摘要: 陆地生态系统一方面通过光合作用吸收CO2，另一方面通过呼吸作用或扰动释放CO2，从而形成了大气-植被-土壤-大气的陆地生态系统碳循环过程。研究我国陆地生态系统净初级生产力(Net Primary production，NPP)的时空分布格局，有助于认识我国陆地生态系... 展开 陆地生态系统一方面通过光合作用吸收CO2，另一方面通过呼吸作用或扰动释放CO2，从而形成了大气-植被-土壤-大气的陆地生态系统碳循环过程。研究我国陆地生态系统净初级生产力(Net Primary production，NPP)的时空分布格局，有助于认识我国陆地生态系统同碳能力的时空变异特征，分析我国陆地生态系统碳循环动态过程与反馈机制及其对全球变化的响应机制，减少我国碳循环与碳收支评价中的不确定性。 本文基于碳水循环耦合过程的生产力过程模型—BEPS模型和1991～2001年气象数据、遥感数据和土壤数据等，模拟中国陆地生态系统NPP和蒸散(ET)，阐明1991～2000年我国陆地生态系统NPP和蒸散的时空变异特征及其对气候变化的响应，并结合2001年我国实测林龄数据探讨儿种典型森林生态系统NPP和林龄的定量化关系及其对碳收支时空分布格局的影响。 论文的主要研究重点为： 1)1991～2000年中国陆地生态系统NPP的时空变异特征。基于过程模型BEPS(BorealEcosystem Productivity Simulator)，利用1991～2000年lOkm分辨率的气象数据、遥感数据以及土壤、植被等多源数据，从碳水循环角度来模拟1991～2000年我国陆地生态系统NPP的时空分布。1991～2000年我国陆地生态系统年NPP多年平均值为230gC/m2/yr，年GPP多年平均值为491gC/m2/yr。结合中国土地覆盖类型图，对每一种植被类型的NPP时空格局进行分析和比较，并讨论不同气候因子对NPP的影响。 2)1991～2000年中国陆地生态系统ET的时空变异特征。1991～2000年我国陆地生态系统ET呈上升趋势，多年平均值为443mm/yr；最高值为476mm/yr，出现在温度和降水都达到峰值的1998年；最低值为426mm/yr，出现在年降水量最少的1992年。相关分析表明年ET与年均温和年总降水量显著正相关，但年ET与年总降水量的相关性(R2=0.950，P<0.05，n=10)优丁与年均温的相关性(R2=0.399，P<0.05，n=10)，说明降水可能是我国陆地生态系统年ET变异的主要决定因子。基于不同植被类型和不同气候带的年ET表现出一定的地带性规律。 3)典型森林生态系统NPP与林龄的定量化关系。利用BEPS模型模拟的我国森林生态系统2001年NPP与当年实测的林龄数据构建了描述NPP与林龄定量化关系的函数。五种典型森林生态系统包括落叶针叶林、亚热带热带常绿针叶林、落叶阔叶林、常绿阔叶林以及常绿落叶阔叶混交林。研究表明落叶针叶林、亚热带热带常绿针叶林、常绿阔叶林以及常绿落叶阔叶混交林的NPP与林龄的函数符合复杂非线性函数，R2分别达到0.90，0.75，0.66，0.67；而落叶阔叶林的NPP与林龄的函数关系更加倾向于一元二次方程，R2为0.79。各类森林生态系统在百年尺度内NPP出现最高值的时期不同。同时结合样地实测的NPP米验证拟合NPP的可靠性和适用性。新拟合NPP与林龄方程结合InTEC模型(Integrated Terrestrial Ecosystem Carbon model)来评价NPP与林龄函数的改进对我国森林生态系统碳收支估算的影响。 收起