崇明岛滨岸湿地植被碳估算模型及部分参数估计

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:starrydzf_01
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随着温室效应带来的问题越来越受到人们的重视,生态系统中的碳循环过程日益成为各国学者研究的热点,研究者对增加碳吸收减少碳排放的有效途径较为有兴趣。湿地作为一种特殊的生态类型,固碳能力相当可观,是陆地生态系统重要的碳库之一。同时,它在维护全球生态平衡和生物多样性方面的作用也非常巨大。有数据统计,全球的湿地碳储量,超过农业、热带雨林、温带森林生态系统碳储量的总和。由此可见,研究湿地生态系统的碳循环是极有必要的。本研究初步构建了上海崇明岛滨岸湿地植被碳估算模型,依靠Vensim软件建立动态模型,并成功运行该模型。若该模型能很好地模拟实际情况,它可以在以后作为估算崇明岛滨岸湿地植被碳储存和碳排放的空间分布格局,以及监测碳通量的有力工具。随后,结合实地调查、遥感资料和前人的研究成果,将崇明岛滨岸湿地植被类型大致划分为海三棱蔗草(Scirpus mariqueter)区、互花米草(Spartina alterniflora)区、芦苇(Phragmites australis)区和农田区。本论文通过统计相关研究数据,获得一定量的样本信息,对不同植被类型的碳估算模型中的气孔导度和消光系数这两个参数进行估计。气孔导度和消光系数不管是在生物学上,还是在模型控制上都是重要的参数。气孔是控制C02和H20进出叶片的主要门户,气孔导度指的是气孔的开闭程度,它的大小直接关系着植物的光合作用和蒸腾作用。消光系数作为一个重要的冠层辐射传输特征参数,反映了植物冠层结构和光能在冠层的分布情况。本研究的主要结果如下:(1)本研究初步建立了崇明滨岸湿地植被碳模型,其中包括碳固定模块、碳储存和碳排放模块、碳通量估算模块、植物内碳运输模块、凋落物模块、水文子模型、土壤温度模型和气候子模型,综合考虑了滨岸湿地的气候变化、土壤状况和水文条件。(2)在置信水平P=95%的情况下,得出了不同植被类型气孔导度值的估计范围。海三棱蔗草区的气孔导度值介于0.165-0.177;互花米草区的气孔导度值介于0.237~0.253;芦苇区的气孔导度值介于0.193~0.205;农田区的气孔导度值介于0.401-0.433。4个湿地植被类型的气孔导度由大到小分别为农田区>互花米草区>芦苇区>海三棱蔗草区。(3)置信度为95%时,海三棱蔗草区、互花米草区、芦苇区和农田区的消光系数值分别介于0.342-0.360,0.598~0.619,0.757~0.780和0.839~0.871。这四个湿地植被类型中,农田区的消光系数最大,海三棱蔗草区的消光系数最小,互花米草区的消光系数小于芦苇区的消光系数。在该碳模型中,气孔导度和消光系数这两个参数是碳固定模块中最重要的参数,对这两个参数的估计可以为模型模拟真实状况做铺垫工作,具有重要的参考价值。在用Vensim软件动态模拟过程中,我们可以通过调试这两个参数值的大小,看运行结果会出现怎样的变化,从而找到增加崇明湿地生态系统碳吸收的途径。
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