內蒙古草原地上凈初級生產力對氣候變化響應的模擬.pdf

1、全球變化研究已經(jīng)成為迄今為止規(guī)模最大的跨學科、跨部門、跨國界的國際合作研究活動，代表著當前世界科學的發(fā)展趨勢，與人類關系最密切的陸地生態(tài)系統(tǒng)與氣候變化的相互作用與反饋成為研究的熱點。內蒙古草原處于歐亞大陸草原帶的中部，由于其特殊的地理位置、多樣化的氣候條件和復雜的自然環(huán)境，在研究全球變化過程中具有不可替代的作用。作為陸地生態(tài)系統(tǒng)重要組成部分的植被地上凈初級生產力（Aboveground Net Primary Productivity，

2、簡稱ANPP）的動態(tài)，決定著生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣和生態(tài)系統(tǒng)的碳收支，直接影響到草地畜牧業(yè)的興衰。在全球氣候變化背景下，ANPP時空動態(tài)變化及未來發(fā)展趨勢，成為本論文研究的重點。
　　利用1961～2010年106個自動氣象觀測站資料，對內蒙古過去50a氣候的時空變化特征進行了詳細分析；利用39個牧草觀測站資料和10a衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，對CENTURY模型的模擬能力進行點和面上的檢驗；利用78個自動氣象站數(shù)據(jù)對內蒙古草原區(qū)ANPP的時空動態(tài)進

3、行了模擬，并與26個氣象因子進行相關分析；基于SRES B2、A2和A1B情景的結果，模擬了未來內蒙古草原ANPP時空分布格局、變化速率以及可能變化趨勢。主要發(fā)現(xiàn)如下：
　　1．過去50a來，內蒙古年平均氣溫、生長季平均氣溫、年極端最高氣溫和年極端最低氣溫均呈上升趨勢，其上升速率分別為0.39，0.33，0.24和0.54℃/10a。增溫最顯著的區(qū)域主要發(fā)生在東北部。平均年降水量和生長季降水量變化趨勢不顯著；年平均日照時數(shù)呈明顯的

4、下降趨勢，下降速率為14.6h/10a；平均風速明顯減小，減小速率達0.2m/s·10a；相對濕度明顯減小，年最大積雪深度明顯增加。
　　2．過去50a中，內蒙古草原ANPP總體變化呈略增態(tài)勢。其中，典型草原略增，增加速率為1.04g/m2·10a；草甸草原增加趨勢不顯著，速率為0.41g/m2·10a；荒漠草原增加趨勢顯著，速率為2.57g/m2·10a。CENTURY模型驗證結果顯示，大多數(shù)站點模擬效果很好；內蒙古草原 ANP

5、P空間模擬結果與歸一化植被指數(shù)（NDVI，下同）的空間分布吻合程度很高。ANPP的空間分布呈現(xiàn)出明顯的地帶性分布規(guī)律，即自東向西、自南向北逐漸降低。
　　相關分析表明，內蒙古草原ANPP與降水量相關性顯著，特別是生長季降水量。其中，錫林浩特ANPP與極端最高氣溫、平均氣溫和平均最高氣溫呈極顯著負相關，四子王旗與極端最高氣溫呈極顯著負相關，額爾古納右旗則與平均最低氣溫、平均地面氣溫、平均氣溫呈顯著正相關，與年平均風速呈極顯著負相關。

6、
　　3．在3種SRES情景下，2030s內蒙古草原ANPP的空間分布格局依然是自東向西、自南向北逐漸降低。與基準年相比，2030s內蒙古草原大部地區(qū) ANPP高于基準年。變化速率的空間分布顯示，近100a來內蒙古草原大部地區(qū)呈現(xiàn)出增加趨勢。2030s內蒙古草原ANPP大于251g/m2的高值區(qū)在SRES A2情景下分布面積最大，其次是SRES A1B，SRES B2最?。恍∮?50g/m2低值區(qū)在SRES B2情景下最大，其次是