[發明專利]基于生態過程模型的林業碳計量方法

有效

• 申請號: 201310246809.8
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103345573A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 劉波;徐明;張小全;張文;賴長鴻;曹昌楷;陳家德;梁玉喜;王麗麗
• 申請（專利權）人: 四川省林業調查規劃院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛

技術領域

本發明屬于測量領域，具體涉及一種基于生態過程模型計量碳含量的方法。?

背景技術

碳含量的計量關系到具體或宏觀區域碳儲量計量、以及針對國際碳排放條約制定排放清單，準確的碳含量計量是主要的手段。然而，實驗觀測都只能在某一特定尺度上反映生態系統過程的變化，例如某一時間點對樣地的碳儲量計量（周志勇.百花山自然保護區森林群落碳儲量計算方法的研究，西北農林科技大學學報2012年11月）。因此，僅僅依靠實驗和觀測的手段較難揭示生態系統過程中不同主控因素之間相互作用的潛在機理及其時空分布的格局。?

生態模型在近幾十年得到了較大的發展，模型的開發和使用彌補了實驗觀測在機理研究上的不足，有利于更加全面的了解生態系統過程與氣候和土壤之間的相互關系。根據不同尺度，不同手段的模型，總的來說可以分為以下幾類：1）基于生長收獲的模型，例如使用仿真動態模型的方法（吳金友.遼寧省森林植被碳儲量動態仿真模型研究，東北林業大學博士論文2010）；2）過程模型，（基于遙感和碳循環過程模型估算土壤有機碳儲量，周濤等，遙感學報2007年）；3）利用遙感估算生產力的模型（中國陸地植被凈初級生產力遙感估算，朱文泉等，植物生態學報，2007年）。?

對于樣地發生砍伐、栽植、草地拋荒等干擾過程，現有技術尚不能準確計量。在此基礎上得出的碳排放清單可信度也受到影響。干擾在生態系統的動態變化過程中發揮著重要作用，可以分為自然干擾和人為干擾。自然干擾主要包括干旱、蟲害、火災、風災、地震災害以?及泥石流等造成的影響。人為的干擾主要表現在土地利用方式的變化，森林的砍伐，放牧，工業污染等。目前陸地上80%的生態系統都已經受到了來自人類和自然的各種干擾，隨著人類社會經濟的迅速發展，特別是近代以來人類對自然生態環境掠奪式的開發和利用，使得人為干擾要遠遠大于自然條件下的各種災害的干擾強度。近年來，對干擾的研究成為國內外生態系統研究領域的熱點之一。干擾特征由干擾類型決定，一般可以用干擾頻率、恢復速率、干擾事件的影響的空間范圍來描述。另外，對干擾的模擬還需要考慮不同的尺度下的影響。大尺度的干擾事件會掩蓋小尺度事件。?

在生態過程模型中模擬干擾事件對生態系統的影響，也是目前模型發展需要考慮的一個重要方面。從某種程度上講，模型中加入干擾才能更接近于現實的生態系統。但是由于干擾的類型、強度、以及干擾后生態系統的恢復狀態和速度都具有較大的不確定性，因而對干擾的模擬也一直是一個難題。?

發明內容

針對現有碳儲量計量領域的不足之處，從生態過程的機理出發，充分考慮了氣候與環境條件對生態系統的影響。尤其在當前全球氣候變化的背景下，基于過程模型的為森林碳計量彌補了傳統計量方式的不足，能夠更加全面、詳細的反映森林生態系統過程的變化，并為進一步合理有效的進行森林經營提供了新的手段。因此，本發明目的是提供一種基于生態過程的林業碳的計量方法。?

實現本發明上述目的的具體技術方案為：?

一種基于生態過程模型的林業碳計量方法，其包括以下步驟：?

S1??測定植物生理參數：針對清查樣地，獲取樣地內優勢樹種不同部位的碳氮比參數，以及優勢樹種的比葉面積指數，原位測定優勢樹種的光合呼吸生理參數；?

S2??設定空間插值：統計降雨，最大溫度，最小溫度，相對濕度，?日照時數的數據，根據數據建立輻射傳輸模型，得到林業碳計量模型所需的氣候驅動；?

S3??建立林業碳計量模型：建立林業碳與碳氮比參數、比葉面積指數、光合呼吸生理參數關聯的林業碳計量模型；?

S4??建立干擾模塊：根據土地利用圖和遙感數據的結合、或依據森林砍伐數據；確定干擾較大的區域，由干擾較大區域的生物量變化數值，代入干擾模塊；在林業碳計量模型模擬時，根據生物量變化數值進行參數化和碳庫的初始化；?

S5??模型初始態確定：結合多期森林的清查數據和對應的圖斑信息，建立生物量空間擴展方程，計算圖斑中根、干、枝、葉、土壤的初始化信息，作為S3建立的林業碳計量模型的初始態；?

其中，所述S1中原位測定光合呼吸生理參數，是無損測量植物葉片的光合呼吸生理參數。測量時，采用本領域常規的一起，在植物生長的樣地，將儀器的夾具夾在葉片上，測量光合呼吸生理參數。?