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科技攻关计划 |
| 典型生态系统生产力区域模型与环境服务功能的研究 |
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负责人：于贵瑞
来源: 所知识创新前沿项目
实施时间: 2000-2003
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项目名称：“典型生态系统生产力区域模型与环境服务功能的研究”
项目类型：所知识创新前沿项目
主持人：于贵瑞研究员，谢高地研究员，于振良副研究员
地址：北京安外大屯路3号917大楼 生态网络综合研究中心 100101
yuguirui@cern.ac.cn or yugr@igsnrr.ac.cn
电话：010-64889432 传真：010-64889399
参加人：岳燕珍，苏文，牛栋
主持单位：中国科学院地理科学与资源研究所
参加单位：沈阳农业大学、北华大学林学院
起止时间：2000年-2003年
研究目标：
本研究拟辽河下游生态系统为对象，以植物光合作用生理化学机理，气孔对环境要素的响应以及植物地带性分异规律等研究的最新成果为依据，综合应用地理信息系统，卫星遥感技术和地面气象台站数据的栅格化技术，开发区域尺度的生态系统生产力模型，并应用模型探讨区域生态系统的粮食和森林生产力分异规律及其变化特征。
主要研究内容：
A. 区域尺度生态系统空间信息数据库的建立
a. 地面气象观测资料的栅格化：利用DEM为基础，把对象区域的地面气象观测资料转化为1Km栅格数据。主要气候要素为：日平均气温T，总辐射Rs，光合有效辐射APR，净辐射Rn，大气湿度（HR和D）降雨量P。
b. 土壤特征参数的提取：利用1：1百万的土壤类型图和土壤普查及测土施肥的资料提取土壤C和N的空间分布信息；利用气象资料和土壤水分特征曲线模型推算土壤水分状态的时空分布。
c. 植被特征参数的提取：利用1：1百万的土地利用图，植被图和遥感信息，提取植被类型，叶面积指数等植被特征参数；利用田间试验资料提取和验证植物生理生态参数。
B. 基于光合作用生理生态学机理的区域尺度生态系统生产力模型的开发
a. 模型开发：在消化目前国际上的植物光合作用生理化学模型 (Farquhar,1980; Collatz，1992; Leuning, 1995)和区域植物生产力模型 (Woodward,1994,1995,Sellere et al., 1996)的基础上，以我们近年来提出的蒸腾－光合作用统合模型（于等1999，2000）和气孔导度的组合模型（于等1998）为核心，理论构建一个新的“基于光合作用生理生态学机理的区域尺度生态系统生产力模型”（图2）。
b. 田间试验与模型的参数化：以CERN的沈阳农业生态试验站和区域内其他科研院所的不同类型试验站为重点，在野外进行相应规模的田间试验，测定C3和C4植物（主要作物，主要树种和草本植物）的气孔导度，蒸腾强度，光合速率等指标，探讨C3和C4的差异及其对环境变化的响应特征和模型表述。重点探讨水分和养分胁迫条件下的光合模型表述方法。在植被生理参数的确定等方面，参考长白山森林生态系统定位试验站和奈曼沙漠化研究站的试验资料。
c. 模型检验与修正：利用研究区域内的科研院所试验站的作物，森林生长发育试验资料，以及抽样调查资料来验证模型，进行模型修正。
C．模型的应用研究
应用模型对象区域的粮食生产潜力，森林生产力及其变化进行预测和评估，对生态系统碳循环模型的构建进行初步的理论探讨。
研究项目的关键词：生态系统管理，生产力，区域模型
研究经费：40万元
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