长白山阔叶红松林水分利用效率研究的任务书.docx

长白山阔叶红松林水分利用效率研究的任务书
任务书
一、研究背景与意义
长白山阔叶红松林是我国国家级自然保护区之一，也是我国东北地区珍稀物种的重要生境。阔叶红松林是长白山生态系统的重要组成部分，对于维护和促进区域生态平衡至关重要。水分是阔叶红松林生长和发展的重要限制因素之一，而水分利用效率是评价植物生长和地表生态系统生产力的一个重要指标。因此，研究长白山阔叶红松林水分利用效率，对于揭示阔叶红松林水分供需平衡及生态系统可持续发展方面具有重要意义。
二、研究目的和内容
（一）研究目的
本研究旨在探究长白山阔叶红松林水分利用效率的影响因素、空间分布特征和时间变化规律，为保护和修复长白山阔叶红松林生态系统提供科学依据。
（二）研究内容
1.对长白山阔叶红松林主要植物的气体交换特征进行实地观测和采样，测定其水分利用效率和相关环境因素，包括气象因素、土壤水分和土壤养分等。
2.分析长白山阔叶红松林水分利用效率的影响因素，包括环境因素、植物生长状况和植物群落结构等。
3.利用地理信息系统技术，对长白山阔叶红松林水分利用效率进行空间分布分析，探究其空间异质性和空间相关性。
4.基于历史数据和模拟结果，研究长白山阔叶红松林水分利用效率的季节变化和年际变化规律，分析主要影响因素和趋势。
5.基于研究结果，提出长白山阔叶红松林水分管理和保护建议，为该地区生态系统管理和可持续发展提供科学决策依据。
三、研究方法和技术路线
（一）研究方法
本研究采用综合实地观测、采样分析和室内实验等方法，结合地理信息系统和模拟模型等技术手段，探究长白山阔叶红松林水分利用效率影响因素、空间分布特征和时间变化规律，具体方法如下：
1.实地观测和采样：采用自行研制的移动式草地光合作用系统（LI-COR6400）对长白山阔叶红松林主要植物进行CO2浓度、水分利用效率、光合速率等气体交换参数的实时测定。同时，采用土样分析技术，对土壤水分、养分等环境因素进行分析。
2.数据处理和模拟：采用统计方法、地理信息系统和模拟模型等技术，对实地采集的数据进行处理和分析，建立长白山阔叶红松林水分利用效率空间分布模型和时间变化模型，探究长白山阔叶红松林水分利用效率的影响因素、空间分布和时间变化规律。
3.结果分析和评价：评估长白山阔叶红松林水分利用效率空间分布的异质性和空间相关性，分析其季节变化和年际变化规律，研究水分利用效率与其他生物和环境参数的相关性，为长白山阔叶红松林保护和管理提供科学依据。
（二）技术路线
1.长白山阔叶红松林生态系统调查和实地观测。
2.采集土样和植物样品，进行土壤水分、养分和植物水分利用效率、光合速率、气孔导度等参数的测定。
3.根据实测数据和环境因素，建立长白山阔叶红松林水分利用效率空间分布模型和时间变化模型。
4.对模型结果进行评估和验证，分析长白山阔叶红松林水分利用效率的影响因素和空间分布特征，探究其季节变化和年际变化规律。
5.提出长白山阔叶红松林水分管理和保护建议，为区域生态系统管理和可持续发展提供科学决策依据。
四、预期成果
（一）研究成果
1.探究长白山阔叶红松林水分利用效率的影响因素，包括环境因素、植物生长状况和植物群落结构等。
2.揭示长白山阔叶红松林水分利用效率的空间分布特征和时间变化规律，分析主要影响因素和趋势。
3.提出长白山阔叶红松林水分管理和保护建议，为该地区生态系统管理和可持续发展提供科学决策依据。
（二）研究论文
1.长白山阔叶红松林水分利用效率影响因素及空间分布特征研究。
2.基于GIS和模拟模型的长白山阔叶红松林水分利用效率时间变化分析。
3.长白山阔叶红松林水分利用效率与环境参数的相关性分析。
五、参考文献
1.Chen,S.,&Chen,G.(2012).SpatialmodelingandsimulationofplantwateruseefficiencyintheTypicalKarstAreaofSouthwestChina.JournalofWaterResourceandProtection,4(6),389-398.
2.Uprety,Y.,&Chaudhary,R.P.(2015).WateruseefficiencyvariationofalpineplantspeciesandcommunitiesintheHimalayas.InternationalJournalofEnvironmentandEcology,3(2),67-72.
3.Wang,X.,&Li,F.(2014).Soilwateravailabilitydeterminesthedynamicsofsoilwateruseefficiencyinasubtropicalforest.ForestEcologyandManagement,3