基于CASA模型的杭州市森林碳储量时空变化及影响因子研究

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森林是陆地生态系统的主体,亦是最大的碳库,对森林生态系统碳储量进行研究,对调节全球碳平衡、减缓大气中二氧化碳等温室气体浓度上升趋势以及维持全球气候变化稳定性等方面都有着不可忽视的作用。本研究以杭州市森林为研究对象,基于遥感影像数据、气象数据和浙江省森林资源连续清查数据,采用CASA模型对2004-2014年杭州市森林碳储量进行估算,并从自然条件和人类活动干扰的角度对森林碳储量的影响因子进行探讨。为快速城市化地区森林生态系统有效管理以及碳储量变化提供科学的数据基础,为区域降低固碳风险、提高生态效益提供科学依据。研究结果如下:(1)从森林碳储量时空特征来看,2004-2014年间杭州市森林碳储量从2.28×107 t增加到2.43×107 t,表明森林固碳能力不断增强。森林碳储量在空间分布上呈现出西高东低、南高北低的空间分布特征。森林碳密度处于低值区和较低值区的森林面积约占总面积的50%,一方面反映出杭州市总体森林质量不高的现实,另一方面也体现了杭州市森林资源提质增效潜力巨大。不同森林类型的碳储量差异显著,硬阔林、杉类和松类是杭州市森林碳储量的主要来源,各森林类型碳密度从高到低总体表现出软阔林>硬阔林>针阔混交林>杉类>竹林>松类>灌木林的特点。(2)从地形因子对森林碳储量的影响来看,不同高程分级下的森林碳密度值由高到低呈现出中山>低山>高山>丘陵>平原的特点,总体表现出森林碳密度随着海拔升高而增加的趋势。不同坡度分级的森林碳密度值由高到低呈现出急陡坡>急坡>险坡>陡坡>斜坡>缓坡>平坡的特点,总体表现出森林碳密度随着坡度升高而增加的趋势。不同坡向分级的森林碳密度值由高到低呈现出东南向>西向>东向>西南向>东北向>南向>北向>西北向的特点,总体表现出阳坡大于阴坡的趋势,而各坡向的森林碳储量值差异较小。(3)从土壤类型对森林碳储量的影响来看,不同土壤类型下的森林碳密度值高到低总体呈现出黄棕壤>黄壤>山地草甸土>石灰(岩)土>红壤>棕壤>紫色土>暗棕壤>水稻土>粗骨土>褐土>潮土>滨海盐土的特点,红壤、黄壤和石灰(岩)土地区的森林碳储量是杭州市森林碳储量的主要构成部分。(4)从人类活动强度对森林碳储量的影响来看,杭州市共有53.83%的森林,其碳储量与人类活动强度呈现负相关,人类活动强度越高的地区,森林碳储量更趋向于减少。与此同时杭州市仍有46.17%的森林,其碳储量与人类活动强度呈正相关,该地区多是杭州市生态公益林、森林公园、风景名胜区的主要分布地,表明在人类活动对森林干扰不断增多的背景下,杭州市对森林的保护管理和适度良性开发卓有成效。(5)从人类活动强度对森林碳储量的影响来看,杭州市森林碳储量与人类活动强度呈现负相关的森林面积占总森林面积的53.83%,人类活动强度越高的地区,森林碳储量更趋向于减少。与此同时杭州市仍有占森林总面积46.17%的森林,其碳储量与人类活动强度呈正相关,该地区多是杭州市生态公益林、森林公园、风景名胜区的主要分布地,表明在人类活动对森林干扰不断增多的背景下,杭州市对森林的保护管理和适度良性开发卓有成效。
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