人工灌木碳储量核算及驱动因素分析--以四子王旗为例

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tentworth789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
气候变化及人类活动造成生态环境破坏,导致草地退化严重。为应对生态脆弱地区草地退化,中国开展多项国家级环境修复工程来进行荒漠化治理,修复草地退化,其中灌木建植是治理草地退化的重要手段之一。人工灌木林不仅能够进行退化治理,具有重要的生态服务功能,其所产生的碳汇也能够为国家固碳减排、应对气候变化做出重要贡献。但当前对退化草地人工灌木碳储量的核算研究较少,特别是对影响灌木碳储量因子的定量分析薄弱。本研究以内蒙古四子王旗人工灌木为研究对象,通过样方调查核算灌木碳储量,分析生境要素对灌木碳储量的影响,并运用地理探测器模型定量识别灌木碳储量空间差异分布驱动因子的解释力,得出如下结论:
  (1)2005~2018年,四子王旗地区9935.33ha人工灌木总碳储量为86470.50t,单位面积碳储量为8.70t ha-1。不同林龄灌木单位面积碳储量均存在差异,林龄为10年、8年和5年的灌木单位面积碳储量分别为11.65±6.45t ha-1,16.35±5.80t ha-1,1.17±0.66t ha-1。
  (2)四子王旗人工灌木单位面积碳储量差异较大且呈现明显的空间分布特征。单位面积灌木的碳储量极小值为0.13t ha-1,极大值为25.08t ha-1。空间上呈现明显的南北差异,南部地区灌木的碳储量显著高于北部地区(p<0.05)。
  (3)生境要素对灌木碳储量的影响不同,年均降水、年均温与灌木的碳储量均呈现显著的正相关关系(p<0.01),年均降水对灌木碳储量的影响高于年均温。地形要素对灌木碳储量的影响表现不一致,其中坡度对灌木碳储量的影响不显著,半阳坡下的灌木碳储量显著高于半阴坡和阳坡。栗钙土下灌木碳储量高于草甸土与灰褐土,但不显著。土壤有机碳储量与灌木碳储量不存在线性相关关系。
  (4)驱动因子对灌木碳储量空间差异的作用强度整体表现为气象要素>灌木林龄>土壤要素>地形要素。解释力由大到小分别为:年均降水(26.97%)、林龄(13.85%)、年均温度(8.77%)、土壤类型(8.27%)、土壤有机碳储量(3.71%)、坡向(3.27%)、坡度(0.76%),年均降水是影响四子王旗地区灌木碳储量空间差异的主要因素,高于灌木林龄和年均温。
  (5)双因子交互作用能增强灌木碳储量差异的解释力,均表现为非线性增强和双因子增强。年均降水分别与灌木林龄、土壤有机碳储量的交互作用对灌木碳储量空间分布起主导作用,年均温可以增强其它因子对灌木碳储量空间差异分布的解释力。
  综上,对大区域、多地块的灌木进行碳储量核算时,除林龄外,还应充分考虑生境因素的空间差异分布对灌木碳储量的影响。运用地理探测器探究灌木碳储量空间差异分布的主要驱动力,为人工灌木林建设的合理布局提供理论依据,为评估生态系统服务供给,支撑灌木参与国家碳交易提供参考。
其他文献
下垫面是低层大气运动的边界面,影响着地球系统陆-气界面的能量收支和物质交换过程。固态下垫面上的地表颗粒物作为大气气溶胶的主要来源之一,对生物地球化学循环、环境状况和人体健康等产生重要影响。本研究历时3年在我国北京市、甘肃省兰州市和湖南省张家界市等16个地区开展地表颗粒物样本采集工作,揭示了道路沉积物、农田土壤和沙漠沉积物的粒度分布、氧化物和重金属含量的差异。结合样本采集结果和文献数据,重构了一套我
学位
学位
通过对1979-2018年NINO3.4指数和第二年夏季西北太平洋(WNP)降水异常的分析发现,厄尔尼诺强度与第二年夏季WNP降水异常存在显著的负相关关系,而拉尼娜并没有显著的相关关系。将厄尔尼诺和拉尼娜分为东部型和中部型以后发现,东部型厄尔尼诺和拉尼娜对次年夏季WNP降水的影响不对称,东部型厄尔尼诺强度与次年夏季WNP降水异常为负相关关系,而东部型拉尼娜与次年夏季WNP降水异常关系并不显著。相反
学位
雷暴是一种伴有闪电和降水的强对流天气过程,在全球能量和水循环中具有重要作用。闪电作为雷暴天气中一种重要的灾害性天气现象,对电力、交通、广播、通讯、石油、化工、航空和航天等都有重要影响。亚洲夏季风与青藏高原的相互作用,使得高原和整个亚洲季风区的雷暴和闪电活动都非常活跃,并表现出独特的区域性特征。本论文利用16年(1998~2013年)TRMM卫星观测资料,研究了亚洲季风区闪电与雷暴活动的气候特征,并
平流层中大尺度经向环流Brewer-Dobson环流(BD环流)在平流层对流层相互作用以及物质能量交换中扮演着非常重要的角色,其变化也与诸多平流层和对流层过程存在联系,且对对流层天气气候有不可忽视的影响。本论文利用多种再分析资料和模式资料,首先分别研究了平流层经向环流和对流层经向环流的变化特征及其影响因子,然后分析了平流层经向环流和对流层经向环流之间的协同变化及其联系,最后讨论了平流层BD环流影响
学位
水分循能够环维持全球水资源的动态平衡,水汽是成云致雨的物质条件。水汽输送作为地球大气水分循环过程的重要环节,其强弱、路径以及辐散辐合能够直接影响降水的强度与范围,对区域水分平衡起着至关重要的作用。尤其是在全球变暖气候背景下,水循环的变化会对区域性干旱和洪涝等极端天气事件以及气候变化产生重要的影响。本论文从水汽收支诊断方程着手,利用再分析资料和模式模拟输出资料,探究了现代和过去不同气候背景下的水循环
热带气旋等对流系统的预报及高原短期气候的预测是具有挑战性的科学问题,通常数值天气预报中对流系统预报由于积分时间较短,预报结果和大气初值场紧密相关,而短期气候预测中由于长时间的积分,结果对缓变的土壤湿度边值场有相对较高的敏感性,而资料同化则是改善这些初边值的重要途径。本文首先基于常规观测资料,卫星辐射率等资料,引入新型卫星洋面风观测资料数据及外场试验雷达风廓线数据,评估资料同化对对流系统模拟的影响;
学位
土壤湿度的气候效应是陆气相互作用研究的重点和热点。与冻融过程相关的北半球春季土壤湿度的异常,通过影响地表的水分循环和能量收支,对北半球降水变化以及大气环流有重要的影响,研究土壤湿度—降水之间的相互作用及其内在物理过程对认识全球气候系统有重要意义。本文通过统计诊断方法,分析了北半球春季土壤湿度异常和降水的时空变化特征,并选取了两个关键区(北美中部和欧亚西南部)分析了北半球土壤湿度年际变化的异常特征。
大气环流相对于其多年平均状态的偏差,称为大气环流异常。东亚地区常常发生的诸如极端低温、大范围暖冬、连续性暴雨等异常天气和气候事件,其重要前兆和直接原因之一就是乌拉尔山地区反复出现的持续性的环流正异常和负异常。研究乌拉尔山地区反复出现的持续性环流正、负异常的发生机理,对提高东亚地区大范围异常天气和气候事件的预测水平具有重要意义。目前,人们习惯于将乌拉尔山环流持续性正、负异常,视为大气环流对不同强迫因
陆面能量交换是联系陆地和大气两个系统之间的关键纽带,驱动着陆地上的大气运动,是理解天气和气候变化的重要方面。夏季风影响过渡区是我国夏季风向中纬度西风带过渡的区域,是冷干与暖湿气团的频繁交汇地带;该区气候变化的影响因素复杂,气候的动态性最明显,但是夏季风对该区域的影响无疑是最为重要的因素之一。最近几十年我国夏季风总体处于持续减弱的阶段。在此背景下,夏季风影响过渡区面临着干旱化和荒漠化的压力,并且这种