基于湿度空间分布的土壤碳通量采样策略

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1、分巧号？密级不保密ＵＤＣ６３０硕±学位治文Ｉ基于湿度空间分布的±壤碳通量采样策略ｋ作者姓名；化响化指导教师；巧晚诛副教授王陶英副巧授学科专化名巧；林业侣总技术研究方巧：森林无线传感网所在学院：佔总ｘ程学院论文提交日期：２０１５年６月浙江农林大学２０１５年６月独创性声明．本人苗明，巧呈交的学位论文，是在莫路锋教授和王国英教授指导Ｆ通过巧化努力取。得的成果，并且是自己撰写的尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已经作了答谢的地义外．论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果

2、，也不包含在浙江农林大学或其他教育机一构获得学位或证书而使用过的材料，。与我同对本研究做出贡献的问志都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，。如被查有沪重侵犯化人知识产权的行为由本人承担应有的责任。学位论文作者亲笔签名：亦麻成日期：崎獻巧论文使用授权的说明本人巧全了解浙江农林火学有关保留、使巧学位论文的规定，即学校有权送交逆文的复印件，允许论文被巧闽和借阅：学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容１可臥采用影印、缩印或其他ｙ制乎段保存论文。保巧，在年后解密可适用本授权书。□不保密。，本学位论丈属于不保密＂＂（请在方枢内打

3、Ｖ）；編妨学位论文作者亲笔签名化㈱日期：啤＾＾＾指导教师策；。；第签么＾期７＾｜＾｜＾＾＾＾＾DissertationfortheDegreeofMasterSoilCarbonFluxSamplingStrategyBasedonDistributionofMoistureCandidate:JIANGYujiangAdviser:MOLufeng,ViceProfessorAssociateSupervisor:WANGGuoying,ViceprofessorSpecialty:ForestInformationTechnolog

4、yDateofSubmission:April25,2015ZhejiangA&FUniversityLin’an,zhejiangprovince,P.R.ChinaJune,2015摘要摘要进入新世纪以来，持续高温、海洋风暴、长期干旱等异常自然气候灾害现象的频繁发生，造成了大量人员伤亡和经济损失。学者们普遍认为当今全球环境气候问题与人类活动有直接的关系。如何应对全球气候变暖与频发自然灾害是全人类共同面对的问题。碳，作为自然界的最基本元素之一，其流动链是研究生态系统中物质循环与能量循环的关键线索。碳元素在地球各个圈层间的迁移转化以及随之发生的能量流

5、动被称为全球碳循环，全球碳循环是全球气候变化研究的核心内容。全球碳循环包括大气、海洋、陆地生态系统等几个主要碳库，其中陆地生态系统受到人类活动的干扰最强烈。土壤碳库是陆地碳库的重要组成部分，因而研究土壤碳库与大气碳库之间的碳循环具有重要意义。土壤呼吸过程是土壤碳库向大气碳库排放CO2的关键生态过程，它主要由土壤微生物呼吸、根系呼吸和异氧动物呼吸三部分组成。作为一个复杂的生态学过程，土壤呼吸不仅受到土壤温湿度、气温、降雨等环境因素影响，同时受到植被、微生物、土地利用方式等生物因素影响，人类活动的作用越来越大。土壤呼吸的空间异质性很强烈，传统的五点法、随

6、机抽样等方法无法对区域土壤碳通量进行准确估算，而大范围的均匀多点采样则需要耗费大量的人力及设备成本,因此确定适当的采样点数量及分布对于区域土壤碳通量的测算非常重要。本文提出一种基于湿度空间分布特征的土壤碳通量采样策略（SoilCarbonFluxSpatialSamplingStrategyBasedOnMoisture，SMTC）：利用无线传感网密集测量区域土壤湿度数据。基于土壤湿度的异质性，将待监测区域划分为若干子区域。通过HammondMcCullagh方程计算各子区域内的最优采样点部署数量，依据最大覆盖原则部署区域内的采样点，最终确定整个监测

7、区域的空间采样点部署策略。试验结果证明本文提出的土壤碳通量部署策略能够获得比均匀部署、随机部署更高的区域土壤碳通量估算准确度。本文提出的方法考虑了各子区域之间土壤碳通量空间分布的异质性，使得采样点的部署位置与土壤碳通量的分布具有较好的相关性。关键词：土壤呼吸；全球碳循环；无线传感网；采样策略；碳通量。IABSTRACTABSTRACTSincethebeginningofthe21stcentury,continuoushightemperature,oceanstormsandlong-termdroughthavehappenedfrequent

8、ly.Thesenaturaldisasterscausedbyabnormalweatherphenome