草原區(qū)域CO2吸收與大氣CO2濃度變化關(guān)系研究.pdf

1、論文題目：草原區(qū)域CO2吸收與大氣CO2濃度變化關(guān)系研究工程領(lǐng)域：測(cè)繪工程碩士生：布然（簽名）指導(dǎo)教師：陳秋計(jì)（簽名）雷莉萍（簽名）摘要草地生態(tài)系統(tǒng)是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中的重要類型之一，在全球碳循環(huán)研究中占有重要位置。過(guò)去由于缺乏區(qū)域大氣CO2濃度觀測(cè)數(shù)據(jù)，使得我們對(duì)草原植被的CO2吸收對(duì)大氣CO2濃度變化的影響及其作用過(guò)程缺乏充分的認(rèn)知。隨著第一顆溫室氣體衛(wèi)星GOSAT開(kāi)始全球大氣CO2數(shù)據(jù)的分發(fā)，為我們研究分析大氣CO2濃度變化與草原

2、生態(tài)吸收的關(guān)系提供了重要數(shù)據(jù)源。本研究以北美草原和歐亞大陸草原為研究區(qū)，收集了NIES發(fā)布的FTSSWIRL2XCO2數(shù)據(jù)、NASA發(fā)布的MODISNDVI、NPP全球11格網(wǎng)月均值數(shù)據(jù)以及GEOSChem大氣傳輸模型模擬GOSAT衛(wèi)星過(guò)境前后兩小時(shí)大氣CO2濃度平均值數(shù)據(jù)，研究利用將生態(tài)系統(tǒng)植被CO2吸收特征參數(shù)與大氣CO2濃度構(gòu)建多元線性回歸方程的分析方法，分析植被生態(tài)CO2吸收與大氣CO2濃度變換相關(guān)性。結(jié)果顯示草原區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)C

3、O2植被吸收對(duì)于大氣CO2濃度降低具有顯著作用，草原區(qū)域碳匯潛力巨大。通過(guò)對(duì)GOSAT衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果與GEOSChem大氣傳輸模型模擬結(jié)果對(duì)比分析評(píng)價(jià)GOSAT衛(wèi)星觀測(cè)大氣CO2濃度結(jié)果不確定性。結(jié)果表明，GOSAT衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果與GEOSChem模型模擬結(jié)果偏差為1.8ppm，季節(jié)變化幅度大于GEOSChem模型模擬結(jié)果。GOSAT衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果可以準(zhǔn)確反映生態(tài)系統(tǒng)大氣CO2濃度變化情況。通過(guò)草地生態(tài)系統(tǒng)NDVI、NPP與GOSATXCO2

4、進(jìn)行多元線性回歸分析，發(fā)現(xiàn)NPP與大氣CO2濃度呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)性，特別是夏季，隨著NPP值增加，大氣CO2濃度降低明顯。說(shuō)明草原植被CO2生態(tài)吸收對(duì)大氣CO2濃度具有重要影響。利用草原區(qū)域大氣CO2濃度與生態(tài)系統(tǒng)CO2吸收的時(shí)空特征對(duì)比分析，進(jìn)一步證明大氣CO2濃度受生態(tài)系統(tǒng)CO2吸收影響，呈季節(jié)性變化規(guī)律。植被生態(tài)系統(tǒng)CO2吸收作用強(qiáng)的區(qū)域，大氣CO2濃度比其他區(qū)域低。歐亞草原在植被生態(tài)吸收對(duì)大氣CO2濃度影響上顯示出比北美草原更大的作用

5、，歐亞草原有著更強(qiáng)的碳匯作用。但是要準(zhǔn)確、定量的分析還有待于大氣CO2濃度與植被生態(tài)吸收相互作用過(guò)程的進(jìn)一步研究。Subject:ThecrelationbetweenecosystemCO2uptakevariationofatmosphericCO2concentrationsinthegrasslSpecialty:EngineeringofSurveyingMappingName:BuRan（Signature）Instruct

6、:ChenQiuji（Signature）LeiLiping（Signature）ABSTRACTGrasslecosystemisoneoftheimptanttypesofterrestrialecosystemsinthewld.Grasslecosystemcarboncycleresearchplayanimptantroleintheglobalcarboncycleresearch.Inthepastwewerelacko

7、fregionalatmosphericCO2concentrationsobserveddatatoallowsustoabsbCO2grasslvegetationchangesinatmosphericCO2concentrationitsroleintheprocessofthelackofadequateknowledge.WiththeGOSATsatellitewhichisthefirstonetostartdistri

8、butingglobalatmosphericCO2datawecouldanalyzeschangesintheconcentrationofatmosphericCO2uptakerelationshipwithgrasslecosystemsprovideimptantdatasourcefourstudy.InthisstudyourtestregionaretheNthAmericanEurasiansteppegrassls

9、.AtthesametimewecollectedNIESreleasedFTSSWIRL2XCO2dataNASAreleasedMODISNDVINPPGlobal11gridmonthlymeandataGEOSChematmospherictransptmodelanalogGOSATsatellitetwohoursaftercrossingthemeanatmosphericCO2concentrationdata.Weus

10、edanalyticalmethodstostudytheecosystemvegetationabsbsCO2CO2concentrationintheatmosphereacteristicparameterstobuildmultiplelinearregressionequationtoanalyzetheecologicalvegetationabsbsCO2atmosphericCO2concentrationtransfm

11、crelation.TheresultsshowedthatCO2absbedbyvegetationgrasslecosystemtoreduceatmosphericCO2concentrationhasasignificantroleintheareaofgrasslcarbonsequestrationpotential.ComparedwithGEOSChematmospherictransptmodelsimulationr

12、esultswecananalysisevaluatetheGOSATsatelliteobservationsofatmosphericCO2concentrationresultsuncertain.TheresultsshowedthatGOSATsatelliteobservationswithGEOSChemmodelsimulationsbiasis1.8ppmseasonalchangesbiggerthanGEOSChe