[發明專利]基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法

有效

• 申請號: 202011612643.3
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112597661B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 王維楓;孫杰杰;李愿會;王倩;王祥福;馬雪紅;焦文星;王榮女;董文婷
• 申請（專利權）人: 南京林業大學;國家林業和草原局西北調查規劃設計院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/02;G06F111/10
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 田沛沛;邱興天

1.一種基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：對工業用材林當代全球適生區建模，利用建立的模型模擬當代氣候場景下的工業用材林的環境適宜度；

首先收集當代工業用材林分布大數據和當代的相關環境數據，環境數據包括氣候變量和土壤變量，然后建立最大熵模型，該模型輸出結果為大尺度上每個地理柵格都有一個環境適宜度值；

S2：提取各個分布點的生產力數據；

S3：將環境適宜度模擬結果和工業用材林在各個分布點的生產力數據建立耦合關系，得到工業用材林的環境適宜度-生產力之間的轉換方程；通過GIS中的“值提取至點”功能對物種分布模型輸出的全球各個柵格點的環境適宜度數據賦予給每一條生產力數據，用R工具中的“basicTrendline”包將生產力數據和對應的環境適宜度數據建立耦合關系，得到的環境適宜度-生產力之間的轉換方程為y＝ax+b

式中：y為生產力，x為環境適宜度，a為斜率系數，b為截距；

S4：進行工業用材林在氣候變化下未來多個氣候場景的適生區模擬，得到其在未來多個氣候場景下的環境適宜度；

S5：利用環境適宜度-生產力轉換方程對模擬得到的工業用材林在未來多種不同氣候變化場景下的環境適宜度結果進行柵格計算，得到未來各個氣候變化情境下工業用材林的潛在生產力。

2.根據權利要求1所述的基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法，其特征在于：步驟S2中，收集生產力數據并篩選合適建模所需的生產力大數據。

3.根據權利要求1所述的基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法，其特征在于：生產力數據的篩選方法包括：(1)如果不含生產力數據，只有生物量數據，應至少包括兩次生物量的測量，以用于計算生產力；(2)在涉及包含了處理措施的研究中，使用無處理措施的對照組的生產力數據；(3)在僅采用不同種植密度處理的研究中，對所有不同種植密度處理組生產力取平均；(4)如果研究包括同一樣地的多個林齡的生產力測量數據，對所有林齡的生產力數值取平均。

4.根據權利要求1所述的基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法，其特征在于：步驟S4中，利用未來氣候變化數據以及步驟1中收集的工業用材林分布大數據和土壤數據，建立氣候變化下未來多個氣候場景的最大熵模型，模擬氣候變化下未來多個氣候場景的工業用材林的環境適宜度。

5.根據權利要求4所述的基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法，其特征在于：氣候變化數據采用IPCC最新的第六次全球大氣耦合模型，未來氣候變化場景采用2041-2060和2061-2080兩個未來時代下的兩種不同強度溫室氣體排放強度下的未來氣候變化場景。

6.根據權利要求1所述的基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法，其特征在于：步驟S4和S5中，首先進行未來多種不同強度氣候變化場景下的適生區模擬，然后將得到的全球環境適宜度圖層，通過環境適宜度-生產力轉換方程進行進一步柵格計算，最終得到工業用材林未來在全球的適生區和生產潛力。

7.根據權利要求1所述的基于物種分布和生產力耦合的工業用材林生產力預測方法，其特征在于：將柵格計算后得到的未來工業用材林在未來潛在生產力柵格圖與其當代的生產力柵格圖在ArcGIS中進行疊加分析求交集、并集和補集體來求得其未來生產力會具體在哪些地區發生多大程度的增減。