2001-2013年中国不同区域碳水通量对旱涝灾害的响应开题报告
2021-12-28 08:12
全文总字数：4902字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
干旱和洪涝是常见的自然灾害之一，并为全球带来了严重的经济损失。我国幅员辽阔，气候灾害发生频率高、持续时间长、影响范围广，对农业生产、生态环境和社会经济发展产生了深远的影响。在全球变暖的背景下，旱涝等气候灾害发生愈加频繁，强度也不断增加，逐渐呈现出一种常态化的趋势。就中国而言，虽然过去三十年来干旱变化趋势逐渐缓慢，但在西南地区和东北地区干旱化趋势更加显著。因此，探讨旱涝灾害对植被生长和碳水循环的影响，对气候灾害影响评估具有重要的现实意义。
在气候变化的背景下，干旱发生的频率和范围增加，干旱将引起土壤水分严重匮乏，当土壤水势低于植物组织细胞水势时，会造成植被根系难以给地上部分供应水分，使植被关闭与外界环境进行水气交换的气孔，进而影响碳同化和蒸腾量，因此显著影响植被碳水循环。同时，南方典型洪涝事件频次和强度总体呈增加、增强态势，大城市和特大城市暴雨内涝事件也显著增加（刘志雨等，2016）。碳水循环是地表与大气之间最主要的物质循环，如果其处在失衡的状态下，将加剧全球气候变化，影响人类的生存环境。最明显的现象则是大气中二氧化碳浓度不断增加导致全球变暖，进而增加大气中水汽含量，引起区域降水量失衡，造成干旱和洪涝等极端天气事件。因此，全球碳水循环研究受到人们的普遍关注，分析干旱对植被生产力、作物蒸散和水分利用率的作用和影响，有利于碳水循环的研究，有利于对未来气候变化做出预测，同时对维持生态系统平衡，保持经济可持续发展具有重大意义。
近年来，应用不同干旱指数（如standard precipitation index，spi；standard precipitation evapotranspiration index，spei；palmer drought severity index，pdsi等）和植被指数，研究了气象干旱的影响因素及其对植被的影响，但这些研究大多从某一特定区域或单一干旱事件入手，而覆盖不同干湿及土地类型的研究较少涉及。此外，研究者大多从干旱与植被指数ndvi、植被净初级生产力npp之间的相互关系入手，着重考量干旱对生态系统碳循环的影响，而缺少结合将碳循环和水循环联系在一起的研究。因此，本研究基于遥感数据，通过分析我国不同区域干旱指数（spei）与植被总初级生产力(gpp)、蒸散发(et)和水分利用率(wue)的相关关系，探究生态系统对干旱和洪涝灾害的适应性，以期为气候变化对碳水过程的影响评估提供参考依据。
2. 研究的基本内容
利用2001-2013年spei、gpp、et和wue遥感资料进行统计分析，得到全国不同地区各指标时空变化率和变化趋势，研究彼此间相关关系，主要的研究内容包括：
（1）全国不同区域spei、gpp、et和wue分布规律和时空变化特征。
（2）干旱区与湿润区spei与gpp、et和wue的时间和空间耦合关系。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案：
（1）处理原始遥感数据资料，计算2001-2013年年平均spei、gpp、et和wue年平均值，得出时间序列。
（2）根据spei指数将全国划分为不同干湿区域，分析我国干湿情况分布规律，以及gpp、et和wue的空间分布规律。
4. 参考文献
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