吕梁山南段森林碳密度及其空间分布格局
【摘要】：
作为陆地生态系统最主要的碳库之一,森林植被碳库研究在全球陆地碳循环研究和气候变化研究中具有重要意义。目前对山西省境内森林碳储量动态变化和空间分布格局以及森林植被潜在固碳能力的研究较少。本研究基于吕梁山南段吕梁林局森林资源清查资料,利用生物量换算因子法,对109个森林样地的碳密度进行估算；采用TWINSPAN分类方法,对森林植被进行群系划分,研究了不同群系碳密度及其动态变化；基于地统计学原理分析了森林碳密度的空间分布格局,并对其影响因素进行了探讨。主要研究结果如下：
(1)吕梁山南段森林植被可分为9个群系,即臭椿群系、柳树群系、辽东栎-油松混交群系、辽东栎群系、辽东栎-枫树混交群系、辽东栎-白桦-山杨混交群系、白皮松-辽东栎混交群系、白皮松-侧柏混交群系和槐树群系。这9个群系在2000年的碳密度值介于23.53 Mg ha-1和75.64 Mg ha-1之间,平均值为62.84 Mg ha-1;在2005年的碳密度值介于24.16 Mg ha-1和78.91 Mg ha-1之间,平均值为66.26 Mg ha-1。5a间森林碳密度增加3.42 Mg ha-1。同一群系各龄级间碳密度变化较大,从幼龄林到近熟或成熟林碳密度增加。
(2)地统计学分析结果表明：球状模型能很好地反映森林植被碳密度的空间结构特征;2000年和2005年两期的森林碳密度球状模型表明该区碳密度分布主要是受结构性因子影响,空间依赖性较强,在小尺度上没有明显规律,而在中尺度上有群团状分布的特点；森林碳密度呈现出自南向北、自西向东增加的趋势。
(3)森林碳密度的空间分布格局与海拔、坡位、坡向和坡度等地形因子具有一定相关性：森林碳密度随着海拔的升高先增后降,海拔1600-1800m碳密度值最大；坡上部森林碳密度最高,其次为坡下部,山脊碳密度值最低；阴坡半阴坡的森林碳密度一般高于阳坡和半阳坡：斜坡地和平地碳密度值明显高于其它坡地,急坡地碳密度值最小。
【关键词】：森林植被 吕梁山 碳密度 空间格局 【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：Q948
【目录】：
- 中文摘要8-9
- ABSTRACT9-11
- 第一章 引言11-17
- 1.1 温室效应与全球变暖11-12
- 1.1.1 温室效应的产生11
- 1.1.2 人类活动对温室气体的影响11-12
- 1.1.3 全球温暖化及其产生的影响12
- 1.2 森林在全球碳平衡中的作用12-14
- 1.2.1 森林植物的光合作用机理12-13
- 1.2.2 森林生态系统中的碳循环过程13
- 1.2.3 森林碳循环在全球碳循环中的重要作用13-14
- 1.3 森林生态系统碳储量国内外研究进展14-15
- 1.3.1 森林生态系统碳循环的国外研究进展14-15
- 1.3.2 森林生态系统碳循环的国内研究进展15
- 1.4 森林生态系统碳储量研究存在问题15-16
- 1.5 本研究的目的与意义16-17
- 第二章 研究区概况及研究方法17-23
- 2.1 吕梁山南段的自然概况及主要植被类型17-18
- 2.2 研究方法18-23
- 2.2.1 数据来源及样地分布18-20
- 2.2.2 植被分类及森林生物量估算20
- 2.2.3 森林碳储量和碳密度估算20-21
- 2.2.4 森林碳密度的空间分布格局分析21-23
- 第三章 吕梁山南段森林植被的数量分类及碳密度研究23-29
- 3.1 TWINSPAN分类原理23
- 3.2 森林景观的TWINSPAN分类结果23-26
- 3.3 各森林群系的生物量26-27
- 3.4 各森林群系的碳密度27-29
- 第四章 吕梁山南段森林碳密度的空间分布格局29-37
- 4.1 地统计学理论与空间异质性29
- 4.2 变异函数29-30
- 4.2.1 变异函数的定义29-30
- 4.2.2 变异函数的参数及生态学解释30
- 4.3 基于地统计学的森林碳密度空间异质性30-32
- 4.3.1 森林碳密度变异函数理论模型的最优拟合31
- 4.3.2 变异函数理论模型的生态学解释31-32
- 4.4 基于地统计学的森林碳密度空间格局分析32-34
- 4.5 森林碳密度空间格局影响因素分析34-37
- 4.5.1 海拔梯度分布34-35
- 4.5.2 坡位分布35
- 4.5.3 坡向分布35
- 4.5.4 坡度分布35-37
- 第五章 结论37-39
- 5.1 吕梁山南段森林植被的数量分类结果及碳密度动态变化特征37
- 5.2 吕梁山南段森林碳密度的空间分布特征37-38
- 5.3 有待于进一步解决的问题38-39
- 参考文献39-45
- 攻读学位期间取得的研究成果45-46
- 致谢46-47
- 个人简况及联系方式47-49
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