气候变化对中国东北温带针阔混交林和落叶阔叶次生林影响的模型研究

【摘要】： 本文采用自下而上的方法，将个体光合速率模型和个体生长模型及林隙模型有机地耦合在一起，建立了森林生理生物量生长量模型(FPBG)。根据野外实测的光合速率数据和1995年黑龙江省森林资源调查样地数据对模型进行参数化和验证。最后以这些样地数据作为FPBG模型的输入数据，以没有变化和按Hadley模型变化的两种气候情景下模拟的气象数据为FPBG模型的驱动变量，运行FPBG模型，对所得结果进行分析研究，通过两种气候情景下各树种和林分株数、生物量变化的差异显著性检验，揭示了森林生态系统结构对气候变化的响应。结果表明：1)FPBG模型能够反映研究区域内各树种的光合作用过程和林分生长动态过程，适合于气候变化对森林影响的研究。2)在研究区域平均水平上，各树种对气候变化的反应模式不同，或者气候变化对不同树种的影响不同。红松、樟子松、水曲柳、胡桃楸、黄波罗的株数和生物量都随模拟时间单调递增或逐渐趋向平衡态，其株数在气候变化情景下比气候未变化情景下基本都有所减少，其生物量较后者基本有所增加。云冷杉、落叶松、色木、白桦、山杨、蒙古栎和椴树在两种气候情景下的株数和生物量开始随模拟时间单调增加，在某一年达到最大值，然后开始随模拟时间单调递减，其生物量在气候没有变化的情景下分别在整个模拟期或模拟期末呈单调递增趋势，但其株数和生物量在两种气候情景下相比，没有统一的规律。3)气候变化将改变林分的密度、树种组成比例和林分的生物量，这种影响的程度随时间变化有所差异。气候变暖将导致研究地区林分的密度下降，改变林分生物量。在气候未变化情景下，林分中椴树将占生物量优势；在气候变化情景下，林分中椴树在一段时间内占生物量优势，但最后的优势种是水曲柳。林分中针叶树株数的比例在模拟开始100年中有所下降，然后增加。