Biome-BGC生态系统模型解析
受全球环境变化和经济快速发展的影响,我国森林、草地、农田等生态系统的服务功能正面临重大的变化。为了采取有效的减缓与适应措施,需要预测未来气候变化对生态系统服务功能的影响趋势,也需要深入认识环境变化对生态系统服务功能影响的作用机理。生态系统过程模型是满足上述需求的最重要的手段之一。在众多模型中,Biome-BGC机理性强,对生态系统关键过程刻画细致而准确,且其源代码免费公开,目前在世界范围得到广泛应用。
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一、模型的原理与操作
理论:
1. Biome-BGC模型的发展历史、应用现状,以及模型的基本框架;
2. Biome-BGC对植物生长于物质分配的模拟思路;
3. Biome-BGC对生态系统碳、氮、水循环模拟的思路;
操作:
1.BIOME-BGC模型的安装
2. 模型输入文件(气象驱动数据、参数文件、控制文件)的准备
3. 模型参数的设置
4. 模型输出变量设置
5. 地面监测缺失情形下模型气候驱动数据的生产(基于MTCLM软件)
二、Biome-BGC模型的参数优化
理论:
1. 参数优化的目的
2. PEST简介
3. PEST参数估计的原理
操作:
1. PEST参数估计的文件准备
2. PEST参数估计的基本设置
3. PEST参数估计结果分析与优化方法改进
三、案例操作分享
1. 以温带草地为例,通过上机操作模拟草地生物量、生产力、蒸散等生态过程的季节与年际变异。基于模拟结果,分析植被生物量动态,生产力动态、蒸散动态等。分析生态系统过程的动态变化与环境因子的关系。
2. 评估Biome-BGC的模拟效果,探讨模型在土壤水分模拟、蒸散模拟等环节的改进方案
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