基于遥感影像的江西省典型亚热带常绿阔叶林碳储量的估测研究

摘要

江西省亚热带常绿阔叶林碳库是江西省森林碳库的重要组成部分，在江西省和全国森林碳库中占有重要的比重。本文以江西省三种典型的亚热带常绿阔叶林（木荷林、青冈栎林和苦槠栲林）为研究对象，采用实地调查结合遥感估算的方法，调查了九连山、井冈山、大岗山三个自然保护区内木荷林、青冈栎林和苦槠栲林标准样地碳储量相关因子，计算了标准样地的植被和土壤碳储量及其碳密度；建立了植被指数遥感估算模型，估算了江西省亚热带常绿阔叶林的植被和土壤碳储量及其碳密度；利用1985-2015年江西省的遥感影像数据，分析了近30年来间江西省亚热带常绿阔叶林植被和土壤碳储量及其碳密度的时序变化，在此基础上预测了未来20年江西省亚热带常绿阔叶林植被和土壤碳储量的变化趋势；并分析了江西省亚热带常绿阔叶林森林碳储量和碳密度的影响因子。结果如下：
　　（1）标准样地的植被层中，不同的组织器官含碳率不同，乔木层表现为叶（50.14％）>枝（48.50%）>干（48.20%）>根（47.55%）；灌木层为叶（48.23%）>枝（47.72%）>根（47.12%）；草本层为根（42.87%）>叶（41.98%）；凋落层的含碳率为42.36%。
　　（2）标准样地的土壤层中，随着深度（0-100cm）的增加，土壤容重有增加的趋势，土壤有机碳含量有降低的趋势，不同深度土壤层的土壤容重分别为1.1290 g/cm3(0-10cm)，1.2154 g/cm3(10-20cm)，1.2507 g/cm3(20-30cm)，1.2788 g/cm3(30-50cm)，1.2938g/cm3(50-100cm)；不同深度土壤层的有机碳含量分别为3.5%（0-10cm），2.47%（10-20cm），1.9%（20-30cm），1.63%（30-50cm），1.14%（50-100cm）。
　　（3）标准样地的植被碳储量从1.160t到22.762t，均值为7.591t，各植被层的碳储量均值分别为乔木层7.106t、灌木层0.212t、草本层0.093t、凋落层0.180t；植被碳密度从12.89 t/hm2到252.92 t/hm2，均值为84.31t/hm2，各植被层的碳密度均值分别为乔木层78.96 t/hm2、灌木层2.34 t/hm2、草本层1.04 t/hm2、凋落层1.97 t/hm2。
　　(4)标准样地的土壤碳储量从7.08t到34.22t，均值为17.18t，各士层0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm、50-100cm碳储量均值分别为3.62t、2.68t、2.10t、3.61t、5.18t；土壤碳密度从78.61 t/hm2到380.25 t/hm2，均值为190.84 t/hm2，各土层0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm、50-100cm的碳密度均值分别为40.19t/hm2、29.78t/hm2、23.29t/hm2、40.06t/hm2、57.53t/hm2。
　　（5）通过模型构建与检验分析，植被和土壤碳储量的 NDVI模型优于 RVI模型；利用NDVI模型估算了江西省1985-2015年的亚热带常绿阔叶林植被碳储量和土壤碳储量及其碳密度。在1985-2015年间，植被碳储量由0.1254GtC增加到0.2092GtC，植被碳密度由61.07 t/hm2增加到76.31 t/hm2；土壤碳储量由0.3820 GtC增加到0.5474GtC，土壤碳密度由185.99 t/hm2增加到199.69 t/hm2；并对未来20年的江西省亚热带常绿阔叶林植被碳储量和土壤碳储量进行了预测，植被碳储量和土壤碳储量呈现增加的趋势。
　　(6)论文最后分析了影响江西省亚热带常绿阔叶林植被和土壤碳储量的地理、气象和生物因子。植被碳密度和经度有显著相关性，土壤碳密度和纬度、坡度有相关性；植被碳密度与气温、降雨量和日照时长的变化趋势是一致的；土壤碳密度与气温的变化趋势是一致的，与和降雨量和日照时长的变化趋势不一致；随着林龄的增加，植被碳储量积累持续增加；乔木层碳储量对植被碳储量影响最大。

目录

第1章 绪论

1.1引言

1.2研究的主要内容和技术路线

1.3研究目的与意义

第2章 数据和方法

2.1研究区概况

2.2 样地数据和遥感数据来源

2.3 研究方法

第3章 江西省亚热带常绿阔叶林碳储量估算

3.1植被碳储量估算

3.2森林土壤碳储量估算

第4章 江西省亚热带常绿阔叶林森林碳储量时序变化及趋势预测

4.1森林碳储量时序变化

4.2森林碳储量趋势预测

第5章 江西省亚热带常绿阔叶林森林碳储量的影响因子

5.1地理因子

5.2气候因子

5.3生物因子

第6章 结论与讨论

6.1结论

6.2讨论

参考文献

致谢

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