西部干旱区山地针叶林净第一性生产力模拟与验证研究

在全球碳循环研究中，干旱半干旱区植被作为陆地生态系统中的一个重要组成部分，在地表与大气之间能量、物质和动量交换中扮演着重要的角色，位于我国干旱半干旱区的甘肃省，大部分区域的降水量小于当地植被的生态需水量，因此准确估算干旱半干旱区植被的净第一性生产力（NPP），在整个陆地生态系统碳循环研究中具有举足轻重的作用。本项目选取遥感机理模型——北部生态系统生产力模拟模型（BEPS），以我国西部的甘肃省为研究区域，考虑到草地和农作物冠层结构的特点，将原有的两片大叶模型扩展为多层-两片大叶模型，完善原BEPS模型中的光合作用子模块；同时，通过引入地表径流和下渗过程，建立干旱半干旱区林下三维土壤水分水量平衡模块，完善BEPS模型的水分循环子模型，以建立适用于干旱半干旱区的植被净第一性生产力模型（ABEPS），提高干旱半干旱区植被NPP的模拟精度。以气象数据和卫星遥感数据作为模型的主要输入参数，客观地估算干旱半干旱区植被NPP的空间分布与季节变化，与前人的研究结果进行对比，并利用野外常规观测的NPP数据对模拟结果进行验证,结果表明改进后的模型能够明显地提高干旱半干旱区植被NPP的模拟精度，且用ABEPS模拟的各类植被NPP均比改进前提高5%以上。