当前,全球气候变暖已是客观事实,森林在固碳增汇、减缓气候变化方面具有重要的作用。森林是陆地生态系统的主体,覆盖着约三分之一的陆地表面,大约储存了全球植被碳库的86%和土壤碳库的73%。阐明森林碳储量的大小及其时空分布,有助于科学评价森林固碳能力及其在全球碳循环中的贡献。竹林是我国森林资源的重要组成部分,其中毛竹(Phyllostachys edulis)是我国竹林资源中分布最广、面积最大、资源最丰富的重要生态经济竹种,具有生长快、一次栽培可永续利用、固碳潜力大等特点。福建省是我国的毛竹分布大省,至第八次森林资源清查,福建省竹林面积约有106.73万公顷,其中毛竹林面积99.6万公顷,位居全国第一,但目前针对福建省毛竹林的碳储量和连续的年际动态变化方面的研究较少。因此本文以福建省毛竹林为例,结合闽北黄坑镇209块样地调查数据和103株毛竹生物量实测数据,首先建立福建省单株水平毛竹生物量的异速生长模型以及基于叶面积指数的生物量密度异速生长模型;再结合从MODIS遥感数据中提取出的增强型植被指数EVI和森林资源清查资料,估算福建省近15年毛竹林地上生物量及其碳储量,进而分析近15年福建省毛竹林碳储量的动态变化。主要研究结果如下:(1)选用线性函数、对数函数、幂函数等5个函数模型作为异速生长关系的备用模型,并进行多模型的拟合选优,选优原则为决定系数R方和残差平方和RSS。选用幂函数建立了胸径—地上生物量异速生长模型B=0.712D1.477(R2=0.585,n=90,P=0.002)和LAI—地上生物量密度异速生长模型BD=28.252L1.730(R2=0.525,n=57,P=0.002),模型的验证评价以平均误差ME、平均绝对误差MAD、平均相对误差MPE、平均相对误差绝对值MAPE、均方误差MSE作为标准,两个异速生长模型的验证结果较好。因此,本研究提出了基于异速生长理论的毛竹林地上生物量估算方法体系。生物量异速生长模型参数常因物种、气候条件以及生长阶段的不同而经常发生变化,本研究主要选取的是闽北毛竹林分布区,所建立的异速生长模型能否适应福建其他地区毛竹林的状况还需要进一步的验证。(2)在实地调查的基础上,以小班勾绘的方式在谷歌地球软件中勾绘出毛竹林斑块259个,并在Arc GIS软件中制作出黄坑镇毛竹林分布矢量图,结合GS+软件和Arc GIS的地统计模块对黄坑镇毛竹林地上生物量密度的空间分布进行拟合,并估算了闽北黄坑镇毛竹林地上生物量及其碳储量。黄坑镇毛竹林地上生物量密度预测值主要分布范围在42~63 t?hm-2,西北地区较东南地区生物量密度高,这可能反映了黄坑镇不同区域毛竹林经营水平的差异。本研究采用的半变异函数块金比为0.500,说明由随机因素和空间自相关所引起的毛竹林地上生物量密度空间异质性各占一半,在进一步的研究中应考虑气候、地形和土壤等因子,提高估算精度。毛竹林平均地上生物量密度为53.49 t?hm-2,黄坑镇约有毛竹林11 590.93 hm2,可得地上生物量约为0.62 Tg,碳储量约为0.31 Tg。(3)分别选取EVI最大值、EVI最小值和EVI平均值与毛竹林生物量密度建立模型,经过多模型的拟合选优后,选用幂函数以EVI平均值为自变量建立了EVI—地上生物量密度反演模型BD=183.773E31.367(R2=0.666,n=110,P<0.001),并对模型进行验证,验证结果较好。基于毛竹大小年的生长周期,本研究将每2年的MODIS-EVI影像数据视为一期,2001-2002年为第一期,2003-2004年为第二期,2005-2006为第三期,2007-2008年为第四期,2009-2010年为第五期,2011-2012年为第六期,2013-2014年为第七期。结合福建省毛竹林分布矢量图、福建省近15年遥感影像和EVI异速生长模型估算了七个时期的毛竹林地上生物量密度,七个时期的估算值分别为43.54 t?hm-2、38.57 t?hm-2、38.49 t?hm-2、39.63t?hm-2、38.55 t?hm-2、41.60 t?hm-2、52.62 t?hm-2,毛竹林地上生物量密度呈现前期下降,后期上升,总体保持上升的趋势;毛竹林地上碳储量从2001年的20.35Tg上升到2014年的26.39 Tg,第七期较第一期的地上碳储量增加了29.68%。(4)在Arc GIS软件中进一步的绘制了福建省7个时期的毛竹林单位面积地上碳储量分布图,分析了近15年不同时期毛竹林地上碳储量的动态变化。2001年到2014年福建省中部地区和北部地区的毛竹林单位面积地上碳储量均高于西部地区,2001年至2012年毛竹林地上生物量密度主要处于10~30 t·hm-2,2013年至2014年碳储量有明显提高,主要处于20~40 t·hm-2。从2001年至2014年,福建省毛竹林地上生物量密度从21.77 t·h m-2增加到26.31 t·hm-2,呈现出前期下降、中期平稳、后期快速上升、总体保持上升的趋势。本研究将毛竹林地上碳储量划分为5级,0-10(t·hm-2)为第一等级,10~20(t·h m-2)为第二等级,20~30(t·hm-2)为第三等级,30~40(t·hm-2)为第四等级,>40(t·h m-2)为第五等级,绘制了五个等级毛竹林地上碳储量的变化趋势图和毛竹林地上碳储量的结构变化图。2001年至2012年的6个时期中第二等级的碳储量分布区域最大,其次是第三等级,第五等级分布区域最小,总体分布格局呈现纺锤状结构;而2013年至2014年较前6个时期的碳储量分布格局有明显差异,其中第三等级的碳储量分布区域最大,第四等级分布区域次之,分布区域最小的是第一等级,其平均碳储量也超过了12.5 t·hm-2。2001年至2012年中福建省毛竹林碳储量分布主要集中第一等级到第四等级中,其中2001年至2002年有94%毛竹林分布区碳储量不超过40 t·hm-2,2003年至2012年中有99%毛竹林分布区碳储量不超过40 t·hm-2,而在2013年至2014年中90%以上的毛竹林分布区域碳储量超过了10t·hm-2,碳储量达到40 t·hm-2的区域上升到了14.08%。