生态系统NPP及碳源、碳汇模拟（土地利用变化、未来气候变化、空间动态模拟）

前言

由于全球变暖、大气中温室气体浓度逐年增加等问题的出现，“双碳”行动特别是碳中和已经在世界范围形成广泛影响。碳中和可以从碳排放（碳源）和碳固定（碳汇）这两个侧面来理解。陆地生态系统在全球碳循环过程中有着重要作用，准确地评估陆地生态系统碳汇及碳源变化对于研究碳循环过程、预测气候变化及制定合理政策具有重要意义。

模型简介

CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型是估算陆地生态系统植被净初级生产力（NPP）的经典模型

NPP模拟的子模型

CASA模型(Potter et al，1993)中植被净初级生产力主要由植被所吸收的光合有效辐射(APAR)与光能转化率两个变量来确定。

NPP(x, t) = APAR(x, t)×ε(x,t)

式中t表示时间x表示空间位置

模型包括土壤有机物、微量气体通量、养分利用率、土壤水分、温度、土壤结构和微生物循环。模型以月为时间分辨率来模拟碳吸收、营养物分配、残落物凋落、土壤营养物矿化和二氧化碳释放的季节变化。Potter和Klooster考虑了人为活动导致的土地覆盖变化，对CASA模型以及某些参数做了一些调整，来改善与植物吸收需求有关的土壤碳循环和总生态系统可获得氮量的计算

模型案例

CASA模型介绍

1.1 碳循环模型简介

1.2 CASA模型原理

1.3 CASA下载与安装

1.4 CASA注意事项

 

CASA初步操作

2.1 ENVI界面介绍

2.2 ENVI 数据及格式

2.3 基于ENVI的CASA模拟

2.4 CASA结果分析

 

CASA数据制备

3.1 数据制备中的遥感和GIS技术

3.2 ArcGIS软件界面

3.3 坐标系与坐标变换

3.4 区域数据的处理

3.5 CASA网络数据资源与下载

3.6 CASA网络数据的处理

CASA数据制备

4.1 遥感技术简介

4.2 遥感图像获取与显示

4.3 遥感图像处理

4.4土地利用遥感解译

 

CASA数据制备

5.1 定量遥感简介

5.2 遥感影像的辐射定标

5.3 FLASSH大气校正

5.4 NDVI计算

CASA数据制备

6.1 气象点位数据空间显示

6.2 气象站数据的下载与处理

6.3 气象数据地统计学空间插值

6.4 基于渔网工具的采样点设计

6.5 CASA静态参数设置

 

土地利用变化下的CASA模拟

7.1 土地利用变化与碳排放

7.2 基于转移矩阵的土地利用变化分析

7.3 土地利用变化情景分析

7.4 未来土地利用预测

7.5 土地利用变化下的CASA模拟

 

气候变化下的CASA模拟

.1 CMIP6数据简介

8.2 CMIP6数据下载

8.3 CMIP6数据显示

8.4 CMIP6数据转CASA气象数据

8.5 未来气候变化下的CASA模拟

基于CASA模型的碳源碳汇模拟

9.1 碳源碳汇分析简介

9.2 异养生物呼吸消耗量Rh计算

9.3 净生态系统生产力NEP计算

9.4 碳源碳汇分析

  

CASA案例分析

基于CASA的生态系统碳源/碳汇时空动态模拟