【摘要】：森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其碳儲(chǔ)量的變化對估測陸地碳匯具有重大作用。生物量作為生態(tài)系統(tǒng)重要的功能指標(biāo),是森林固碳能力的重要標(biāo)志和森林碳收支評估的重要參數(shù),如何快速而準(zhǔn)確的反演森林生物量成為當(dāng)今全球變化研究的重點(diǎn)之一。因此,在氣候變化背景下開展中國森林生態(tài)系統(tǒng)生物量的研究,不僅可以為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程的研究提供理論依據(jù),還能為森林的經(jīng)營管理提供策略。本研究以1993~2012年中國森林生態(tài)系統(tǒng)為研究區(qū)域,首先闡述研究中所采用的LPJ全球植被動(dòng)態(tài)模型和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的構(gòu)建過程,再分析LPJ模擬的中國森林生產(chǎn)力的時(shí)空特征,然后基于實(shí)測數(shù)據(jù)、模型模擬數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)研究中國森林碳儲(chǔ)量的時(shí)空分布,最后分析氣候變化對森林生物量的影響。研究結(jié)果表明:(1)LPJ模型模擬結(jié)果顯示,1993~2012年中國森林生態(tài)系統(tǒng)NPP呈現(xiàn)從東南向西北遞減的空間格局,模型模擬20年來中國森林NPP年均值為531.21gC·m~(-2)·a~(-1),呈顯著增加趨勢(r=0.44,p0.05)。三大林區(qū)植被NPP均呈上升趨勢,東南林區(qū)NPP均值最高,西南林區(qū)NPP均值次之,東北林區(qū)NPP年均值最小。NDVI和NPP的線性趨勢一致,均呈上升趨勢。(2)LPJ和衛(wèi)星反演結(jié)果顯示,1993~2012年我國森林植被碳儲(chǔ)量和生物量均呈現(xiàn)西北低、東南高的分布格局,其中,衛(wèi)星反演的全國森林平均生物量密度為38.96Mg/hm~2,而LPJ模擬的森林植被碳儲(chǔ)量的平均密度為64.08Mg/hm~2,二者在東北和南部區(qū)域有明顯的差異;過去20年,中國森林生物量總體上呈現(xiàn)顯著上升趨勢(r=0.80,p0.01)。根據(jù)實(shí)測生物量數(shù)據(jù),中國森林生態(tài)系統(tǒng)的群落活生物量的最大值是1567.94Mg/hm~2,群落的死生物量最大值是117.39Mg/hm~2。隨著齡級的增長,群落生態(tài)系統(tǒng)各層生物量均呈現(xiàn)出增長的趨勢。群落活生物量、喬木層及其地上地下生物量與林齡、平均胸徑、平均樹高和立木蓄積量正相關(guān),與林分密度呈負(fù)相關(guān)。(3)中國森林生物量和森林NPP之間具有很好的相關(guān)性,二者相關(guān)系數(shù)為0.5(p0.05)。而中國七大地理分區(qū)中,華東、華南、華北、華中、西北和西南地區(qū)的森林生物量與NPP呈正相關(guān),而東北和華北地區(qū)的森林生物量與NPP呈負(fù)相關(guān),其中西北地區(qū)森林生物量與森林NPP相關(guān)性最好,而華北和華東地區(qū)森林生物量與森林NPP的相關(guān)性較低。中國森林植被碳儲(chǔ)量和生物量區(qū)域差異性顯著。中國植被碳儲(chǔ)量在東北林區(qū)和東南林區(qū)分布較高,在西南林區(qū)分布較低,森林生物量在東北林區(qū)和西南林區(qū)分布較高,在東南林區(qū)分布較低。(4)中國森林生物量對氣溫和降水變化具有明顯響應(yīng)。實(shí)測生物量中群落活生物量、喬木層及地上地下生物量與緯度呈負(fù)相關(guān),與溫度降水呈正相關(guān)。遙感反演的中國森林生物量與年均溫度在空間上主要呈正相關(guān),與年降水量在空間上主要呈負(fù)相關(guān)。三大林區(qū)生物量與氣溫呈正相關(guān),與降水呈負(fù)相關(guān),其中,西南林區(qū)森林生物量與溫度和降水的關(guān)系顯著,東南林區(qū)森林生物量與溫度關(guān)系不顯著,與降水關(guān)系顯著,東北林區(qū)森林生物量與溫度和降水的關(guān)系均未通過a=0.05的顯著性檢驗(yàn)。LPJ模擬的三大林區(qū)植被碳儲(chǔ)量和溫度降水在1993~1997年、1998~2002年、2003~2007年和2008~2012年四個(gè)年代間保持相似的變化特征。
【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S718.5
【圖文】：

技術(shù)路線圖

LPJ模型的流程

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2723112