中国北方森林潜在分布及未来变化趋势

摘要

中国北方地区具有丰富的林业资源，是中国天然林保护工程、“三北”防护林建设工程与黄土高原水土保持工程等重大生态工程的建设与实施地区。森林作为中国北方自然生态系统的主体，是其重要的生态屏障。目前，全球气候变化日益显著，森林的分布格局已经发生了改变。本研究讨论了中国北方森林潜在分布及未来变化趋势，为森林资源的可持续发展以及维护区域性气候和保护区域生态环境提供对策，达到人与自然的和谐发展。
　　 本研究应用Logistic回归模型的概念和原理，以温度、降水等气候因子为主要的环境条件因素，以地理信息系统(GIS)为主要技术手段，分析中国北方森林潜在分布及未来变化趋势。
　　 本研究主要完成了以下三个方面的工作：
　　 1.利用ArcGIS的空间分析功能，分别建立中国北方现今气候(1971-2000)空间数据库与未来气候(2071-2100)空间数据库。
　　 2.应用气候变量作为主要变量，以GIS为基础，结合Logistic回归模型，模拟现今气候(1971-2000)条件下4种中国北方森林(落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶针叶林、针阔混交林)的潜在分布区。4种北方森林预测精度为：敏感性为81～92％，指定度为82～92％，总正确率82～92％。
　　 3.将未来气候(2071-2100)变量输入Logistic回归模型，以GIS为技术手段，模拟4种中国北方森林(落叶阔叶林、常绿针叶林、落叶针叶林、针阔混交林)潜在分布区的变化趋势。
　　 通过模拟分析中国北方森林未来变化趋势如下：
　　 1.落叶阔叶林潜在分布区面积减少86.7％。分布从东北平原、大兴安岭、秦岭西部以及华北平原南部向东退缩到小兴安岭—长白山一线的东部地区以及秦岭的中西部地区。森林植被对于气候变化的敏感区域分布于呼伦贝尔森林—草原交错区与黄土高原，减少比重分别为17％与11.6％。
　　 2.常绿针叶林潜在分布区面积增加15.2％。分布从华北地区与西北地区的南部向东扩展到阴山-燕山-长白山脉，向西扩展到了阿尔金山、昆仑山脉，天山及阿尔泰山附近。森林植被对于气候变化的敏感区域位于黄土高原，减少比重为20.6％，而在中国北方地区的东部与西部的山脉地带，森林潜在分布区面积有显著增加。
　　 3.落叶针叶林潜在分布区面积减少71.7％。分布从内蒙古与黑龙江的北部地区向北迁移至大兴安岭与小兴安岭的北部地区。森林植被对于气候变化的敏感区域分布于呼伦贝尔森林—草原交错区，减少比重分别为29.5％。
　　 4.针阔混交林潜在分布区面积减少32.1％。分布区从内蒙古北部、东北平原东部以及祁连山地区向东方退缩至大兴安岭迁移至小兴安岭和长白山一带。森林植被对于气候变化的敏感区域分布于呼伦贝尔森林—草原交错区，减少比重分别为45.4％。综上所述，在未来气候条件下，中国北方森林潜在分布区面积总体呈现减少的趋势。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.引言

1.1国内外气候变化的现状与趋势

1.2植被的潜在分布在国内外研究背景

1.2.1植被—气候的关系在国内外研究现状

1.2.2植被的潜在分布在国内外研究现状

1.3植被潜在分布的研究方法

1.4中国北方地区森林分布研究现状

1.4.1 中国北方地区森林分布概述

1.4.2中国北方地区森林分布的危机

1.4.3国内对森林分布的研究现状

1.5问题的提出及本研究的目的意义

2.研究内容、数据收集及实现方法

2.1研究内容

2.2.数据收集

2.2.1环境条件数据的收集

2.2.2中国北方森林分布相关数据的收集

2.3研究方法

3.中国北方气象、地形等环境条件的空间数据库的建立

3.1利用等高线数据制作中国北方地形模型

3.2经度与纬度栅格图层的制作

3.3气候因子的选取与处理

3.3.1.气候因子的选取

3.3.2.气象数据的处理

3.3.4气象数据的修正

3.4 Logistic回归模型模拟森林潜在分布

3.5建模过程

3.6 Logistic回归模型验证与评估

3.7中国北方森林对气候变化的响应

3.7.1未来气候因子数据库的建立

3.7.2模拟中国北方森林对气候变化的响应

4.研究结果与分析

4.1落叶阔叶林潜在分布区

4.2常绿针叶林潜在分布区

4.3落叶针叶林潜在分布地区

4.4针阔混交林潜在分布区

5.结论、问题与展望

5.1结论

5.2存在的问题

5.3展望

参考文献

参与的科研项目及科研成果

致谢