基于GIS的黄龙山主要森林类型碳储量的时空分析

摘要

近年来，森林锐减、土地退化、环境污染、生物多样性丧失，特别是人类活动产生的C02浓度急剧上升以及由此导致的温室效应等是目前人类面临的最严峻的全球环境变化问题，所以全球碳循环研究受到人类的普遍关注。为正确评估森林在全球碳平衡中的作用，了解森林生态系统在碳循环中的作用，对森林的碳动态进行更为细致的研究正成为人们关注的重点。本研究适应这一需要，以陕北黄龙山林业局蔡家川林场为例，通过野外调查并结合1986年、1997年和2004年森林资源二类调查档案，以“GIS”技术为手段，运用地理空间分析与多种统计方法，研究了蔡家川林场主要森林类型生物量/碳储量的时空动态变化，得出以下结论： (1)根据森林资源二类调查资料，利用ArcGIS软件平台，制作了研究区森林碳储量在1986年、1997年和2004年的分布图，并研究了森林生物量、碳储量总量以及碳密度的变化情况。结果表明，1986年研究区平均碳密度为18.53 t.hm-2，1997年为17.95 t．hm-2，到2004年上升到25.7 t.hm-2，且碳分布日趋均匀，但远低于全国平均水平，森林碳储量仍有很大增长潜力。 (2)研究区优势树种的面积和龄组构成变化与碳储量变化密切相关。三个时期随油松林地面积的增加，碳储量也呈递增趋势。虽然栎类在三个时期面积变化不是很大，但随着树木的生长，总碳储量仍不断增加。杂木及其它树种面积较小(0.3％)，对总碳储量的贡献较小。3个时期幼龄林的面积占研究区林地总面积的1.5％～1.8％，相应的碳储量也较低，仅为总碳储量的0.4％～1.4％。不同时期中龄林和近熟林面积较大，其所占总碳储量的比例高达52％～87％。成熟林和过熟林面积也较大，对整个林地碳储量的累积也有重要作用。 (3)基于GIS的空间分析功能，分别将1986年、1997年和2004年的碳储量分布图与各个时期的优势树种分布图和龄组分布图进行叠加处理，形成比较直观的优势树种碳储量分布变化图和各龄组碳储量分布变化图，使变化落实到山头地块。同时将1986年、1997年和2004年的碳储量分布图、优势树种分布图和龄组分布图进行了三层叠加，研究了各优势树种的各个龄组的碳储量的变化情况。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1森林碳汇基本概念

1.1.1森林固碳形式分析

1.2研究背景

1.2.1碳汇研究背景

1.2.2国内外森林生物量及碳储量研究现状

1.2.3森林生物量、碳储量估算方法综述

1.3地理信息系统及其在林业中的应用

1.3.1地理信息系统概述

1.3.2地理信息系统在林业中的应用

1.3.3 GIS及“3S”集成技术为森林生物量/碳储量的研究提供技术支持

1.4研究的目的和意义

1.5研究内容

第二章研究区概况及资料来源

2.1研究区概况

2.1.1地理位置

2.1.2地形地貌

2.1.3地质构造

2.1.4气候特征

2.1.5动植物资源

2.1.6社会经济状况

2.2资料来源

第三章研究方法与技术路线

3.1研究方法

3.1.1数据处理

3.1.2图形库的建立

3.1.3属性库的建立

3.1.4专题图的制作

3.1.5 GIS空间分析

3.2技术路线

第四章结果与分析

4.1 GIS专题图等级标准的确定

4.2总碳储量变化分析

4.2.1小班碳储量变化

4.2.2碳储量空间分布变化

4.3基于小班的碳密度变化

4.3.1小班碳密度变化

4.3.2小班碳密度空间变化

4.4优势树种碳储量、碳密度的时空变化

4.4.1优势树种总碳储量变化

4.4.2优势树种碳储量空间分布变化

4.5各龄组碳储量、碳密度的变化

4.5.1各龄组碳储量变化统计

4.5.2龄组碳储量分布变化

4.6各树种各龄组碳储量、碳密度的变化

4.7森林碳密度的比较

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2有待深入研究的问题

参考文献

致谢

作者简介