黄土高原生态系统碳储量情景模拟与驱动因素——基于PLUS–InVEST-Geodector模型的研究 被引量：1

1

作者 刘康 张寒 +2 位作者 张道军 郑伟伟 张超正 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期2159-2170,共12页

以我国重要生态屏障黄土高原为案例地,借助PLUS模型预测2030年不同发展情景下的土地利用格局,运用InVEST-Geodector模型对生态系统碳储量时空变化及驱动因素展开分析,研究结果表明:(1)自然增长与生态保护情景下耕地面积将减少,耕地保护... 以我国重要生态屏障黄土高原为案例地,借助PLUS模型预测2030年不同发展情景下的土地利用格局,运用InVEST-Geodector模型对生态系统碳储量时空变化及驱动因素展开分析,研究结果表明:(1)自然增长与生态保护情景下耕地面积将减少,耕地保护情景下草地面积大幅减少,林地与水域在三种情景下均得到了有效保护.(2)自然发展、生态保护、耕地保护情景下生态系统碳储量分别为4.922,5.021,4.922Pg;相比2020年分别增加8.07,37.22,8.07Tg.碳储量具有明显的空间异质性,秦岭北麓、太行山、吕梁山等区域碳密度高,鄂尔多斯市及其周边区域碳密度低.地类数量变化与地类转换对碳储量增减变化有重要影响.综合来看,生态保护情景更符合研究区未来发展需求.(3)坡度与降水是影响生态系统碳储量的核心因素,坡度、土壤类型或年均气温与其他因素的交互作用是驱动碳储量区域差异及变化的主导因素组合. 展开更多

关键词 生态系统碳储量 情景模拟 驱动因素 PLUS-InVEST模型 地理探测器 黄土高原

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1985-2035年密云水库流域生态系统碳储量时空演替格局与预测

2

作者 刘小丹 李垒 +3 位作者 张洪 薛万来 刘可暄 薛晨旺 《水土保持通报》 北大核心 2025年第1期244-253,共10页

[目的]开展1985-2035年密云水库流域生态系统碳储量时空演替格局与预测研究,为流域“双碳”目标下山水林田湖草沙一体化保护修复和流域生态补偿标准优化提供科学依据。[方法]采用InVEST-PLUS模型对该流域1985-2020年碳储量时空演变格局... [目的]开展1985-2035年密云水库流域生态系统碳储量时空演替格局与预测研究,为流域“双碳”目标下山水林田湖草沙一体化保护修复和流域生态补偿标准优化提供科学依据。[方法]采用InVEST-PLUS模型对该流域1985-2020年碳储量时空演变格局进行分析,并预测2035年3种情景(自然发展、耕地保护、生态保护)下的碳储量变化趋势。[结果](1)1985-2020年,密云水库流域生态系统碳储量呈现持续增长趋势,35 a间碳储量增加2.35×10^(7) t,其中贡献程度最大的为林地,其次为草地和耕地,共占总碳储量约98%。(2)2035年,3种模拟情景下流域碳储量仍均趋于增长,相对来说在生态保护情景下,由于林地面积增长较多,导致碳储量保持较高水平。(3)流域碳储量呈现出“中南部高,西部、东北低”的空间格局,中南部对应流域山区地貌,为水源涵养核心区域,森林覆盖率较高,而西部、东北部主要分布草地、耕地及城镇建设用地等,相对碳储量偏低。[结论]碳储量与土地利用空间格局具有一致性,可通过生态建设增加林草地、控制林地转出及合理控制建设用地扩张来促进生态系统碳储量巩固与提升。 展开更多

关键词 土地利用变化 InVEST模型 PLUS模型 生态系统碳储量 密云水库流域

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海上丝绸之路经济带中国沿线省市生态系统碳储量演化分析与预测 被引量：3

3

作者 段炼 卢明深 +3 位作者 蔡耀君 凌玉荣 樊童生 李震 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期242-254,共13页

[目的]丝绸之路经济带促进沿线各个国家和地区城市经济的快速发展,引起土地利用的深刻变化,研究该区域土地利用所引起的碳储量变化,对优化土地利用格局、实现双碳目标具有重要意义。[方法]通过耦合PLUS-InVEST模型评估与预测21世纪海上... [目的]丝绸之路经济带促进沿线各个国家和地区城市经济的快速发展,引起土地利用的深刻变化,研究该区域土地利用所引起的碳储量变化,对优化土地利用格局、实现双碳目标具有重要意义。[方法]通过耦合PLUS-InVEST模型评估与预测21世纪海上丝绸之路中国沿线5个省市1980—2030年的土地利用碳储量情况,模拟多情景下土地利用碳储量时空特征,探究土地利用对碳储量影响。[结果]50年间区域的耕地显著减少,建设用地显著增加,林地能够实现基本的动态平衡;50年间该区域的碳储量流失量巨大且流失速度不断加剧,碳储量减少区域主要位于南部粤港澳大湾区、北部上海、杭州地区和沿海岸线;通过现状与多情景分析,未来碳储量减少主要受耕地流失、建设用地激增的影响;在生态保护情景碳储量有所增加、维持建设用地水平的耕地保护情境下,碳储量大量减少。自然变化情景同经济加速发展情景碳储流失量相当。[结论]通过研究碳储量与情景模拟相结合,可知研究区现处于经济加速发展状态,碳储量流失加剧是由于耕地流失与城市化的进程加速,减缓碳储量流失的关键因素是林地总量动态平衡;基于区域现状与发展地位,应在现有经济发展现状下,严格保障耕地和林地保有量,集约利用现有建设用地,对草地等生态用地提质,以维护区域生态碳储量水平。通过研究为实现海上丝绸之路经济与生态发展协调提供参考。 展开更多

关键词 海上丝绸之路 生态碳储量 PLUS-InVEST 多情景模拟 土地利用

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黄河流域陆地生态系统碳储量测算及其影响因素 被引量：11

4

作者 曾庆雨 孙才志 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第13期5476-5493,共18页

准确估算陆地生态系统碳储量,科学制定生态环境保护和土地利用政策,对促进区域低碳可持续发展,实现“碳中和”目标具有重要意义。基于大量碳密度样点数据,将其与生态地理分区和土地利用类型图空间叠置,采用克里金插值法得到黄河流域碳... 准确估算陆地生态系统碳储量,科学制定生态环境保护和土地利用政策,对促进区域低碳可持续发展,实现“碳中和”目标具有重要意义。基于大量碳密度样点数据,将其与生态地理分区和土地利用类型图空间叠置,采用克里金插值法得到黄河流域碳密度空间分布数据集。应用InVEST模型对2000年、2010年和2020年黄河流域陆地生态系统碳储量的时空演变测度,提高了碳储量估算结果的准确性。利用Pearson相关性分析和多尺度地理加权回归模型(MGWR)对自然、社会经济和景观格局指数等因素对县级行政单元尺度单位面积碳储量的影响进行分析。主要结论如下:(1)黄河流域碳密度空间分布呈西部大于东部、东部地区自东南向西北递减的格局;(2)2000—2020年黄河流域陆地生态系统碳储量增加0.02%(7.011×10^(9)—7.012×10^(9)t),空间分布与碳密度相同,空间集聚特征显著,“高高集聚区”主要分布在黄河上游西南部的青藏高原地区,“低低集聚区”主要分布在黄河上游北部和黄河下游大部分地区;(3)Pearson相关性分析得出与碳储量呈正相关的影响因素为Pr(降水)、NDVI(归一化植被指数)和Slope(坡度);呈负相关的影响因素为TEM(温度)、HAI(人类影响指数)、SHDI(香农多样性指数)、DN(夜间灯光数据像素值)和PPOD(人口密度)。(4)MGWR模型得出TEM、Pr、NDVI和SHDI空间异质性强,HAI在2010年后异质性强;Slope空间异质性中等;DN和PPOD为全局尺度变量,空间影响平稳;(5)MGWR模型得出NDVI对黄河流域县级单位面积碳储量作用强度最大。NDVI、Slope对县级单位面积碳储量的影响呈正效应,TEM、HAI、DN和PPOD呈负效应,Pr、SHDI呈正、负双向效应。 展开更多

关键词 黄河流域 陆地生态系统碳储量 碳密度 多尺度地理加权回归模型(MGWR) 影响因素 InVEST模型

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哈密市土地利用变化对生态系统碳储量的影响研究 被引量：4

5

作者 金璞珺 赵俊 +2 位作者 阿依吐尔逊·沙木西 王志强 石晶 《环境监测管理与技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期27-34,40,共9页

基于InVEST模型评估1990—2020年哈密市碳储量变化及其对土地利用变化的响应,运用最优参数地理探测器模型分析碳储量空间驱动因素,并采用PLUS模型预测2040年生态系统碳储量。结果表明,1990—2020年哈密市耕地、草地、建设用地面积增加,... 基于InVEST模型评估1990—2020年哈密市碳储量变化及其对土地利用变化的响应,运用最优参数地理探测器模型分析碳储量空间驱动因素,并采用PLUS模型预测2040年生态系统碳储量。结果表明,1990—2020年哈密市耕地、草地、建设用地面积增加,未利用地、林地、水域面积减少,生态系统碳储量共增加3855.93×10^(4) t,呈现中间高、四周低的空间分布特征,土地利用与人为干扰指数是主要驱动因素。未利用地向草地转移是碳储量增加的主要原因,生态用地向建设用地和未利用地转移是碳储量减少的主导因素。2040年哈密市生态系统碳储量预测值为50525.62×10^(4) t,伊州区和巴里坤县为未来碳储量主要增加区。 展开更多

关键词 生态系统碳储量 土地利用变化 InVEST模型 PLUS模型 哈密市

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吉林省生态系统碳储量影响因素分析 被引量：5

6

作者 吴皓晴 刘子刚 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1706-1717,共12页

基于1990年、2000年、2010年和2020年吉林省土地利用数据,通过InVEST模型估算1990~2020年吉林省生态系统碳储量,并进一步探究吉林省生态系统碳储量的影响因素及其区域差异.结果表明:1990~2020年吉林省生态系统碳储量呈现先上升后下降的... 基于1990年、2000年、2010年和2020年吉林省土地利用数据,通过InVEST模型估算1990~2020年吉林省生态系统碳储量,并进一步探究吉林省生态系统碳储量的影响因素及其区域差异.结果表明:1990~2020年吉林省生态系统碳储量呈现先上升后下降的趋势并存在空间正相关性.吉林省生态系统碳储量受到气候、植被等自然因素以及经济发展、城市建设和农业生产等人为因素的影响,年均NDVI和地表人类活动强度是主要的正向和负向影响因素,影响系数分别为1.09和-0.32.吉林省生态系统碳储量受空间因素的影响,忽略空间因素可能会高估气候因素对吉林省生态系统碳储量的影响.年均NDVI和地表人类活动强度均有正向的空间溢出效应,影响系数分别为0.83和0.73.吉林省东、中、西部生态系统碳储量的影响因素存在区域异质性. 展开更多

关键词 生态系统碳储量 InVEST模型 空间杜宾模型 吉林省

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黄土高原陆地生态系统碳储量的时间演进与空间分异特征 被引量：8

7

作者 吕文宝 徐占军 +2 位作者 郭琦 王俊俊 李哲 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期252-263,共12页

[目的]揭示土地利用变化导致黄土高原陆地生态系统碳储量的时间变化及空间分异,为维护区域生态安全和土地管理提供理论指导。[方法]运用GIS、统计模型和地理探测器等方法,探究了1985—2019年黄土高原因LUCC引起的陆地生态系统碳储量的... [目的]揭示土地利用变化导致黄土高原陆地生态系统碳储量的时间变化及空间分异,为维护区域生态安全和土地管理提供理论指导。[方法]运用GIS、统计模型和地理探测器等方法,探究了1985—2019年黄土高原因LUCC引起的陆地生态系统碳储量的变化及空间分异的影响因素。[结果](1)1985—2019年黄土高原耕地减少277.14万hm^(2),林地、草地和建设用地分别增加167.97万hm^(2),119.35万hm^(2),128.47万hm^(2),其他土地减少143.75万hm^(2)。(2)1985—2019年黄土高原陆地生态系统碳储量共增加5225.51万t,2002年后,随着还林还草等生态工程的进一步推进,碳储量增幅明显,尤其是植被碳储量。(3)1985—2002年黄土高原陆地生态系统碳储量变化热点区域主要集中在陕西、山西、宁夏和内蒙古的部分地市;冷点区域主要集中在河南、山西、甘肃的部分地市;2002—2019年热点区域主要集中在陕西、甘肃、内蒙古和山西的部分地市;冷点区域主要集中在陕西、河南、山西、内蒙古和宁夏的部分地市。(4)黄土高原陆地生态系统碳储量空间格局受自然和人类活动的综合影响,年NDVI、实际蒸发量、人类活动强度、年降水量、坡度和高程是主要影响因子,且自然因子和人为因子组合交互作用高于单类型因子之间的组合。[结论]以退耕还林还草为主的生态工程所引起的林、草地面积增加使得黄土高原陆地生态系统碳储量不断增加。在保证粮食安全的前提下,科学制定差异化的生态治理方案,强化推进研究区生态工程建设,限制建设用地扩张,有利于提高区域碳储量。 展开更多

关键词 土地利用变化 陆地生态系统碳储量 热点分析 地理探测器 黄土高原

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气候变化下黑土区陆地生态系统碳储量时空格局与模拟 被引量：2

8

作者 盖兆雪 郑文璐 +1 位作者 王洪彦 杜国明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期303-316,共14页

以典型黑土区——三江平原为研究区,采用最小二乘法揭示1990-2020年气候变化下研究区陆地生态系统碳储量变化趋势,借助重心分析和冷热点分析方法揭示研究区陆地生态系统碳储量时空分异特征,利用地理加权回归法分析气候因子对碳储量的影... 以典型黑土区——三江平原为研究区,采用最小二乘法揭示1990-2020年气候变化下研究区陆地生态系统碳储量变化趋势,借助重心分析和冷热点分析方法揭示研究区陆地生态系统碳储量时空分异特征,利用地理加权回归法分析气候因子对碳储量的影响,并借助CMIP6数据模拟和预测高强迫情景(SSP585)和中等强迫情景(SSP245)下陆地生态系统碳储量。结果表明:气候变化背景下1990-2020年研究区碳储量呈波动下降趋势,碳储量损失约2.66×10^(7)t;碳储量高值区主要分布在西北部和东部地区,碳储量低值区主要分布在北部和东南部地区;1990-2020年研究区碳储量下降速率变化幅度较大,其中鹤岗市碳储量下降速率最大,佳木斯市最小。1990-2020年研究区碳储量重心向东北方向移动1340m,其中2000-2020年向东北方向偏移1680m;碳储量热点区呈片状和块状分布格局,冷点区呈片状和带状分布格局,热点区范围基本保持不变,冷点区范围缩小。1990-2020年研究区年均气温、年降水量与碳储量关系具有显著性,呈正负无规律交错分布的空间格局。气候与土地利用变化决定碳储量的时空格局,其中林地-林地和耕地-耕地碳储量损失最大。在SSP585和SSP245情景下,2030年研究区碳储量分别为2.22×10^(7)t和2.26×10^(7)t,相比2020年分别减少2.17×10^(7)t和2.13×10^(7)t,碳储量空间分布格局未发生显著改变,但冷热点区范围均缩小,重心将持续向东北方向偏移6525m和6000m。 展开更多

关键词 陆地生态系统碳储量 时空格局 气候变化 模拟 三江平原

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近30年西北内陆荒漠资源大区土地利用驱动下生态系统碳储量时空变化 被引量：10

9

作者 付宇佳 刘晓煌 +5 位作者 孙兴丽 刘玖芬 郑艺文 张子凡 赖明 熊茂秋 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期451-462,共12页

依据1990—2020年遥感影像、高程模型、植被、气象等数据,通过定量计算与定性分析相结合的区划分析,获取西北内陆荒漠资源大区的自然资源综合区划。根据西北内陆荒漠资源大区气候因子对全国水平下不同土地类型的碳密度进行修正,获取西... 依据1990—2020年遥感影像、高程模型、植被、气象等数据,通过定量计算与定性分析相结合的区划分析,获取西北内陆荒漠资源大区的自然资源综合区划。根据西北内陆荒漠资源大区气候因子对全国水平下不同土地类型的碳密度进行修正,获取西部干旱区碳密度数据,利用InVEST模型,分析1990—2020年土地利用变化对碳储量的影响。结果表明:①近30 a来该研究区以草地退化为主,耕地和荒漠是草地主要转出的类型,其中2010—2020年土地利用类型变化显著;②研究区碳储量呈现西多东少的空间分布,其中西部阿尔泰山与塔城盆地温带草原亚区和伊犁盆地温带草原亚区由于草地面积较丰富而碳储量较高;③1990—2020年西北内陆荒漠资源大区的碳储量总体呈波动下降趋势,土地利用类型的转化引起碳储量净减少1.86×10^(8) t,其中2000年和2020年研究区大量草地转化为荒漠,使土壤碳储量明显下降,固碳潜力有所下降。本次对西北内陆荒漠资源大区土地利用对生态系统碳储量时空变化的评估,有助于判断生态系统功能的转化趋势,为生态系统调控和促进该地区低碳可持续发展提供参考。 展开更多

关键词 土地利用变化 生态系统碳储量 InVEST模型 西北地区

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近自然经营对马尾松人工林生态系统碳储量的影响 被引量：1

10

作者 邹丰虎 柴宗政 《广西科学》 CAS 北大核心 2024年第3期405-415,共11页

探究近自然经营对马尾松(Pinus massoniana)人工林生态系统碳储量的影响,可为马尾松林固碳增汇和可持续经营提供实践基础和科学依据。本研究以贵州省贵阳市开阳县龙岗镇马尾松人工林为研究对象,采用成对t检验方法对比分析近自然经营10... 探究近自然经营对马尾松(Pinus massoniana)人工林生态系统碳储量的影响,可为马尾松林固碳增汇和可持续经营提供实践基础和科学依据。本研究以贵州省贵阳市开阳县龙岗镇马尾松人工林为研究对象,采用成对t检验方法对比分析近自然经营10余年后不同林分发展阶段马尾松人工林对照林分和近自然经营林分(以下简称“经营林分”)中植被层、枯落物层、土壤层碳储量的变化规律。结果表明:①近自然经营能够改变马尾松人工林生态系统不同层次碳储量的占比,但是生态系统碳储量总体依然呈现土壤层>乔木层>枯落物层>灌木层>草本层的分配规律。②马尾松人工林在不同林分发展阶段生态系统碳储量均为经营林分显著大于对照林分,表明近自然经营后相对较长的时期内能够有效提升生态系统碳储量。③植被层碳储量在中龄林阶段经营林分显著大于对照林分;枯落物层碳储量在3个林分发展阶段对照林分和经营林分无显著差异;土壤层碳储量在近熟林阶段经营林分显著大于对照林分。综上,近自然经营对马尾松人工林生态系统固碳能力的提升具有一定效果,后续还可以通过补植枫香(Liquidambar formosana)、白栎(Quercus fabri)和麻栎(Q.acutissima)等乡土阔叶树种来提高物种多样性,促进马尾松林生态系统林分生长和碳累积。本研究对马尾松林及其他人工林的经营管理具有一定的科学参考意义。 展开更多

关键词 近自然经营 马尾松人工林 林分发展阶段 生态系统碳储量

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长白山月亮湾亚高山湿地生态系统碳氮储量沿水分梯度空间分异规律及机制

11

作者 崔雅如 牟长城 +1 位作者 姬文慧 郝鑫海 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第18期7977-7990,共14页

湿地在全球碳氮循环中具有重要作用,揭示高海拔湿地碳、氮储量空间分异规律有助于减少其碳氮储量估算的不确定性。采用相对生长方程法与碳/氮分析仪测定法,同步测定长白山月亮湾亚高山湿地沿水分梯度(生长季水位由23 cm降低至-20 cm)依... 湿地在全球碳氮循环中具有重要作用,揭示高海拔湿地碳、氮储量空间分异规律有助于减少其碳氮储量估算的不确定性。采用相对生长方程法与碳/氮分析仪测定法,同步测定长白山月亮湾亚高山湿地沿水分梯度(生长季水位由23 cm降低至-20 cm)依次分布的6种天然沼泽类型(下半段湖泊水分梯度的草丛沼泽-C、芦苇沼泽-L、灌丛沼泽-G和上半段阶地水分梯度的下部-LNx、中部-LNz和上部-LNs生境的落叶松泥炭藓沼泽)的生态系统碳储量、氮储量(植被和土壤)及其相关环境因子(水位、土壤有机质、全氮和全磷等),揭示高海拔湿地生态系统碳、氮储存能力沿水分梯度的空间分异规律及其形成机制,并探寻碳氮在植被、土壤和生态系统尺度上的耦合关系。结果表明:(1)其植被碳储量(2.95—59.94 t/hm^(2))和氮储量(0.044—0.733 t/hm^(2))沿水分梯度均呈下半段恒定及上半段递增的规律性,故其植被碳氮在水平空间上存在强耦合性;(2)土壤碳储量(252.05—436.86 t/hm^(2))和氮储量(10.96—18.06 t/hm^(2))沿水分梯度呈双递减型或草丛沼泽和3类生境上的落叶松泥炭藓沼泽显著高于芦苇沼泽和灌丛沼泽的变化规律性,故其土壤碳氮在水平空间上耦合性较弱,但其土壤碳、氮储量在垂直空间上的耦合性相对较强且根据其碳、氮储量的垂直变化趋势是否完全一致可分为2种类型(完全耦合型(G和LNz土壤碳氮垂直变化趋势完全一致)和基本耦合型(C、L、LNx、LNs土壤碳氮垂直变化趋势仅在表层明显不同));(3)生态系统碳储量(258.35—464.89 t/hm^(2))和氮储量(11.05—18.21 t/hm^(2))沿水分梯度呈下半段递减和上半段恒定或草丛沼泽和3类生境上的落叶松泥炭藓沼泽显著高于芦苇沼泽和灌丛沼泽的变化规律性,故其生态系统碳氮存在较强的耦合性(上半段完全耦合及下半段耦合性减弱),且其生态系统碳、氮储量均以土壤占主体且占比沿水分梯度呈递减趋势(87.13%—99.28%和95.98%—99.74%),而植被仅占次要地位且其占比沿水分梯度呈递增趋势(0.72%—12.87%和0.26%—4.02%);(4)其生态系统各组分碳、氮储量沿水分梯度空间分异的主控因子并不同,其植被碳、氮储量主要受水位所抑制,而其土壤和生态系统的碳、氮储量主要受土壤全磷所促进。因此,长白山月亮湾亚高山湿地的生态系统碳、氮储量沿水分梯度存在明显的空间分异规律,且其形成机制为微地形对水分再分配决定着植物群落类型的分布,进而控制碳氮储存能力及其两者的耦合性,故对这类环境梯度的完整性应加以重点保护。 展开更多

关键词 高海拔 沼泽湿地 生态系统碳氮储量 空间分异规律 主控因子

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生态系统碳储量的多情景模拟与时空变化--以渝东南为例

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作者 刘新 黄豪璐 《中国城市林业》 2024年第6期123-132,共10页

气候变化对人类构成了巨大的威胁,掌握生态系统碳储量的时空变化有助于制定更合理的政策和策略来应对这一问题。文章以渝东南区域为例,应用PLUS及InVEST模型对土地利用及生态系统碳储量进行多情景模拟及评估,并在此基础之上通过最邻近指... 气候变化对人类构成了巨大的威胁,掌握生态系统碳储量的时空变化有助于制定更合理的政策和策略来应对这一问题。文章以渝东南区域为例,应用PLUS及InVEST模型对土地利用及生态系统碳储量进行多情景模拟及评估,并在此基础之上通过最邻近指数､核密度及标准差椭圆对减少区域的空间特征进行分析。结果表明:1)2002—2022年,土地利用类型的转换主要是灌木转换为林地和耕地。在2032年的不同模拟情景下,耕地和建设用地均具有增长的趋势,主要增长来自于林地,其余用地变化的幅度较小。2)2002—2022年碳储量总量在逐渐减少,预计在2032年碳储量仍然是减少的趋势,且碳储量减少的幅度依次为EPS<NDS<UDS<CPS。3)最邻近指数具有较大可能减小,未来的碳储量减少区域具有更加聚集的趋势;通过核密度分析发现,碳储量的减少区域主要分布在酉阳､武隆､石柱等城市中心周边区域;通过标准差椭圆发现,碳储量减少区域具有向东北和东南偏移的趋势,且其方向性不断变强。最后,根据研究结果提出了保护生态､谨慎发展农业等建议。 展开更多

关键词 生态系统碳储量 土地利用 多情景 时空变化

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黄土丘陵区两种主要退耕还林树种生态系统碳储量和固碳潜力 被引量：84

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作者 刘迎春 王秋凤 +6 位作者 于贵瑞 朱先进 展小云 郭群 杨浩 李胜功 胡中民 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第15期4277-4286,共10页

黄土丘陵区是中华文明的起源地,而原有植被却遭受严重破坏。因此,自20世纪70年代末开始的三北防护林工程、退耕还林工程和天然林保护工程等大型生态恢复工程,在本区均有大面积分布。这些工程已经对生态恢复起到重要作用,并将对全球碳素... 黄土丘陵区是中华文明的起源地,而原有植被却遭受严重破坏。因此,自20世纪70年代末开始的三北防护林工程、退耕还林工程和天然林保护工程等大型生态恢复工程,在本区均有大面积分布。这些工程已经对生态恢复起到重要作用,并将对全球碳素循环起到积极作用。以黄土丘陵区的主要造林树种——油松(Pinus tabulaeformis Carr.)和刺槐(Robinia pseudoacacia L.)为研究对象,共设置样方28个,测定森林乔木、灌木、草本生物量及凋落物碳储量;钻取并分析土样516份,获得土壤有机碳储量。结合文献数据和农田碳储量数据,建立0—86年生油松林和0—56年生刺槐纯林生态系统碳储量-林龄序列;在此基础上分析造林对生态系统碳储量和固碳潜力的影响。结果表明,造林后的油松林和刺槐林生态系统的植被、凋落物及土壤碳储量逐渐增加;在没有人为干扰的情况下,19、27、36、86年生油松林生态系统碳储量分别为70.76、143.43、167.30、271.23—332.26Mg/hm2;8、17、39年生刺槐林生态系统碳储量分别为80.37、94.08、140.77 Mg/hm2。受间伐干扰、45、52年生油松林生态系统碳储量分别为136.42、168.56 Mg/hm2,相对于没有人为干扰的油松林,其植被碳储量明显下降,而土壤碳储量保持稳定甚至升高。受乱砍滥伐干扰的71年生油松林和56年生刺槐林的生态系统碳储量分别为118.87、76.99 Mg/hm2,相对于没有人为干扰的森林,其植被碳储量和土壤碳储量均呈明显下降趋势。种植油松林之后的86a时间内,其生态系统固碳潜力为211.61—272.64 Mg/hm2;而种植刺槐林、在39a时间内的生态系统固碳潜力为81.15 Mg/hm2。 展开更多

关键词 黄土丘陵区 生态系统碳储量 固碳潜力 油松 刺槐

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基于InVEST模型和元胞自动机的城市扩张对陆地生态系统碳储量影响评估——以广东省为例 被引量：76

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作者 吴佩君 刘小平 +1 位作者 黎夏 陈逸敏 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2016年第5期22-28,36,127,共9页

基于InVEST模型探索了广东省1980-2010年陆地生态系统的碳储量变化及城市扩张对碳储量的影响,并借助元胞自动机模型(CA)模拟了广东省2040年城市用地的分布,评估未来城市增长对碳储量的作用。结果表明:1980-2010年,引起碳储量减少的土地... 基于InVEST模型探索了广东省1980-2010年陆地生态系统的碳储量变化及城市扩张对碳储量的影响,并借助元胞自动机模型(CA)模拟了广东省2040年城市用地的分布,评估未来城市增长对碳储量的作用。结果表明:1980-2010年,引起碳储量减少的土地利用变化中,城市扩张所占比重持续上升,从1980-1990年的28.11%增长到2000-2010年的46.13%,表明城市扩张对生态环境的压力在不断加剧。其中,珠江三角洲城市扩张导致的碳储量减少占全省总量的80%以上。进一步结合CA模拟结果发现,2010-2040年城市扩张导致的碳储减少量比1980-2010年有所增加。其中,新增城市用地面积的来源以高碳密度的林地为主,由此导致的碳储减少量占总量比重为55.07%,比1980-2010年增长了近一倍。模拟结果也表明未来珠江三角洲仍然是碳储量减少的主要区域,其减少量占全省的70.27%。 展开更多

关键词 InVEST模型 元胞自动机 城市扩张 陆地生态系统碳储量

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大兴安岭天然沼泽湿地生态系统碳储量 被引量：24

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作者 牟长城 王彪 +2 位作者 卢慧翠 包旭 崔巍 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第16期4956-4965,共10页

采用碳/氮分析仪测定法与标准木解析法,研究大兴安岭5种典型天然沼泽湿地(草丛沼泽、灌丛沼泽、毛赤杨沼泽、白桦沼泽和落叶松沼泽)的生态系统碳储量(植被和土壤)、净初级生产力、植被年净固碳量及其沿沼泽至森林方向过渡带水分环境梯... 采用碳/氮分析仪测定法与标准木解析法,研究大兴安岭5种典型天然沼泽湿地(草丛沼泽、灌丛沼泽、毛赤杨沼泽、白桦沼泽和落叶松沼泽)的生态系统碳储量(植被和土壤)、净初级生产力、植被年净固碳量及其沿沼泽至森林方向过渡带水分环境梯度的分布格局,揭示其空间变异规律性,并定量评价寒温带5种典型天然沼泽湿地的碳储量与固碳能力及其长期碳汇作用。结果表明:①5种天然沼泽湿地的植被碳储量分布在(0.48±0.08)—(8.33±0.66)kgC/m2之间,沿过渡带环境梯度呈递增趋势;②土壤碳储量分布在(19.21±6.17)—(38.28±4.86)kgC/m2之间,沿过渡带环境梯度却呈递减趋势;③生态系统碳储量分布在(27.54±7.16)—(38.76±4.58)kgC/m2之间,沿过渡带环境梯度基本呈恒定分布规律性,且以湿地土壤碳储量占优势地位(69.8%—98.8%);④植被净初级生产力分布在(0.68±0.10)—(1.08±0.12)kg.m-.2a-1之间,毛赤杨沼泽最高,草丛沼泽、灌丛沼泽、白桦沼泽居中,落叶松沼泽最低,且总体上低于温带森林湿地而高于寒温带天然落叶松林;⑤植被年净固碳量分布在(0.32±0.09)—(0.51±0.06)kgC.m-.2a-1,毛赤杨沼泽最高(高于全球植被平均年净固碳量)、灌丛沼泽和白桦沼泽居中(达到或接近全球平均值)、草丛沼泽和落叶松沼泽最低(略低于全球平均值),故这5种沼泽湿地均属于碳汇功能相对较强的湿地植被类型。 展开更多

关键词 大兴安岭 沼泽湿地 生态系统碳储量 净初级生产力 固碳速率

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薇甘菊入侵对深圳湾红树林生态系统碳储量的影响 被引量：30

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作者 毛子龙 赖梅东 +1 位作者 赵振业 杨小毛 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2011年第12期1813-1818,共6页

外来植物入侵对生态系统碳过程的影响已经成为入侵生态学研究的热点问题。采用比较研究的方法分析了薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)入侵对深圳湾红树林生态系统碳储量的影响,分别设置红树林(Kandelia candel)群落、红树林-薇甘菊群... 外来植物入侵对生态系统碳过程的影响已经成为入侵生态学研究的热点问题。采用比较研究的方法分析了薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)入侵对深圳湾红树林生态系统碳储量的影响,分别设置红树林(Kandelia candel)群落、红树林-薇甘菊群落、薇甘菊群落以及光滩等样地,采集植被、凋落物和土壤剖面样品,分析生态系统各组分的碳储量变化。结果表明,薇甘菊入侵对红树林生态系统碳储量有着显著的影响,碳储量从未被入侵下215.73 tC/hm2减少到轻、高度入侵下的197.56tC/hm2和166.70 tC/hm2,分别减少8.42%和22.72%。其中植被和土壤碳储量显著减少,凋落物碳储量显著增加。薇甘菊入侵一方面导致红树林枯萎,减少植被生物量,增加凋落物量,另一方面促进了土壤微生物活动,使土壤有机碳分解释放,降低土壤碳储量。薇甘菊入侵后红树林碳储量的降低将大大削弱生态系统的碳汇功能。 展开更多

关键词 薇甘菊 红树林 外来植物入侵 生态系统碳储量 深圳湾

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立地类型对张广才岭天然白桦林生态系统碳储量的影响 被引量：8

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作者 郑瞳 牟长城 +1 位作者 张毅 李娜娜 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第19期6284-6294,共11页

运用相对生长方程与碳/氮分析方法,测定了我国温带张广才岭7种立地类型(阳坡上、中、下坡位和阴坡上、中、下坡位及谷地)天然白桦林的生态系统碳储量(植被与土壤)及植被净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对温带天然白桦林生态系统... 运用相对生长方程与碳/氮分析方法,测定了我国温带张广才岭7种立地类型(阳坡上、中、下坡位和阴坡上、中、下坡位及谷地)天然白桦林的生态系统碳储量(植被与土壤)及植被净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对温带天然白桦林生态系统碳库及其固碳能力的影响规律。结果表明:1白桦林植被碳储量((76.28±18.11)—(115.57±5.59)t C/hm^2)在阴、阳坡的上坡位和下坡位显著高于谷地35.1%—51.5%(P<0.05),阴、阳坡中坡位高于谷地但差异性不显著(32.5%—33.6%,P>0.05);2其土壤碳储量((81.53±6.15)—(181.90±21.62)t C/hm^2)在阳坡各坡位显著高于阴坡中、下部与谷地24.0%—123.1%(P<0.05),阴坡上、中部显著高于阴坡下部和谷地36.0%—81.2%(P<0.05);3其生态系统碳储量((174.57±20.27)—(282.96±17.92)t C/hm^2)在阳坡各坡位显著高于阴坡中、下坡位与谷地14.1%—62.1%(P<0.05),阴坡上、中坡位显著高于阴坡下坡位与谷地19.5%—48.1%(P<0.05);4其植被净初级生产力((6.98±1.60)—(9.59±0.69)t hm^(-2)a^(-1))在阴、阳坡上坡位显著高于阴坡中坡位34.2%—37.4%(P<0.05),其他4个立地类型高于阴坡中坡位但差异性不显著(8.5%—20.6%,P>0.05);5其年净固碳量((3.26±0.74)—(4.56±0.36)t C hm^(-2)a^(-1))在阳坡上坡位显著高于阴坡中坡位39.9%(P<0.05),其他5个立地类型高于阴坡中坡位但差异性不显著(9.2%—30.4%,P>0.05)。因此,张广才岭天然白桦林的生态系统碳储量及其固碳能力均存在着明显的立地分异规律性,故在评价与管理我国温带白桦林碳汇时应考虑立地类型影响。 展开更多

关键词 张广才岭 白桦林 生态系统碳储量 净初级生产力 年净固碳量 立地影响

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立地类型对长白山天然白桦林生态系统碳储量的影响 被引量：6

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作者 李娜娜 牟长城 +3 位作者 郑瞳 张毅 程家友 曹万亮 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2015年第5期618-626,共9页

利用相对生长方程与碳/氮分析法,对比分析长白山天然白桦林在7个立地类型(阳坡上、中、下部与阴坡上、中、下部及谷地)上的生态系统碳储量(植被与土壤)、净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对温带白桦林生态系统碳库与固碳能力的影... 利用相对生长方程与碳/氮分析法,对比分析长白山天然白桦林在7个立地类型(阳坡上、中、下部与阴坡上、中、下部及谷地)上的生态系统碳储量(植被与土壤)、净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对温带白桦林生态系统碳库与固碳能力的影响规律。结果表明:1长白山天然白桦林植被碳储量(45.61 87.22 t·hm-2)呈阴坡上、中部与谷地>阳坡上、中部与阴坡下部>阳坡下部变化趋势,且高立地型显著高于低立地型50.8%91.2%(P<0.05),中立地型高于低立地型20.4%44.4%(P>0.05);2土壤碳储量(66.71 158.51 t·hm-2)呈阳坡上部、阴坡中部与谷地>阳坡中、下部与阴坡下部>阴坡上部变化趋势,且高立地型显著高于低立地型99.3%137.6%(P<0.05),中立地型高于低立地型40.7%67.0%(P>0.05);3生态系统碳储量(139.44 231.12 t·hm-2),呈阴坡中部与谷地>阳坡上部与阴坡下部>阳坡中、下部与阴坡上部变化趋势,且高立地型显著高于低立地型35.6%65.7%(P<0.05),中立地型高于低立地型5.8%34.7%(P>0.05);4植被净初级生产力(4.92 11.25 t·hm-2·a-1)和年净固碳量(2.32 5.32 t·hm-2·a-1)均呈阴坡上、中部>阳坡上、下部与阴坡下部及谷地>阳坡中部变化趋势,且高立地型显著高于中、低立地型42.5%128.7%和45.2%129.3%(P<0.05),中立地型高于低立地型10.6%56.3%和14.2%53.4%,但仅阴坡下部提高显著。因此,长白山白桦林生态系统碳库与固碳能力均受到立地类型的强烈影响,故对其碳汇功能评价应考虑其立地分异规律性。 展开更多

关键词 长白山 白桦林 生态系统碳储量 净初级生产力 年固碳量 立地类型

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燕山典型流域两种造林树种生态系统碳储量及固碳潜力研究 被引量：8

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作者 郭月峰 姚云峰 +1 位作者 秦富仓 祁伟 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第10期1665-1670,共6页

选择燕山典型流域6个林龄序列的小叶杨(Populus simonii)和5个林龄序列的山杏(Prunus sibirica)主要造林树种为研究对象,利用时间替代空间样地测量法量化退牧还林后生物量碳储量、凋落物碳储量和土壤碳储量及生态系统碳储量的变化规律,... 选择燕山典型流域6个林龄序列的小叶杨(Populus simonii)和5个林龄序列的山杏(Prunus sibirica)主要造林树种为研究对象,利用时间替代空间样地测量法量化退牧还林后生物量碳储量、凋落物碳储量和土壤碳储量及生态系统碳储量的变化规律,同时以各组成碳库-林龄序列中的最大碳储量之和作为生态系统饱和碳储量,以未退牧的天然草地生态系统碳储量作为初始植被类型的碳储量,分析总结了退牧还林对生态系统碳储量和碳循环的影响。结果表明,退牧还林后生态系统的生物量碳储量、凋落物碳储量基本随退牧年限的增加而增加,土壤碳储量随退牧年限的增加呈现先减小后增加的趋势。在没有人为干扰的情况下,9、15、18、22及29 a生小叶杨林的生态系统碳储量分别为7 147.45、7 461.67、7 509.895、8 468.375及8 247.85g·m-2,9、15、18、22及26 a生山杏林的生态系统碳储量分别为6 695.44、6 700.82、8 011.86、8 001.92及7 981.92 g·m-2;9、15、18、22、29及36 a生小叶杨林的生态系统固碳潜力分别为757.08、1 071.3、1 119.53、2 078.01、1 857.48及1 312.21g·m-2,9、15、18、22及26 a生山杏林的生态系统固碳潜力分别为310.45、1 621.49、1 611.55、1 591.55及757.08 g·m-2。长期来看,研究区退牧还林对提高生态系统碳汇能力是可观的、积极的。研究结果对提高造林对碳汇影响的估测能力提供数据支持,也为政府参与国际全球气候变化的谈判提供一个很好的案例研究和科学根据。 展开更多

关键词 典型流域 生态系统碳储量 固碳潜力 小叶杨 山杏

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小兴安岭天然白桦林生态系统碳储量 被引量：6

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作者 张毅 牟长城 +1 位作者 郑曈 李娜娜 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期38-47,共10页

采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,测定小兴安岭天然白桦林在7个立地类型(阳坡上、中、下部和阴坡上、中、下部及谷地)的生态系统碳储量(植被和土壤)、净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对白桦林碳汇功能的影响规律。结果表明:1... 采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,测定小兴安岭天然白桦林在7个立地类型(阳坡上、中、下部和阴坡上、中、下部及谷地)的生态系统碳储量(植被和土壤)、净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对白桦林碳汇功能的影响规律。结果表明:1)小兴安岭白桦林植被碳储量((49.39±3.09)^(89.20±10.17)t/hm2)在谷地、阳坡下部和阴坡上、中部4个立地类型显著高于阳坡上、中部及阴坡下部3个立地类型(38.2%~80.6%,P<0.05)。2)其土壤有机碳储量((147.30±21.39)^(273.67±22.67)t/hm2)在阴坡上、中部和谷地最高,显著高于阳坡上、中部和阴坡下部(27.9%~85.8%,P<0.05),阳坡下部居中,仅显著高于阴坡下部(53.3%,P<0.05),阳坡上、中部和阴坡下部相对较低。3)其生态系统碳储量((207.88±16.07)^(357.85±20.80)t/hm2)在谷地、阳坡下部和阴坡上、中部4个立地类型显著高于阳坡上、中部和阴坡下部3个立地类型(33.2%~72.1%,P<0.05)。4)其植被净初级生产力((5.80±0.26)^(8.87±1.17)t/(hm2·a))在阳坡下部和阴坡上、中部3个立地类型相对较高,显著高于阴坡下部(31.2%~52.9%,P<0.05),阳坡上、中部与谷地3个立地类型居中,高于阴坡下部(15.5%~26.4%,P>0.05),阴坡下部最低。5)其年净固碳量((2.76±0.10)^(4.15±0.32)t/(hm2·a))在阳坡下部和阴坡上、中部3个立地类型相对较高,显著高于阴坡下部(27.9%~50.4%,P<0.05),阳坡上、中部与谷地3个立地类型居中,高于阴坡下部(12.3%~23.9%,P>0.05),阴坡下部最低。因其植被年净固碳量低于我国陆地植被平均固碳量(15.3%~43.7%),故小兴安岭天然白桦林属于碳汇功能相对较低的森林类型。 展开更多

关键词 小兴安岭 天然白桦林 生态系统碳储量 净初级生产力与年固碳量 立地类型影响

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