论文部分内容阅读
森林是陆地生态系统的主体,不仅是巨大的碳库,同时具有长期持续的增汇作用,对减缓和应对全球气候变化起着积极的作用。然而,由于森林生态系统的复杂性,对森林碳汇/源的计量仍然存在较大的不确定性。本研究以四川省森林碳计量为目标,基于多年的森林连续清查数据,森林资源调查规划数据,遥感数据,气候数据,野外调查等多源数据,开发一系列的模型方法集,形成基于IPCC第三层次方法学的过程模型模拟的碳计量方法体系。最后以四川省森林为主体,通过叠加两期土地利用类型变化图,形成了超过1100万个林班作为最小计算单元,模拟1988-2010年四川省森林碳储量以及碳汇/源的时空动态。研究结果如下: (1)实现了原过程模型从单点到区域模拟的扩展,并加入土地利用干扰模块,使其适用于森林碳计量; (2)构建了太阳辐射传输模型,并将台站气候数据进行空间插值,制作了一套500米逐日的气候数据用于模型驱动; (3)收集整合了覆盖区域的1310棵树木生物量数据和14876棵树木测高数据,构建了基于空间扩展的异速生长方程,解决传统生物量方程应用范围小的问题,精度提高近5%; (4)基于多源数据,建立生物量倒算模型,解决了模型初始年份难以初始化的问题; (5)基于野外土壤调查结果,利用回归克里金法建立土壤碳密度模型,用于森林土壤碳库的估算; (6)模拟结果表明,四川省2010年林地碳库总储量为34.25亿吨,年均碳汇量为2660万吨。生物量碳储量和年均碳汇量分别为9.56亿吨和1191万吨,土壤碳储量和年均碳汇量分别为23.72亿吨和1166万吨,凋落物碳储量和年均碳汇量分别为0.97亿吨和302万吨。按照不同的地类划分来看,乔木碳储量和年均碳汇量分别为22.94亿吨和1848万吨,竹林碳储量和年均碳汇量0.50亿吨和105万吨,其它林地碳储量和年均碳汇量0.94亿吨和191万吨,灌木林地碳储量和年均碳汇量为9.86亿吨和515万吨。 (7)1988-2010年间,土地利用方式转变引起的林地总碳库的增加要高于原有林地碳库生长量的2.7倍。林地未发生变化的面积共1195万公顷,由非林地转入面积805万公顷,林地转成非林地面积463万公顷。总碳库不变部分增加21296万吨,转入49841万吨,转出-24340万吨,净变化46797万吨。考虑林地转出的碳排放后,林地净固碳减少11716万吨。 (8)林地碳库总量呈增加趋势,主要动力来自于造林等土地利用方式的转变以及森林的生长。碳汇总量呈减缓趋势,也说明了当可造林面积减少时,依靠原有森林的生长将是未来碳汇增加的主要动力,森林可持续经营必然成为森林蓄积增长、森林面积增加的战略选择。