【科研新进展】(27)彭长辉教授团队科研取得系列进展

来源:林学院 | 作者:薛巍 | 发布日期:2016-12-05 | 阅读次数:

  随着巴黎气候协定的逐步推进,温室气体排放的估算以及清单的制定成为热点前沿问题。我校千人计划彭长辉教授领衔的“生态预测与全球变化实验室”团队在陆地生态系统温室气体排放的生态模型构建、模拟及应用和新一代植被模型的研究方面取得系列进展。

  团队核心成员朱求安副教授自2012年加入实验室团队,潜心于陆地生态系统温室气体排放模型的研究,构建了新一代的基于过程模拟的温室气体排放模型TRIPLEX-GHG,并取得系列成果。首先对该模型的构建框架及机理进行了阐述,并对模型在全球范围进行了验证,研究结果发表在模型研究方面的权威杂志上(Geoscientific Model Development 7: 981-999, 2014);甲烷作为仅次于二氧化碳的全球大气中的重要温室气体,陆地生态系统甲烷排放的评估尤为重要,基于该模型,对全球尺度上自然湿地甲烷排放的时间格局进行评估,并探讨了湿地甲烷排放对大气甲烷浓度年际变化的贡献,同时通过对湿地甲烷排放的敏感参数的讨论,研究结果发表在生态学权威杂志上(Global Ecology and Biogeography 24: 959-972,2015);针对中国气候变化与土地利用变化的现状,在分析了全国湿地动态变化数据的基础上,利用全国气象及植被与土壤数据,对全国湿地生态系统甲烷排放进行了模拟计算,研究表明中国东北地区与青藏高原区的湿地甲烷排放占全国湿地甲烷排放的81%,湿地面积变化使得甲烷排放减少了34.3%,气候变化使得湿地甲烷排放增加了20.4%,湿地面积减少带来的甲烷排放的减少抵消了气候变化带来的甲烷排放的增加,研究结果发表于国际开源学术期刊Scientific Report上(DOI: 10.1038/srep38020,2016)。同时,该模型作为中国唯一一个自主开发的模型进入了全球碳计划(Global Carbon Project)之全球甲烷收支评估项目,最新的全球甲烷收支评估结果(The Global Methane Budget: 2000–2012)发表于权威期刊Earth System Science Data (doi:10.5194/essd-2016-25, 2016)上。现在,实验室团队正致力于陆地生态系统氧化亚氮(N2O,另一重要的温室气体)的模型构建、模拟与估算,已初具结果,并已经作为中国唯一一个自主开发的模型进入全球氧化亚氮收支评估计划(NMIP - Global and regional N2O model Inter-comparison Project)。新的进展被邀请将在今年12月中旬的美国地球物理学年会(AGU)上介绍。

  同时实验室在生态模型发展的重要方向,如基于植被功能性状的新一代陆地生态系统模型 (DGVM)的构建有新的突破:博士后王焓领头的新一代全球植被模型的研究论文发表在际国权威杂志New Phytologist 上[1]。同时,以杨延征博士生为第一作者,朱求安副教授为通讯作者,基于植被功能性状的新一代陆地生态系统模型的研究论文发表在的国际开源学术期刊Scientific Reports [2]。该研究以中国陆地生态系统为研究对象,通过收集不同的植物功能性状数据,建立了植物功能性状与环境之间的关系,通过高斯混合模型对中国植被的分布进行模拟,并对未来情景下中国植被动态进行预测。经过检验,该研究对中国植被分布的模拟精度达到了72.82%,高于完全基于植物功能性状的模拟方法(42%,Van Bodegom et al., 2014)。该研究是在中国区域利用植物功能性状对DGVM改进的一次有意义尝试,为构建新一代DGVM打下了基础。此外,基于微生物过程的陆地生态系统土壤碳的评估等方面也已初具结果,并将会有更大的突破。

  原文链接:[1] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.14332/epdf

       [2] http://www.nature.com/articles/srep24110


编辑:张晴     终审:薛建鹏