中国现代孢粉数据库的质量评估、整合及其应用

高质量的现代孢粉数据库及其准确的气象插值数据是古气候定量重建的基础。目前我国已公开发表的覆盖全国范围的多个现代孢粉数据库,极大地推进了我国孢粉学在古气候、古环境方面的研究。但是由于不同的数据库是在不同时间、由不同学者相继建立的,在数据库使用中目前存在三类问题:1)孢粉属种分类标准不统一,未统计蕨类孢子和水生植物花粉类群;2)现代孢粉点的气候参数插值不准确,经常利用网格经纬度取值,缺少垂直带海拔高度的校正;3)现代孢粉点空间分布不均匀,缺少高寒旱区和东部平原区的数据。本研究通过对新增加的青藏高原寒区、旱区等1791个现代孢粉组合数据和公开发表的现代孢粉数据,进行质量评估和整合,规范了孢粉类型,删除了重复的、质量差的样点;对比了网格法和反距离法插值年均温和年降水量的优劣。整理成为包含555个科/属的9484个样点的现代孢粉数据库(MPD_IGG.A),其中包含蕨类孢子和水生植物花粉的5107样点另外组成MPD_IGG.B数据库,将不包含蕨类孢子和水生植物花粉的4377样点组成MPD_IGG.C数据库。质量评估表明,利用具有蕨类孢子和水生植物花粉的数据库(MPD_IGG.B)以及采用反距离方法获取的年均温、年降水量的数据集建立的转换函数,其预测误差相对更小,重建值与观测值间相关系数更高。新整合的这3套数据库将会为我国古气候、古环境、古生态等定量重建研究提供重要支撑。

太阳辐射时空分布模拟方法研究

太阳辐射在生态过程模拟中是重要的驱动数据。尤其是在大区域模拟时,由于太阳辐射观测站点数有限,逐日高分辨率的太阳辐射空间数据很难直接获取。本研究根据太阳辐射传输过程,建立了太阳辐射传输模型,计算太阳直射辐射、散射辐射以及总辐射。利用ANUSPLIN软件插值得到的各气象要素数据,作为太阳辐射传输模型的输入变量,通过四川省周边13个站点的辐射观测值以及日照时数建立辐射校正参数,最终建立四川省500m×500m逐日的太阳辐射空间数据集。结果表明,13个辐射站点的晴空太阳辐射预测值,年均为8594MJ,略高于实测的多年最大值8062MJ;并利用13个辐射站点的数据,建立实测辐射与晴空辐射的比值同日照百分率的线性关系(R^2=0.76,参数a和b分别为0.262和0.756),对晴空太阳辐射进行校正,得到13个站点太阳辐射年均模拟值为5023MJ,实测值为5030MJ,二者呈显著线性相关(R^2为0.79,p<0.05),平均绝对误差(MAPE)为23.3%;通过该模型模拟的四川省太阳辐射通量为210~524W/m^2(白天平均);从空间格局上看,四川盆地和边缘区较低(<300W/m^2),西部高原区最高。结合空间化的日照时数等气象数据,本研究为碳循环的区域模拟提供了一套精度较高的太阳辐射数据,并为全球变化研究中所需太阳辐射数据的获取提供方法参考。