基于CENTURY模型的杉木人工林的生產力模擬研究
發(fā)布時間:2021-03-20 20:36
森林生態(tài)系統(tǒng)在全球生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中有著非常重要的作用,森林生物量和生產力是判斷森林生態(tài)系統(tǒng)碳平衡的基礎數(shù)據(jù)。杉木林是我國南方主要速生用材林,占全國人工林栽種面積的四分之一,在我國的生態(tài)建設與森林生產以及環(huán)境保護中占有重要的地位。近些年來隨著人工林多代連栽,呈現(xiàn)出杉木人工林生產力下降等生態(tài)問題,因而,開展杉木人工林生產力和生物量變化的研究,對于維持杉木林長期生產力具有重要作用,對其生態(tài)系統(tǒng)經營和大徑材的培育具有指導意義。本文利用湖南會同杉木林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學觀測研究站1996-2009年觀測和實驗數(shù)據(jù),采用CENTURY模型模擬法,對杉木人工林生產力和生物量進行了模擬和驗證,并對其未來40年生物量和生產力進行了預測,研究結果如下:(1) CENTURY模型的初始化以土壤碳庫變化為標準,土壤碳庫劃分為土壤慢性庫、惰性庫、活性庫和土壤有機碳總庫。模型經過初始化后4個碳庫逐漸達到穩(wěn)定狀態(tài),分別是占總碳庫3.88%的活性庫穩(wěn)定在2.74t·hm-2;占總碳庫69.39%的慢性庫,模擬值48.55t·hm-2;模擬值為17.45...
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學湖南省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1研究地地理位置示意圖??Fig2.1?A?ske化h?for?position?of?study?sites??2丄2?±壤條件與植被類型??
對模型進行參數(shù)初始化,利用獲取數(shù)據(jù)運行模型,運行一定年份后達到均衡狀態(tài)。??最后進行模型的檢驗分析與評價。??CENTURY模型運行結構如圖2.2所示,首先由FILE100幫助更新數(shù)值或創(chuàng)??造新的參數(shù)選項,再由EVENT100建立模擬時間尺度及模擬過程中發(fā)生的事件。??可依據(jù)用戶需求更改相應文件驅動變量,如CROP.100為農作物參數(shù)文件,??FERT.100為施肥參數(shù)文件,巧RE.100為火燒參數(shù)文件等等。每個.100后綴文件??都有相應的.def后綴文件用來說明各個參數(shù)。其中天氣驅動變量在.WTH的后綴??文件中輸入,而在si化100中輸入站點特定參數(shù),如止壤質地和降雨量等。在??FILE.100中完成參數(shù)修改和輸入后,將由EVENT100進行調用,按照進程進行??模擬
對于生態(tài)站內H種林齡的杉木林W月為步長分別作生產力的季節(jié)動態(tài)模擬,??而月份則是模型的最小時間步長。分別是7a生杉木林、14a生杉木林和20a生杉??木林。模擬結果如圖3.5所示,H種林齡的杉木林顯示出相近的季節(jié)動態(tài)趨勢,??生產力高峰均出現(xiàn)在4月到6月,約占全年生產力的56.22%,降水量開始進入??離峰期,氣候溫度也逐漸回暖,杉木營養(yǎng)物質輸入增加,這個時間段杉木林開始??準備快速生長。其中7a生杉木林在5月達到模巧生產力頂峰為l.〇5t'hm-2.a-i,??14a年杉木林則為1.67t'hm-2.a-i,20a生杉木林最高為1.82t'hm-2'a-i。進入8月份??降水量開始減少,養(yǎng)分也同時減少,氣候溫度仍保持在高溫季節(jié),水分蒸散量變??大,綜上條件使得生產力逐歩下降,其中7a生杉木林在8月模擬生產力為??0.30t.hm-2.a-i
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CENTURY模型在內蒙古草地生態(tài)系統(tǒng)的適用性評價[J]. 陳辰,王靖,潘學標,魏玉蓉,馮利平. 草地學報. 2012(06)
[2]基于TRIPLEX模型的湖南省杉木林生產力模擬及預測[J]. 王燦,項文化,趙梅芳,鄧湘雯,彭長輝. 中南林業(yè)科技大學學報. 2012(06)
[3]1981-2001年內蒙古草地凈初級生產力時空變化特征[J]. 王國成,張穩(wěn),黃耀. 草業(yè)科學. 2011(11)
[4]連栽杉木林林下植被生物量動態(tài)格局[J]. 楊超,田大倫,胡曰利,閆文德,方晰,梁小翠. 生態(tài)學報. 2011(10)
[5]連栽杉木林不同生育階段林下植被生物量[J]. 田大倫,楊超,閆文德,項文化,方晰,梁小翠. 林業(yè)科學. 2011(05)
[6]連栽14年生杉木林生態(tài)系統(tǒng)生物量的結構特征[J]. 楊超,田大倫,康文星,項文化,閆文德,方晰,梁小翠. 中南林業(yè)科技大學學報. 2011(05)
[7]森林生物量和凈生長量測算方法綜述[J]. 湯萃文,陳銀萍,陶玲,肖篤寧. 干旱區(qū)研究. 2010(06)
[8]基于CENTURY模型研究干旱區(qū)人工綠洲開發(fā)與管理模式變化對土壤碳動態(tài)的影響[J]. 許文強,陳曦,羅格平,張清,張豫芳,唐飛. 生態(tài)學報. 2010(14)
[9]湖南會同4種退耕還林模式幼林生物量的研究[J]. 尹剛強,田大倫,方晰,項文化,鄧湘雯. 中南林業(yè)科技大學學報. 2010(07)
[10]應用遙感技術模擬凈初級生產力的尺度效應研究進展[J]. 衛(wèi)亞星,王莉雯. 地理科學進展. 2010(04)
碩士論文
[1]基于CASA模型的平朔礦區(qū)復墾土地NPP研究[D]. 偶星.中國地質大學(北京) 2009
[2]湖南主要森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能經濟價值及其生態(tài)對策研究[D]. 黃方.中南林業(yè)科技大學 2007
本文編號:3091632
【文章來源】:中南林業(yè)科技大學湖南省
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1研究地地理位置示意圖??Fig2.1?A?ske化h?for?position?of?study?sites??2丄2?±壤條件與植被類型??
對模型進行參數(shù)初始化,利用獲取數(shù)據(jù)運行模型,運行一定年份后達到均衡狀態(tài)。??最后進行模型的檢驗分析與評價。??CENTURY模型運行結構如圖2.2所示,首先由FILE100幫助更新數(shù)值或創(chuàng)??造新的參數(shù)選項,再由EVENT100建立模擬時間尺度及模擬過程中發(fā)生的事件。??可依據(jù)用戶需求更改相應文件驅動變量,如CROP.100為農作物參數(shù)文件,??FERT.100為施肥參數(shù)文件,巧RE.100為火燒參數(shù)文件等等。每個.100后綴文件??都有相應的.def后綴文件用來說明各個參數(shù)。其中天氣驅動變量在.WTH的后綴??文件中輸入,而在si化100中輸入站點特定參數(shù),如止壤質地和降雨量等。在??FILE.100中完成參數(shù)修改和輸入后,將由EVENT100進行調用,按照進程進行??模擬
對于生態(tài)站內H種林齡的杉木林W月為步長分別作生產力的季節(jié)動態(tài)模擬,??而月份則是模型的最小時間步長。分別是7a生杉木林、14a生杉木林和20a生杉??木林。模擬結果如圖3.5所示,H種林齡的杉木林顯示出相近的季節(jié)動態(tài)趨勢,??生產力高峰均出現(xiàn)在4月到6月,約占全年生產力的56.22%,降水量開始進入??離峰期,氣候溫度也逐漸回暖,杉木營養(yǎng)物質輸入增加,這個時間段杉木林開始??準備快速生長。其中7a生杉木林在5月達到模巧生產力頂峰為l.〇5t'hm-2.a-i,??14a年杉木林則為1.67t'hm-2.a-i,20a生杉木林最高為1.82t'hm-2'a-i。進入8月份??降水量開始減少,養(yǎng)分也同時減少,氣候溫度仍保持在高溫季節(jié),水分蒸散量變??大,綜上條件使得生產力逐歩下降,其中7a生杉木林在8月模擬生產力為??0.30t.hm-2.a-i
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CENTURY模型在內蒙古草地生態(tài)系統(tǒng)的適用性評價[J]. 陳辰,王靖,潘學標,魏玉蓉,馮利平. 草地學報. 2012(06)
[2]基于TRIPLEX模型的湖南省杉木林生產力模擬及預測[J]. 王燦,項文化,趙梅芳,鄧湘雯,彭長輝. 中南林業(yè)科技大學學報. 2012(06)
[3]1981-2001年內蒙古草地凈初級生產力時空變化特征[J]. 王國成,張穩(wěn),黃耀. 草業(yè)科學. 2011(11)
[4]連栽杉木林林下植被生物量動態(tài)格局[J]. 楊超,田大倫,胡曰利,閆文德,方晰,梁小翠. 生態(tài)學報. 2011(10)
[5]連栽杉木林不同生育階段林下植被生物量[J]. 田大倫,楊超,閆文德,項文化,方晰,梁小翠. 林業(yè)科學. 2011(05)
[6]連栽14年生杉木林生態(tài)系統(tǒng)生物量的結構特征[J]. 楊超,田大倫,康文星,項文化,閆文德,方晰,梁小翠. 中南林業(yè)科技大學學報. 2011(05)
[7]森林生物量和凈生長量測算方法綜述[J]. 湯萃文,陳銀萍,陶玲,肖篤寧. 干旱區(qū)研究. 2010(06)
[8]基于CENTURY模型研究干旱區(qū)人工綠洲開發(fā)與管理模式變化對土壤碳動態(tài)的影響[J]. 許文強,陳曦,羅格平,張清,張豫芳,唐飛. 生態(tài)學報. 2010(14)
[9]湖南會同4種退耕還林模式幼林生物量的研究[J]. 尹剛強,田大倫,方晰,項文化,鄧湘雯. 中南林業(yè)科技大學學報. 2010(07)
[10]應用遙感技術模擬凈初級生產力的尺度效應研究進展[J]. 衛(wèi)亞星,王莉雯. 地理科學進展. 2010(04)
碩士論文
[1]基于CASA模型的平朔礦區(qū)復墾土地NPP研究[D]. 偶星.中國地質大學(北京) 2009
[2]湖南主要森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能經濟價值及其生態(tài)對策研究[D]. 黃方.中南林業(yè)科技大學 2007
本文編號:3091632
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