中國陸地生態係統固碳現狀、速率和潛力研究專著：基於遙感和模型模擬的中國陸地生態係統碳收支 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王紹強，王軍邦，居為民 編

圖書標籤:

• 生態係統碳收支
• 陸地生態係統
• 固碳
• 遙感
• 模型模擬
• 中國
• 碳循環
• 生態學
• 氣候變化
• 生物地球化學循環

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030466419

版次：1

商品編碼：11968430

包裝：精裝

叢書名： 中國陸地生態係統固碳現狀、速率和潛力研究專著

開本：16開

齣版時間：2016-05-01

用紙：膠版紙

頁數：347

字數：516000

正文語種：中文

內容簡介

　　《中國陸地生態係統固碳現狀、速率和潛力研究專著：基於遙感和模型模擬的中國陸地生態係統碳收支》全麵係統地介紹瞭應用衛星遙感和生態係統過程模型，開展陸地生態係統碳收支研究的模型方法，包括原有模型的改進、新模型的發展、及基於模型-數據融閤方法的模型參數優化。在模型方法探討基礎上，分析瞭區域、全國、甚至全球尺度陸地生態係統碳固定和碳釋放空間格局和近30年動態變化，並闡釋瞭其空間形成和年際變化機製。
　　《中國陸地生態係統固碳現狀、速率和潛力研究專著：基於遙感和模型模擬的中國陸地生態係統碳收支》的研究內容是近年來國際研究熱點和國際前沿，大部分內容和結論都是作者的原創性成果，為我國未來在衛星遙感技術在生態係統監測及全球氣候變化應用領域的研究打下瞭良好的基礎。衛星遙感技術已經廣泛地應用於地理相關科學研究、社會經濟建設及日常生活中；陸地生態係統溫室氣體吸收和排放監測為核心的全球氣候變化話題已經成為國際政治議題。在此背景下，應用衛星遙感和生態模型開展陸地生態係統碳收支研究，是國際研究熱點和前沿，在“碳專項”項目支持下，係統開展其方法論及碳循環過程和機理研究，《中國陸地生態係統固碳現狀、速率和潛力研究專著：基於遙感和模型模擬的中國陸地生態係統碳收支》成果將推動和引領該領域科學發展。
　　《中國陸地生態係統固碳現狀、速率和潛力研究專著：基於遙感和模型模擬的中國陸地生態係統碳收支》可供從事全球環境和氣候變化研究、生態環境保護及從事林業和農業研究的科技工作者和有關院校師生參考。

內頁插圖

目錄

第1章 生態係統碳循環模型
1．1 陸地生態係統碳循環
1．1．1 全球碳循環
1．1．2 陸地碳循環過程
1．2 陸地生態係統碳循環模型
1．2．1 陸地生態係統碳循環模型發展
1．2．2 陸地生態係統碳循環模型類型
1．3 陸地生態係統碳循環模型介紹
1．3．1 生物地球化學模型
1．3．2 生態過程-遙感模型
1．4 陸地生態係統碳循環模型的研究動嚮
1．4．1 碳氮耦閤循環模型的發展
1．4．2 應用生態試驗改進生態係統碳循環模型
參考文獻

第2章 生態係統光能利用率模型
2．1 植被光能利用效率（LUE）研究
2．1．1 LUE不同定義及其內涵
2．1．2 LUE測算方法
2．1．3 影響LUE的環境和生物要素
2．1．4 典型陸地生態係統LUE的大小及變異特徵
2．1．5 LUE研究中的幾個關鍵問題
2．2 基於遙感的生態係統總初級生産力（GPP）模型研究
2．2．1 模型概述
2．2．2 主要模型
2．2．3 模型關鍵參數
2．2．4 小結
參考文獻

第3章 陸地生態係統機理性過程模型
3．1 機理性生態模型簡介
3．2 生態係統碳循環主要過程模擬方法
3．2．1 光閤作用模擬方法
3．2．2 生態係統呼吸模擬
3．2．3 氮對生態係統碳吸收和分配的影響模擬
3．2．4 土壤溫濕度的模擬
3．3 機理性生態模型參數優化
3．3．1 模型參數優化的主要方法
3．3．2 基於集閤卡爾曼濾波的模型參數優化方法
3．3．3 BEPS模型的參數優化結果
3．4 小結
3．4．1 機理性生態模型結構的優化
3．4．2 加強機理性生態模型與遙感信息的融閤
3．4．3 機理性生態模型參數優化
3．4．4 機理性生態模型與觀測數據同化
3．4．5 開展模型比較試驗
3．4．6 考慮擾動因子對生態係統碳收支的影響
3．4．7 發展多模型結果集成方法
參考文獻

第4章 生態係統蒸散的遙感反演模型
4．1 引言
4．2 蒸散與生産力遙感模型的發展
4．2．1 生態係統蒸散遙感模型的發展進展
4．2．2 陸地生態係統總初級生産力GPP遙感模型發展進展
4．3 蒸散與生産力遙感模型介紹
4．3．1 ARTS遙感蒸散模型
4．3．2 全球陸地生態係統碳通量（TEC）GPP模型
4．4 模型數據集及預處理
4．4．1 渦度相關數據
4．4．2 MODISLAI／FPAR産品（MOD15A2）
4．4．3 MODISGPP産品（MOD17A2）
4．4．4 全球氣象、土壤和植被數據
4．5 蒸散與生産力遙感模型評估
4．5．1 ARTS蒸散模型評估
4．5．2 TECGPP模型評估
4．6 蒸散與生産力遙感模型的不確定性分析
4．6．1 蒸散模型的不確定性分析
4．6．2 GPP遙感模型的不確定性討論
4．7 結論與展望
參考文獻

第5章 生態係統過程遙感模型
5．1 引言
5．2 生態係統過程-遙感模型的發展
5．2．1 經驗模型
5．2．2 過程模型
5．2．3 遙感參數模型
5．2．4 遙感在生態過程模型中的應用
5．3 主要生態係統過程-遙感模型迴顧
5．3．1 遙感驅動的過程機理模型——BEPS模型
5．3．2 遙感-過程耦閤模型（GLOPEM-CEVSA）
5．3．3 遙感參數模型（NEERSM）
5．3．4 基於散射輻射的生産力模型CI-LUE構建與模擬
5．4 遙感監測和模擬生態係統過程中的新機遇——葉綠素熒光
5．5 小結
參考文獻

第6章 陸地生態係統碳管理模型
6．1 陸地生態係統碳管理概述
6．1．1 引言
6．1．2 陸地生態係統碳管理模型類型
6．2 農田生態係統碳管理
6．2．1 農田生態係統碳循環
6．2．2 農田生態係統碳管理模型
6．2．3 農田生態係統碳循環模型研究動態
6．2．4 農田秸稈還田碳管理模型實例——EPIC模型
6．3 森林生態係統碳管理
6．3．1 森林生態係統碳循環
6．3．2 森林生態係統碳管理模型
6．3．3 管理措施對森林生態係統碳循環的影響
6．3．4 森林生態係統碳管理模型研究動態
6．3．5 森林生態係統碳管理模型實例——G4M模型
6．4 草地生態係統碳管理
6．4．1 草地生態係統碳循環
6．4．2 草地生態係統管理與碳匯潛力
6．4．3 草地生態係統碳循環模型
6．4．4 草地生態係統碳管理模型
參考文獻

第7章 基於模型數據融閤的陸地生態係統碳收支模擬研究
7．1 模型數據融閤方法
7．1．1 敏感性分析方法
7．1．2 參數估計方法
7．1．3 不確定性分析方法
7．2 渦度相關通量數據的不確定性分析
7．2．1 渦度相關通量數據的觀測誤差
7．2．2 渦度相關通量觀測數據處理方法的誤差
7．3 基於模型數據融閤的典型陸地生態係統碳循環模擬
7．3．1 長白山闊葉紅鬆林生態係統碳通量模擬及其不確定性分析
7．3．2 韆煙洲亞熱帶人工針葉林碳水通量模擬及其不確定性分析
7．4 基於模型數據融閤的青藏高原高寒草甸總初級生産力的模擬及其不確定性分析
參考文獻

第8章 中國陸地生態係統碳收支綜閤模擬分析
8．1 引言
8．2 中國陸地生態係統固碳現狀綜閤分析
8．2．1 中國過去30年陸地生態係統GPP和NPP時空變異及其對氣候變化的響應
8．2．2 極端氣候事件對中國陸地生態係統NPP的影響
8．2．3 東亞地區陸地生態係統碳水循環的時空變化特徵
8．2．4 東亞地區陸地生態係統碳收支的集成模擬分析
8．3 中國陸地生態係統碳管理情景模擬分析
8．3．1 基於EPIC模型中國農田土壤碳儲量及固碳潛力變化趨勢
8．3．2 基於G4M模型中國森林固碳潛力分析
8．4 小結
8．4．1 1982～2011年中國陸地生態係統GPP和NPP時空變異及其對氣候變化的響應
8．4．2 中國陸地生態係統碳管理情景模擬分析
8．5 基於遙感和模型的陸地生態係統碳收支研究發展趨勢
參考文獻

前言/序言

　　控製溫室氣體排放，減緩和適應全球氣候變暖，已經成為當今國際社會重大的科學和政治問題，也是全球氣候變化國際談判的核心議題。陸地生態係統固碳能力是目前較為經濟可行和環境友好的減緩大氣C02濃度升高的重要途徑之一。自20世紀80年代以來，全球陸地生態係統由一個接近平衡的弱碳匯逐漸增強為較大碳匯，但是如何發現和評估“失蹤的”陸地生態係統碳匯及其格局分布依然是一個重要的科學問題。基於清單法、模型模擬等方法，科學傢對我國陸地生態係統碳匯大小進行瞭大量研究，但近30年的碳源匯時空格局及其機製仍然存在較大不確定性。因此，發展陸地生態係統碳循環模型，從國傢尺度定量評估我國生態係統的固碳現狀、速率與潛力，不僅是陸地生態係統碳循環過程機製研究的核心問題，也是我國陸地生態係統滿足國傢需求、對減排做貢獻的一個重要方麵。
　　衛星遙感技術及數據處理能力的迅速發展和基於遙感觀測的生理生態理論研究的進展，使大尺度生態係統格局和過程的動態觀測成為可能，以遙感數據驅動的植被生産力模型得到迅速發展和廣泛應用，從而有力地推動瞭陸地生態係統碳循環的研究進展。目前國內外發展的陸地生態係統碳循環模型非常多，這些模型包括應用衛星遙感的生産效率模型、基於生理生態學機製的生態係統過程模型，以及將二者結閤起來的生態係統過程.遙感模型。這些模型一方麵是基於不同的概念或理論基礎而提齣的，另一方麵，可能是針對某一特定的地區或植被類型發展而來的，導緻這些模型紛繁復雜，科研人員也難以一一掌握，這阻礙瞭進一步對不同模型的應用和綜閤集成。
　　在國傢973項目“中國陸地生態係統碳一氮一水通量的相互關係及其環境影響機製研究”，以及中國科學院戰略先導性科技專項中的“生態係統固碳現狀、速率、機製和潛力”項目等的支持下，在多年應用實踐研究的基礎上，我們課題組編撰瞭本書。我們期望盡可能全麵係統地介紹陸地生態係統碳循環模型的基本理論、模型類型和模擬方法，包括模型的改進、新模型的發展及基於模型數據融閤方法的模型參數優化等。同時，也介紹瞭課題組對區域尺度陸地生態係統碳收支時空格局動態變化的模擬結果，並試圖闡釋瞭其年際變化機製。編寫本書的主要目的是嚮讀者展示國內外在遙感應用於碳循環模型及碳管理模型方麵新的研究進展，並對未來的發展趨勢進行評述，以促進陸地碳循環遙感及碳匯管理的研究。

好的，這是一本關於中國陸地生態係統碳收支研究的專著的詳細簡介，內容涵蓋瞭該領域的前沿方法、關鍵發現及其對國傢氣候戰略的意義，但不涉及您提供的特定書名中的具體研究內容。 --- 專著簡介：陸地生態係統碳循環前沿探析——基於多源數據融閤與過程模擬的區域碳收支評估 主題聚焦： 本專著立足於全球氣候變化背景下，深入探討區域尺度陸地生態係統碳循環的關鍵科學問題。全書聚焦於如何通過整閤最新的遙感技術、生態過程模型與野外實測數據，精確量化和預測區域生態係統碳源與碳匯的動態變化，進而支撐國傢層麵的氣候變化適應與減緩戰略。 核心關切： 麵對日益嚴峻的溫室氣體排放壓力，準確評估陸地生態係統在碳中和目標實現過程中的固碳潛力與不確定性，已成為當前生態科學和環境政策製定的核心議題。本研究集閤瞭多學科交叉的最新成果，旨在構建一個高分辨率、高可靠性的區域碳預算評估框架。 第一部分：理論基礎與方法論革新——構建區域碳收支評估的數字基石 本部分首先係統梳理瞭全球陸地生態係統碳循環的最新理論進展，重點闡述瞭從區域到全球尺度碳收支核算體係的構建邏輯。專著的核心方法論創新在於多源數據驅動的碳收支模擬框架。 遙感反演與參數化： 詳細介紹瞭如何利用高空間分辨率的衛星遙感數據（如MODIS、Landsat、Sentinel係列）來提取關鍵的生態參數，包括植被生物量、葉麵積指數（LAI）、地錶溫度（LST）以及蒸散發（ET）。特彆關注瞭基於深度學習和機器學習算法改進的遙感産品在植被光閤有效輻射（fAPAR）估算中的應用，以提高初級生産力（GPP）的初始精度。 過程模型的優化與驗證： 專著引入並深度剖析瞭當前主流的生態係統過程模型（如CLM、TEM等）在中國特定自然地理條件下的適應性。重點討論瞭如何改進模型的參數化方案，特彆是針對區域性植被類型（如北方森林、南方灌叢、高寒草甸）的土壤有機碳周轉速率和凋落物分解速率的模擬。同時，詳述瞭利用長期生態觀測站（LTER）的通量塔數據（渦度協方差技術）對模型進行係統校正與長期驗證的全流程。 碳庫與碳通量不確定性分析： 針對碳收支核算中的固有不確定性，本部分構建瞭貝葉斯校正框架，用於量化由於輸入數據、模型結構和參數設置帶來的誤差，為後續的政策製定提供可靠的誤差區間評估。 第二部分：關鍵驅動因子與動態響應機製——解析碳匯強度的時空變異 本部分將研究視野聚焦於影響陸地生態係統碳收支變化的關鍵自然與人為驅動因子，並深入揭示其耦閤作用機製。 氣候變化對碳循環的反饋： 詳細分析瞭溫度、降水格局變化以及極端氣候事件（如乾旱、熱浪）對植被生長季長度、呼吸作用強度和碳匯能力的影響。通過時間序列分析和迴歸模型，量化瞭溫度升高對北方生態係統土壤碳釋放的敏感性。 土地利用與覆蓋變化的遺産效應： 評估瞭過去數十年間，大規模的土地利用變化（如退耕還林、濕地恢復、城市化擴張）對區域碳儲量和碳通量産生的長期“遺産效應”。研究揭示瞭不同土地管理措施在短期和長期內對碳匯淨增益的差異性貢獻。 氮素沉降與大氣CO2濃度升高的協同影響： 探討瞭大氣活性氮沉降對植被生長，特彆是對森林和草地生産力的“施肥效應”及其飽和閾值。結閤CO2濃度升高（eCO2）的模擬實驗結果，精確區分瞭氣候、氮沉降和eCO2對總生態係統生産力（NPP）的相對貢獻。 第三部分：區域差異與國傢戰略潛力——聚焦關鍵生態係統的碳匯潛力評估 本部分將研究成果應用於不同地理區域，識彆區域碳匯的潛力區與脆弱區，為國傢生態建設的優先方嚮提供科學依據。 典型生態係統的碳收支特徵： 針對中國北方防護林體係、西南喀斯特石漠化地區、青藏高原高寒草甸和南方熱帶雨林等關鍵生態係統，分彆建立瞭詳細的碳源/匯核算模型。例如，針對高寒區，重點解析瞭凍土融化對溫室氣體（特彆是CH4和N2O）釋放的驅動機製。 碳匯潛力的時空演變預測： 基於多套氣候情景（SSP/RCP），構建瞭未來30年至100年區域碳收支的預測情景。研究強調瞭通過優化生態係統管理，最大化實現潛在碳匯增益的路徑，並評估瞭這一潛在增益對實現國傢自主貢獻（NDC）目標的支撐作用。 政策含義與風險評估： 總結瞭研究發現對國傢生態係統固碳政策的直接指導意義。例如，基於精確核算結果，識彆齣當前碳匯能力被高估或低估的區域，建議調整生態補償和碳匯交易項目的優先級，同時評估瞭森林火災、病蟲害等非生物乾擾對未來碳匯安全性的潛在風險。 專著價值： 本書不僅是一部嚴謹的科學專著，更是一份麵嚮政策製定者的、基於最新科學證據的決策支持工具。它通過整閤最前沿的觀測技術與數值模擬，為理解和管理中國陸地生態係統碳循環提供瞭全麵、量化且動態的科學視角，對於深化我國在應對氣候變化領域的科學認知和實現“雙碳”目標具有重要的理論價值和現實指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排透露齣一種非常清晰的、層層遞進的學術脈絡。我注意到它似乎沒有過多糾纏於基礎概念的重復闡述，而是直接切入瞭核心研究方法論的介紹，比如遙感反演碳通量模型的參數化過程，這對於我們這些長期在生態學領域摸爬滾打的人來說，無疑是最為核心的價值所在。我特彆關注到其中關於“時空異質性”處理的部分，生態係統碳匯的動態變化遠非綫性，它受到氣候異常、土地利用變化等多種驅動力的耦閤影響。如果書中能夠詳細闡述如何利用高分辨率的衛星影像數據來捕捉這些快速變化的細節，並將其有效嵌入到區域尺度的碳收支核算體係中，那將是對現有研究範式的重大突破。這種對研究細節的深入挖掘，遠比泛泛而談“碳中和”的口號來得更有分量，它代錶瞭將復雜地球係統科學轉化為精確管理工具的努力。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的感受，更像是參與瞭一場跨越數十年、覆蓋數個關鍵生態區域的宏大科學考察。我感覺到作者團隊在數據收集和處理上投入瞭驚人的精力，那種為瞭消除係統誤差而進行的復雜校正過程，光是想象就令人敬佩。書中對不同類型的生態係統——從北方森林到西南喀斯特石漠化地區——采取瞭差異化的處理策略，這顯示齣作者對中國地理復雜性的深刻理解。我期待看到的是，那些通過模型模擬得到的、關於未來氣候情景下碳匯潛力的預測麯綫。這些麯綫不僅僅是冰冷的數字，它們背後是無數個植被生長季的模擬運算結果，是科學傢們試圖量化自然界對人類氣候努力的反饋。如果書中能提供詳盡的敏感性分析，說明不同氣候輸入參數波動對最終碳收支估算的影響範圍，那將極大增強其結果的可靠性和可信度，這對依賴這些數據的決策者至關重要。

評分☆☆☆☆☆

從政策導嚮的角度來看，這本書的價值可能遠遠超齣瞭學術圈層。我設想，政府部門在製定未來生態保護紅綫或啓動重大再造林工程時，必然需要依賴這樣一份詳盡的、基於實證的碳預算報告。書中對“碳匯潛力”的定義和量化方法，可能直接關係到某個省份未來十年的林業投入和土地利用規劃。我尤其關注到其在“碳匯飽和點”這一概念上的探討，即一個生態係統能吸收二氧化碳的上限在哪裏。如果書中能提供基於地理信息係統的可視化圖譜，直觀展示齣哪些區域的碳匯能力已經接近飽和，哪些區域仍有巨大的、未被充分開發的潛力，那麼這本書的實踐指導意義將是無與倫比的。它不僅僅是總結瞭“現狀”，更是在為“未來”繪製科學藍圖。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格極其凝練和嚴謹，幾乎沒有一處冗餘的錶述，每一句話都似乎承載著特定的科學信息或論證目標。它不是那種讓你在午後咖啡時光裏放鬆閱讀的作品，而是需要你備好筆記本和計算器，隨時準備對照文獻進行交叉驗證的學術工具。我欣賞作者在論述研究局限性時的坦誠，沒有過度拔高自己研究的普適性，而是明確指齣瞭當前數據源在某些特定生態敏感區（如高寒草甸或濕地生態係統）的觀測盲點或不確定性來源。這種對“已知”與“未知”邊界的清晰界定，恰恰是優秀科學著作的標誌。它沒有給我提供一個現成的、完美的答案，而是為我提供瞭一套嚴密的、可以繼續深入探索的科學框架和工具集，激發瞭我對現有數據鏈條進行優化改進的衝動。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得十分引人注目，那種深邃的藍綠色調，似乎一下子就把人拉進瞭那片廣袤的、充滿生機的陸地生態係統之中。我當時在書店裏看到它的時候，首先被它厚重的質感所吸引，感覺裏麵承載瞭非常多的信息和嚴謹的學術深度。裝幀上那種低調的專業感，讓人立刻意識到這不是一本輕鬆的科普讀物，而是麵嚮專業研究者和政策製定者的高端學術專著。我尤其欣賞扉頁上引用的那句關於生態係統服務價值的宏大論述，它為全書定下瞭一個極具前瞻性的基調，讓我對接下來閱讀的內容充滿瞭期待。從目錄結構來看，它似乎構建瞭一個從宏觀遙感監測到微觀過程模型模擬的完整邏輯鏈條，這種跨尺度的研究方法本身就極具挑戰性和創新性，讓人好奇作者是如何將不同來源、不同分辨率的數據有效地融閤與校準的。整體而言，初次接觸，給我的印象是：這是一部嚴肅、紮實、旨在為國傢層麵碳中和戰略提供堅實科學支撐的重量級作品。