基于CBM-CFS3模型的江西省森林生态系统碳动态模拟

摘要

森林是陆地生态系统中碳储最大的一个组成部分，研究森林生态系统碳动态变化对于了解森林生态系统在全球碳循环作用具有非常重要的意义。本文以加拿大碳收支模型(CBM-CFS3)为主要研究方法，以江西省第七次森林资源规划设计调查小班数据为基础数据，估算江西省6大林业分区及全省碳储量;并根据相关森林火灾数据，对江西省2005-2014年间因火灾发生引起含碳气体排放进行估算。主要研究结果如下:
　　(1)年龄-蓄积生长方程
　　本文以Richards方程对全省不同分类森林蓄积生长进行拟合，共得到245个生长方程。就回归拟合系数R2而言，赣东北分区在0.52-0.91之间，赣南分区在0.58-0.93之间，赣鄱阳分区在0.56-0.97，赣西北分区在0.55-0.97，赣中东分区在0.54-0.96之间，赣中西分区0.55-0.93之间。并对所有生长方程进行适用性检验，结果表现良好，说明所构建的蓄积生长方程可在一定范围内预测林分蓄积生长情况。
　　(2)江西省森林碳储量
　　估算得到6个分区森林生物量碳库碳储量分别为:赣东北分区为54.33 Tg C(Tg=1012g)，赣南分区为159.49 Tg C，赣鄱阳分区为55.7374 TgC，赣西北分区为68.02 TgC，赣中东分区为51.19 Tg C，赣中西分区为104.77 Tg C;6个分区的森林生物量碳密度分别为:赣东北分区为47.57 t·hm-2，赣南分区为61.94 t·hm-2，赣鄱阳分区为51.84t·hm-2，赣西北分区为55.68 t·hm-2，赣中东分区为64.24 t·hm-2，赣中西分区为75.26t·hm-2。全省森林生物量碳库平均碳密度为59.42t·hm-2。
　　江西省6大分区森林死有机质(DOM)碳库碳储量分别为:赣东北分区为258.32Tg C，赣南分区为611.63 Tg C，赣鄱阳分区为224.88 Tg C，赣西北分区为278.91TgC，赣中东分区为185.75 Tg C，赣中西分区为347.62 Tg C;6大分区森林DOM碳库碳密度分别为:赣东北分区为226.18t·hm-2，赣南分区为237.53t·hm-2，赣鄱阳分区为209.17 t· hm-2，赣西北分区为228.31t·hm-2，赣中东分区为233.13 t·hm-2，赣中西分区为249.70 t·hm-2。江西省总DOM碳库碳平均碳密度为230.67t·hm-2。
　　(3)火灾引起的含碳气体排放
　　利用CBM-CFS3模型估算了江西省2005-2014年间火灾引起的含碳气体排放量。结果表明:在这10年间，全省因森林火灾排放含碳气体总量为418790.15 tg C，排放CO2量为383953.24tgC，占总排放量的92.0％;排放CO量为31354.71 tg C，占总排放量的7.0％;排放CH4量为3484.04 tg C，占总排放量的1.0％。

目录

论文说明

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的与意义

1．3 国内外研究动态

1．3．1 森林生态系统碳循环模型研究动态

1．3．2 我国森林生态系统碳储量估算

1．4 CBM-CFS3模型

1．4．1 CBM-CFS3模型介绍

1．4．2 CBM-CFS3模型的碳库

1．4．3 CBM-CFS3模型的运行过程

1．4．4 CBM-CFS3模型的应用

1．4．5 CBM-CFS3模型的局限性

1．5 主要研究内容及拟解决的科学问题

1．6 研究技术路线

第二章 研究区概况与研究方法

2．1 地理区位及气候状况

2．2 植被及森林资源状况

2．3 土壤

2．4 数据来源

2．4．1 选择小班数据

2．4．2 数据处理

2．5 模型输入数据文件编制

2．6 模型参数本地化

2．6．1 模型参数系统

2．6．2 模型默认参数和本文修改参数

第三章 林分年龄-蓄积生长方程构建

3．1 数据来源

3．2 生长模型方法

3．3 结果与分析

3．3．1 赣东北分区年龄-蓄积生长方程

3．3．2 赣南分区年龄-蓄积生长方程

3．3．3 赣鄱阳分区年龄-蓄积生长方程

3．3．4 赣西北分区年龄-蓄积生长方程

3．3．5 赣中东分区年龄-蓄积生长方程

3．3．6 赣中西分区年龄-蓄积生长方程

3．3．7 残差分析和生长方程检验

3．4 小结与讨论

3．4．1 小结

3．4．2 讨论

第四章 江西省森林生态系统生物量碳库碳储量及碳密度

4．1 数据来源及研究方法

4．2 结果与分析

4．2．1 江西省各分区森林生物量碳密度

4．2．2 江西省各分区森林生物量碳储量

4．2．3 各分区不同土壤肥力等级下森林生物量碳库

4．3 小结

4．4 讨论

4．4．1 两种计算方法结果对比

4．4．2 江西不同区域森林生物量碳储量分配差异

4．4．3 不同土壤肥力对森林生物量碳库的影响

第五章 江西省森林生态系统死有机质碳库碳储量及碳密度

5．1 DOM碳库定义及估算过程

5．2 结果与分析

5．2．1 江西省六大分区森林DOM碳密度

5．2．2 江西省六大分区森林DOM碳库储量

5．2．3 六大分区不同土壤肥力DOM碳库

5．3 小结

5．4 讨论

5．4．1 江西不同分区森林DOM碳库碳储量分布特征

5．4．2 土壤肥力对于DOM碳库的影响

第六章 火干扰对森林生态系统碳储量影响

6．1 火灾数据来源

6．2 森林火灾含碳气体排放

6．3 小结和讨论

6．3．1 小结

6．3．2 讨论

第七章 结论与讨论

7．1 主要结论

7．1．1 年龄-蓄积生长方程

7．1．2 森林生态系统碳储量

7．1．3 干扰引起的含碳气体排放

7．2 讨论

7．2．1 模型方法的优势

7．2．2 模型方法的不确定性

7．2．3 与他人研究比较以及对本文结果的思考

参考文献

作者简介

致谢