体使用时应结合实际情况选择最优模型进行模拟。除上述常用模型外,还总结了其他学者分别从不同角度提出的新的模型,对现有气孔导度模型进行了全面的总结。从叶片-冠层、冠层-区域两个方面归纳总结了前人关于气孔导度尺度扩展的研究成果,发现叶片-冠层的尺度扩展研究较成熟而冠层-区域的尺度扩展在模拟精度的验证方面存在困难。针对以下几个方面提出了今后气孔导度的研究重点:（1）结合研究对象所在的区域及环境条件,选择最优模型进行模拟;（2）综合考虑环境因子之间的相互作用及其对气孔导度的累积影响;（3）BWB模型与光合模型的耦合;（4）提高大尺度范围内的气孔导度模拟精度。
二、冠层尺度的生态系统光合-蒸腾耦合模型研究（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、冠层尺度的生态系统光合-蒸腾耦合模型研究（论文提纲范文）
（1）陆地植被生态水文过程前沿进展:从植物叶片到流域（论文提纲范文）
| 1 陆地植被生态水文过程研究热点问题 |
| 2 植物水分利用与调控机制:从植物个体到生态系统 |
| 2.1 植物水力调控机制与水分利用权衡 |
| 2.2 植物水分利用策略与根系水力再分配机制 |
| 2.3 最优冠层导度与模拟 |
| 3 碳氮水耦合循环过程与模拟:从叶片到区域 |
| 4 水循环关键过程的陆地植被作用:从植物个体到区域 |
| 4.1 植被冠层截留 |
| 4.2 蒸散发过程 |
| 5 陆地植被生态因素作用下的径流形成与变化:从坡面到区域 |
| 5.1 样地尺度 |
| 5.2 坡面尺度 |
| 6 陆地植被覆盖变化对大气降水过程的反馈影响:从流域到大陆 |
| 7 结论与展望 |
（2）变化环境下农田水生产力定量表征研究进展与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 国内外研究现状 |
| 1.1 作物气孔-蒸腾-光合耦合过程 |
| 1.2 农田水循环过程及量化表征 |
| 1.3 农田水生产力过程量化及对变化环境响应 |
| 2 存在的问题 |
| 3 研究展望 |
| 3.1 作物蒸腾-土壤水-地下水耦合机制 |
| 3.2 基于作物生长与水循环耦合过程的农田水生产力模型 |
| 3.3 农田水生产力对气候变化及农业节水的响应模拟 |
（3）干旱绿洲典型植物碳水耦合机制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 碳水耦合研究进展 |
| 1.2.2 光合作用研究进展 |
| 1.2.3 气孔导度研究进展 |
| 1.2.4 水分利用效率研究进展 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 拟解决的关键问题 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 技术路线 |
| 第二章 研究区概况与实验设计 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.1.1 地理位置 |
| 2.1.2 水文气象 |
| 2.1.3 地形地貌 |
| 2.1.4 土壤植被 |
| 2.2 实验方案与观测方法 |
| 2.2.1 野外调研及植被功能类型划分 |
| 2.2.2 环境因子监测 |
| 2.2.3 叶片气体交换参数测定 |
| 2.2.4 叶片水力学特性测定 |
| 2.2.5 植物生理生态学性质测定 |
| 2.3 模型及参数分析方法 |
| 2.3.1 光合作用模型 |
| 2.3.2 气孔导度模型 |
| 2.3.3 参数敏感性分析 |
| 2.3.4 参数估计 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 光合作用特性及光合-蒸腾耦合 |
| 3.1 光合作用的日变化、季节动态及种间差异特征 |
| 3.1.1 环境因子的日变化和季节动态 |
| 3.1.2 光合作用的日变化特征 |
| 3.1.3 光合作用的季节变化特征 |
| 3.1.4 光合作用的种间差异特征 |
| 3.2 净光合速率对光照强度、CO_2浓度的响应 |
| 3.2.1 净光合速率对光照强度的响应(A/q曲线) |
| 3.2.2 净光合速率对CO_2浓度的响应(A/C_i曲线) |
| 3.3 光合-蒸腾耦合特征及对环境因子的响应 |
| 3.3.1 蒸腾速率的变化特征 |
| 3.3.2 光合-蒸腾耦合特征 |
| 3.3.3 环境因子对光合-蒸腾耦合的驱动 |
| 3.4 光合作用的模型模拟 |
| 3.4.1 参数敏感性分析 |
| 3.4.2 层级贝叶斯参数估计 |
| 3.4.3 模型适用性评价 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 气孔行为及对光合-蒸腾耦合关系的调控 |
| 4.1 气孔导度的日变化、季节动态及种间差异特征 |
| 4.1.1 气孔导度的日变化特征 |
| 4.1.2 气孔导度的季节动态特征 |
| 4.1.3 气孔导度的种间差异性特征 |
| 4.2 气孔导度对主要环境因子、生理因子的响应 |
| 4.2.1 气孔导度对环境因子的响应 |
| 4.2.2 气孔导度对生理因子的响应 |
| 4.3 气孔对光合-蒸腾耦合关系的调控 |
| 4.4 气孔导度的模型模拟 |
| 4.4.1 气孔导度斜率(g_1)的种间差异 |
| 4.4.2 气孔导度斜率(g_1)的影响因素 |
| 4.4.3 模型适用性评价 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 叶片尺度水分利用效率研究 |
| 5.1 WUE的日变化、季节动态特征及对环境因子的响应 |
| 5.1.1 WUE的日变化、季节动态特征 |
| 5.1.2 WUE对主要环境因子的响应 |
| 5.2 WUE的种间差异对比 |
| 5.2.1 不同物种植物的WUE |
| 5.2.2 WUE种间差异的影响因素 |
| 5.3 气候变化背景下WUE的变化趋势 |
| 5.3.1 环境因子变化对WUE的影响 |
| 5.3.2 环境因子变化对WUE影响的相对贡献 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 在学期间研究成果 |
| 致谢 |
（4）黄土高原林冠修剪对山地苹果耗水与生产的调控及模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 目的和意义 |
| 1.2 生产力调控对树体结构的研究进展 |
| 1.3 生产力调控对树体蒸腾耗水的研究进展 |
| 1.4 生态水文模型研究进展 |
| 1.5 存在的问题 |
| 第二章 研究方法及内容 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 研究内容 |
| 2.3 研究方法 |
| 2.3.1 试验设计 |
| 2.3.2 实验指标监测 |
| 2.4 MAESPA模型 |
| 2.4.1 模型参数化 |
| 2.5 数据处理及分析 |
| 2.6 技术路线 |
| 第三章 修剪对山地苹果园蒸散的影响及模拟 |
| 3.1 不同修剪强度下蒸腾日内变化规律 |
| 3.2 不同修剪强度下蒸腾生长季变化规律 |
| 3.3 液流与气象因子之间的关系 |
| 3.4 土壤蒸发模拟 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 修剪对山地苹果土壤水分的影响及模拟 |
| 4.1 土壤水分时空动态特征 |
| 4.1.1 不同修剪强度对土壤水分动态变化 |
| 4.1.2 不同修剪强度对苹果树深层土壤水分的影响 |
| 4.2 基于MAESPA模型的苹果园水分过程模拟 |
| 4.3 基于MAESPA模型模拟不同降水年条件下土壤水分动态变化 |
| 4.3.1 不同降水年的划分 |
| 4.3.2 水平年降水条件下MAESPA模型模拟 |
| 4.3.3 干旱年降水条件下MAESPA模型模拟 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 修剪对山地苹果生理特性和生产的影响 |
| 5.1 不同修剪强度苹果树叶片光合特性差异 |
| 5.2 不同修剪强度下苹果树光合速率模拟 |
| 5.3 不同修剪强度对苹果树生长的影响 |
| 5.4 不同修剪强度对苹果树产量及水分利用效率的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 有待进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）西北干旱农田生态系统水碳通量特征及模拟研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 农田生态系统碳通量研究进展 |
| 1.2.2 农田生态系统水通量研究进展 |
| 1.3 科学问题、研究目的、内容 |
| 1.3.1 拟解决的科学问题 |
| 1.3.2 研究目的 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 第二章 研究区概况与数据处理 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 观测数据获取 |
| 2.2.1 涡度相关系统 |
| 2.2.2 环境因子和植物生长因子监测 |
| 2.2.3 土壤呼吸数据监测 |
| 2.3 观测数据预处理 |
| 2.3.1 能量闭合度与通量印痕分析 |
| 2.3.2 水碳通量数据预处理 |
| 2.3.3 碳通量的分解 |
| 2.4 CEVSA模型介绍 |
| 2.4.1 模型结构 |
| 2.4.2 输入数据及参数率定 |
| 2.4.3 模型应用及验证 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 水分-能量通量特征及其影响因素研究 |
| 3.1 环境因子和植物生理因子的变化特征 |
| 3.2 葡萄田能量通量的变化特征 |
| 3.2.1 能量通量的日变化特征 |
| 3.2.2 能量通量生长季变化特征 |
| 3.3 葡萄田蒸散发对环境因子的响应 |
| 3.3.1 日尺度下蒸散发对环境因子的响应 |
| 3.3.2 半小时尺度下蒸散发对环境因子的响应 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 碳通量变化及碳水耦合规律 |
| 4.1 葡萄田碳通量变化特征 |
| 4.1.1 环境因子的年际变化 |
| 4.1.2 碳通量的日内变化特征 |
| 4.1.3 碳通量生长季内变化特征 |
| 4.2 葡萄田碳通量对环境因子的响应 |
| 4.2.1 日尺度下碳通量对环境因子的响应 |
| 4.2.2 半小时尺度下碳通量对环境因子的响应 |
| 4.3 葡萄田水分-碳通量耦合特征 |
| 4.3.1 水分利用效率的季节变化特征 |
| 4.3.2 灌溉对水分利用效率的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于陆面过程的水碳通量模拟研究 |
| 5.1 模型模拟结果对比 |
| 5.1.1 水通量模拟结果对比 |
| 5.1.2 碳通量模拟结果对比 |
| 5.2 模型输入变量的敏感性分析 |
| 5.2.1 模型输入变量对水通量的影响 |
| 5.2.2 模型输入变量对碳通量的影响 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）侧柏人工林冠层—大气界面蒸腾导度及模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 导度研究现状 |
| 1.2.2 导度估算方法 |
| 1.2.3 常用模拟冠层导度模型研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 2 研究区概况 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 实验样地基本情况 |
| 3 实验设计 |
| 3.1 研究内容和技术路线图 |
| 3.2 气象因子观测和冠层结构指标测定 |
| 3.3 冠层导度的计算 |
| 3.4 空气动力学导度的计算 |
| 3.5 蒸腾导度的计算 |
| 3.6 Jarvis模型模拟 |
| 3.7 数据处理 |
| 4 结果与分析 |
| 4.1 冠层导度时间变化特征 |
| 4.1.1 冠层导度计算误差修正 |
| 4.1.2 非生长季冠层导度时间变化特征 |
| 4.1.3 生长季冠层导度时间变化特征 |
| 4.1.4 冠层导度季节变化特征 |
| 4.1.5 小结 |
| 4.2 空气动力学导度时间变化特征 |
| 4.2.1 非生长季空气动力学导度时间变化特征 |
| 4.2.2 生长季空气动力学导度时间变化特征 |
| 4.2.3 空气动力学导度季节变化特征 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 蒸腾导度时间变化特征 |
| 4.3.1 非生长季蒸腾导度时间变化特征 |
| 4.3.2 生长季蒸腾导度时间变化特征 |
| 4.3.3 蒸腾导度季节变化特征 |
| 4.3.4 小结 |
| 4.4 主要环境因子时间变化特征 |
| 4.4.1 空气温度季节变化特征 |
| 4.4.2 饱和水汽压差季节变化特征 |
| 4.4.3 光合有效辐射季节变化特征 |
| 4.4.4 小结 |
| 4.5 各导度模型与环境因子间的响应特征 |
| 4.5.1 各导度模型与环境因子间相关性分析 |
| 4.5.2 各导度模型与环境因子间偏相关分析 |
| 4.5.3 小结 |
| 4.6 Jarvis模型模拟导度变化规律 |
| 4.6.1 Jarvis模型模拟冠层导度 |
| 4.6.2 Jarvis模型模拟蒸腾导度 |
| 4.6.3 小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 各导度时间变化特征 |
| 5.2 各导度与环境因子间的响应 |
| 5.3 Jarvis模型模拟蒸腾导度可行性 |
| 5.4 蒸腾导度模型评价 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要学术成果 |
| 致谢 |
（7）基于改进BEPS模型的中亚生态系统生产力时空变化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 碳循环与生产力 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 生产力估算模型发展历程 |
| 1.3.2 中亚干旱区生产力估算概况 |
| 1.3.3 存在的主要问题 |
| 1.4 研究目标 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 技术路线 |
| 2 中亚干旱区概况与数据处理 |
| 2.1 中亚干旱区概况 |
| 2.1.1 中亚干旱区地貌 |
| 2.1.2 中亚干旱区气候 |
| 2.1.3 中亚干旱区水文环境 |
| 2.1.4 中亚干旱区社会经济 |
| 2.1.5 中亚干旱区生态问题 |
| 2.2 数据处理 |
| 2.2.1 气象数据 |
| 2.2.2 植被数据 |
| 2.2.3 土壤数据 |
| 2.2.4 其它数据 |
| 3 中亚干旱区生产力估算与分析方法 |
| 3.1 BEPS模型介绍 |
| 3.1.1 冠层辐射子模型 |
| 3.1.2 水循环子模型 |
| 3.1.3 气孔导度子模型 |
| 3.1.4 碳循环子模型 |
| 3.2 空间分析方法 |
| 4 BEPS模型改进及验证 |
| 4.1 碳循环子模型改进 |
| 4.1.1 山地单位面积计算调整 |
| 4.1.2 植被长势参数校正 |
| 4.2 水循环子模型改进 |
| 4.3 气孔导度子模型改进 |
| 4.3.1 白天平均温度参数校正 |
| 4.3.2 叶水势胁迫参数校正 |
| 4.4 BEPS模型改进前后估算精度变化 |
| 4.5 研究区生产力估算结果验证 |
| 4.5.1 改进后BEPS模型运行结果 |
| 4.5.2 实测数据验证 |
| 4.5.3 遥感数据验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 中亚干旱区生产力时空变化特征研究 |
| 5.1 GPP时空变化特征 |
| 5.1.1 年际变化特征 |
| 5.1.2 空间分布特征 |
| 5.1.3 年内变化特征 |
| 5.1.4 变化趋势 |
| 5.2 NPP时空变化特征 |
| 5.2.1 年际变化特征 |
| 5.2.2 空间分布特征 |
| 5.2.3 年内变化特征 |
| 5.2.4 变化趋势 |
| 5.2.5 与MODIS NPP年际变化对比 |
| 5.3 NEP时空变化特征 |
| 5.3.1 年际变化特征 |
| 5.3.2 空间分布特征 |
| 5.3.3 年内变化特征 |
| 5.3.4 变化趋势 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 水热条件变化对生态系统生产力的影响 |
| 6.1 总初级生产力与水热积指数 |
| 6.2 水热条件时空变化 |
| 6.3 水热条件变化对GPP的影响 |
| 6.3.1 水热条件与GPP的相关性 |
| 6.3.2 水热条件变化对GPP的驱动作用 |
| 6.4 水热条件变化对NPP的影响 |
| 6.4.1 水热条件与NPP的相关性 |
| 6.4.2 水热条件变化对NPP的驱动作用 |
| 6.5 水热条件变化对土壤呼吸的影响 |
| 6.5.1 水热条件与NEP的相关性 |
| 6.5.2 水热条件变化对土壤呼吸的驱动作用 |
| 6.6 GPP空间格局对水热条件变化的响应 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）作物水分利用效率研究方法及尺度传递研究进展（论文提纲范文）
| 1 不同尺度水分利用效率的定义与观测手段 |
| 2 作物多尺度WUE研究现状 |
| 2.1 WUE的影响因子 |
| 2.2 作物耗水生理机制研究 |
| 3 作物水分利用效率尺度传递的可行性 |
| 3.1 叶片到植株尺度的水分利用效率拓展与传递 |
| 3.2 叶片/植株向群体尺度的WUE拓展与传递 |
| 4 作物各尺度WUE尺度传递方法 |
| 4.1 叶片到植株尺度传递研究方法 |
| 4.2 叶片/植株向群体尺度拓展的研究方法 |
| 5 展望 |
（9）绿洲膜下滴灌农田水热盐碳通量研究（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 |
| 1.2.1 陆地生态系统水热碳通量研究方法 |
| 1.2.2 覆膜和滴灌农田水热盐动态研究 |
| 1.2.3 土壤呼吸的观测和模拟 |
| 1.2.4 农田碳收支及固碳潜力 |
| 1.2.5 碳水耦合与水分利用效率 |
| 1.2.6 研究中存在的主要问题 |
| 1.3 论文研究目标、研究思路与主要内容 |
| 第2章 绿洲典型膜下滴灌农田水热盐碳通量综合观测 |
| 2.1 研究区域及试验站概况 |
| 2.2 观测仪器及数据采集 |
| 2.2.1 涡度相关系统观测 |
| 2.2.2 土壤呼吸观测 |
| 2.2.3 叶片光合和植株茎流观测 |
| 2.3 数据处理、质量控制与插补 |
| 2.3.1 原始数据计算和质量控制 |
| 2.3.2 通量印痕(Footprint)分析 |
| 2.3.3 u*过滤和数据的插补 |
| 2.4 覆膜对滴灌农田能量闭合度的影响 |
| 2.4.1 试验设计与分析方法 |
| 2.4.2 覆膜对地表温度和热通量的影响 |
| 2.4.3 显热和潜热通量特征 |
| 2.4.4 能量收支及能量闭合度 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 地下水埋深对膜下滴灌农田水盐动态的影响 |
| 3.1 试验设计与分析方法 |
| 3.1.1 土壤水盐取样 |
| 3.1.2 深层水分交换量计算 |
| 3.1.3 参考作物蒸散发和作物系数 |
| 3.2 农田水量平衡与深层水分交换量 |
| 3.2.1 膜下滴灌农田水量平衡特征 |
| 3.2.2 覆膜对农田水文循环过程的影响 |
| 3.2.3 深层水分交换量 |
| 3.3 地下水埋深对土壤水盐动态的影响 |
| 3.3.1 土壤水盐剖面特征 |
| 3.3.2 不同生育阶段土壤水盐变化 |
| 3.3.3 地下水埋深对土壤水盐动态的影响 |
| 3.3.4 考虑生态需水的地下水埋深阈值 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 覆膜对滴灌农田土壤呼吸的影响 |
| 4.1 试验设计与分析方法 |
| 4.2 土壤呼吸日内和季节变化特征 |
| 4.2.1 土壤呼吸日内变化特征 |
| 4.2.2 土壤呼吸季节变化特征 |
| 4.3 覆膜农田土壤呼吸排放路径 |
| 4.4 土壤呼吸影响因素分析 |
| 4.4.1 土壤温度对土壤呼吸的影响 |
| 4.4.2 灌溉和降水对土壤呼吸的影响 |
| 4.4.3 膜下滴灌农田土壤呼吸的模拟 |
| 4.4.4 光合作用对土壤呼吸的影响 |
| 4.5 覆膜对土壤呼吸的影响 |
| 4.5.1 覆膜对生育期内土壤呼吸的影响 |
| 4.5.2 覆膜对土壤有机碳的影响 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 膜下滴灌农田碳收支与固碳潜力 |
| 5.1 试验设计与分析方法 |
| 5.2 碳平衡分量的划分及变化特征 |
| 5.2.1 自养与异养呼吸的划分 |
| 5.2.2 NEE、GPP和 Reco时间变化和控制因素 |
| 5.2.3 u*过滤以及夜间和日间分解方法对NEE分解的影响 |
| 5.3 植物采样和碳通量计算NPP的对比 |
| 5.4 固碳潜力分析 |
| 5.4.1 膜下滴灌农田NEP、NBP与碳收支情况 |
| 5.4.2 与其他农田生态系统的对比 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 膜下滴灌农田碳水耦合特征 |
| 6.1 试验设计与分析方法 |
| 6.2 叶片尺度碳水耦合特征 |
| 6.2.1 叶片尺度光合、蒸腾和水分利用效率 |
| 6.2.2 气孔导度控制因素分析 |
| 6.3 植株蒸腾变化特征及控制因素 |
| 6.3.1 植株蒸腾的变化规律 |
| 6.3.2 植株蒸腾与环境因子的关系 |
| 6.3.3 植株蒸腾与涡度观测蒸散发的对比 |
| 6.4 冠层尺度碳水耦合与光能利用率 |
| 6.4.1 冠层导度与Priestley-Taylor系数 |
| 6.4.2 冠层尺度水分利用效率 |
| 6.4.3 光能利用率和收获指数 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究的不足与展望 |
| 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 |
（10）植物气孔导度的环境响应模拟及其尺度扩展（论文提纲范文）
| 1 气孔导度与环境因子的关系研究 |
| 1. 1 叶片气孔导度与环境因子的关系 |
| 1. 1. 1 叶片气孔导度与单一环境因子的关系 |
| 1. 1. 2 叶片气孔导度与综合环境因子的关系 |
| 1. 2 冠层气孔导度与环境因子的关系 |
| 2 气孔导度模型介绍及应用研究 |
| 2. 1 常用气孔导度模型及应用 |
| 2. 1. 1 Jarvis模型 |
| 2. 1. 2 BWB模型 |
| 2. 1. 3 BBL模型 |
| 2. 2 常用气孔导度模型及扩展模型应用 |
| 2. 2. 1 常用气孔导度模型应用比较 |
| 2. 2. 2 常用气孔导度模型与扩展模型应用比较 |
| 2. 3 其他气孔导度模型 |
| 3 气孔导度尺度扩展研究 |
| 3. 1 叶片-冠层气孔导度扩展 |
| 3. 1. 1 基于气体交换特性的尺度扩展 |
| 3. 1. 2 基于冠层蒸腾量的尺度扩展 |
| 3. 2 冠层-区域气孔导度扩展 |
| 4 结论与展望 |
四、冠层尺度的生态系统光合-蒸腾耦合模型研究（论文参考文献）
- [1]陆地植被生态水文过程前沿进展:从植物叶片到流域[J]. 王根绪,夏军,李小雁,杨达,胡兆永,孙守琴,孙向阳. 科学通报, 2021(Z2)
- [2]变化环境下农田水生产力定量表征研究进展与展望[J]. 王惟舒,汪超子,王兴旺,霍再林. 灌溉排水学报, 2021(05)
- [3]干旱绿洲典型植物碳水耦合机制研究[D]. 韩拓. 兰州大学, 2020(01)
- [4]黄土高原林冠修剪对山地苹果耗水与生产的调控及模拟[D]. 叶苗泰. 西北农林科技大学, 2020
- [5]西北干旱农田生态系统水碳通量特征及模拟研究[D]. 许洁. 兰州大学, 2020(01)
- [6]侧柏人工林冠层—大气界面蒸腾导度及模拟研究[D]. 王子钰. 中南林业科技大学, 2020(02)
- [7]基于改进BEPS模型的中亚生态系统生产力时空变化研究[D]. 李伟. 河南理工大学, 2019(07)
- [8]作物水分利用效率研究方法及尺度传递研究进展[J]. 姜寒冰,张玉翠,任晓东,要家威,沈彦俊. 中国生态农业学报(中英文), 2019(01)
- [9]绿洲膜下滴灌农田水热盐碳通量研究[D]. 明广辉. 清华大学, 2018(04)
- [10]植物气孔导度的环境响应模拟及其尺度扩展[J]. 高冠龙,张小由,常宗强,鱼腾飞,赵虹. 生态学报, 2016(06)