基于GIS的森林植被碳储量、碳密度分布.doc

基于GIS的森林植被碳储量、碳密度分布.doc基于GIS的森林植被碳储量、碳密度分布摘要:结合酉阳林地资料和实地调查数据,利用生物量-蓄积量转化模型,,对酉阳林地植被碳储量和碳密度分布进行研究,对县域内石漠化和非石漠化、碳酸盐岩和非碳酸盐岩的碳储量和碳密度的差异给出精确的数据,并对酉阳森林经营管理提出建议。关键词:植被;碳储量;碳密度;GIS;酉阳县中图分类号::A文章编号:0439-8114(2014)03-0553-05随着全球日益变暖,碳的研究成为生态学和环境学的前沿领域[1]。森林作为陆地碳库的主体,储存了陆地生物圈有机碳地上部分的76%~98%[2,3],森林碳储量既是评价森林生态系统结构和功能以及森林质量的重要指标,也是评估森林生态系统碳平衡的基础[4]。研究森林植被碳储量和碳密度的时空格局及其影响因子和作用机制,对于估算和预测不同类型生态系统中植被的碳储存能力,判定碳源、碳汇,制定缓解全球气候变化的合理政策措施具有重要意义,同时可以为以减排增汇为目标的森林生态系统碳库管理和为分区采取不同管理措施提供科学依据[5]。但迄今为止,关于碳储量和碳密度的研究主要集中在量上,对碳储量和碳密度的区域性分布特征研究较少[6],而对重庆地区,特别是重庆县域植被碳储量和碳密度及分布的研究很有限[7],这不利于因地制宜制定森林植被管理措施。另一方面,目前喀斯特地区碳的“源”和“汇”问题在国际上引起很大争议,而酉阳土家族苗族自治县喀斯特地貌广布,鉴于森林在全球碳循环尤其是在探求未知碳汇中有着重要的意义[8],因此本研究一方面可为酉阳森林植被经营管理提供依据,另一方面也可为喀斯特地区碳汇研究提供参考。1研究区概况酉阳县位于重庆市东南(108°18′25"-109°19′20"E,28°19′28"-29°24′18"N),西距重庆市区345km。地处渝、鄂、湘、黔四省(市)的结合部。辖包括县城桃花源镇在内的39个乡镇和2个国有林场(青华林场和伏龙山林场)。地势中部高、东西两侧低。地形复杂,相对高差大(最高海拔1895m,最低海拔263m,高差达1632m)。可溶性岩石广布,喀斯特地貌强烈发育。属于中亚热带湿润季风气候区,四季分明,温和湿润,雨量充沛,云雾多,日照少。境内森林土壤属山地湿润亚热带森林土壤,土层较薄,呈酸性或微酸性。森林植被区系以亚热带中部成分为主。%,是重庆及西南林区的重要组成部分。2研究数据与研究方法基础资料有1∶10000的酉阳矢量化地形图,1∶100000的酉阳地质图,1∶100000酉阳石漠化分布图,。2012年酉阳林地落界数据,酉阳森林资源二类调查小班表等。,再实地进行核实和调整。、确定坐标系后按照国家行业标准(LY/-2008)要求分层进行。蓄积量调查是实测调查,以总体为单元,进行类型中心抽样。蓄积量计算统一使用部颁标准LY208-1977中二元立木材积表,分树种计算各径阶蓄积量,各树种蓄积量相加得小班蓄积量。森林植被碳储量评估以乔木林、疏林地、灌木林、竹林为研究对象。其中竹林碳储量的计算以全均胸径计算,单株生物量乘以总株数得到生物量进而得到碳储量,疏林地碳储量以立木生物量乘以含碳率得到。在酉阳,经过野外调查,竹林和疏林地的面积很小,因此本研究只计算乔木层和灌木层碳储量及碳密度。乔木层碳储量是由生物量乘以含碳率得到。法、生物量转换因子连续函数法、双曲线模型估算法和回归模型法[9],对不同地区不同森林类型或树种应根据当地的自然生态环境选择适合的研究方法[10]。根据文献资料[11-13],在实测数据的基础上,运用回归模型法,采用本地化的生物量分配系数及其他计算参数计算乔木层生物量。[14]乘以面积得到。,计算各小班碳储量后除以小班面积得到酉阳乔木层小班碳密度分布图(图1)。从图1可以看出,酉阳各区域碳密度差异较大,酉北碳密度最高(以碳密度25~50t/hm2的斑块为主),碳密度最高的斑块也分布在酉北,其次是酉西和酉东,酉南碳密度相对较低(以碳密度<10t/hm2的斑块为主)。,根据矢量化的酉阳地形图提取各小班海拔幅度、坡度、坡位、坡向,根据研究区海拔特点,将海拔分为4个等级(1500m),按坡度大小分为平(45°)6个等级,坡位分为上、下、中、平地、脊和谷,坡向分为阴坡(0°~45°和315°~360°)、半阴坡(45°~