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准确评估竹林生产力及其对环境响应

浙江农林大学杜华强团队创建竹林生态系统碳循环模型
2018年12月11日 09:24:53 来源:科技金融时报 作者:金乐平 周丽敏 张慧玲

  在浙江省自然科学基金的资助下,浙江农林大学教授杜华强承担的省杰出青年科学基金项目“遥感机理协同模型模拟的毛竹林净初级生产力反演及多尺度响应”不久前通过了有关部门组织的专家组的结题验收。有关专家点评,该项目基于BIOME-BGC模型,融合竹林生物学特征,创建竹林生态系统碳循环模型,从不同尺度上精确反演了毛竹林净初级生产力,揭示了毛竹林碳循环时空演变规律及对经营措施与环境因子的响应,为评价竹林碳汇功能及对全球碳平衡的贡献提供重要基础。

  杜华强介绍,竹林尤其是毛竹林具有巨大的碳汇功能,在应对气候变化中的作用得到国际社会的广泛关注。净初级生产力(NPP:Net Primary Productivity)是反映森林生态系碳汇功能的重要指标,因此,NPP高精度反演及时空演变规律研究成为研究热点。

  毛竹林是我国亚热带地区(如浙江、安徽、江西、福建、湖南等省)一种特殊的森林类型。目前,我国竹林面积601万公顷,其中毛竹林面积占竹林总面积的70%左右。竹类植物是单子叶禾本科植物,具有速生丰产、快速收获的特点,近年研究表明竹林特别是毛竹林具有高效固碳能力,其对全球碳平衡的贡献开始受到广泛关注,并且随着国际竹滕组织连续在哥本哈根(COP15)、坎昆(COP16)、德班(COP17)联合国气候变化大会上宣传展示的有关竹林应对气候变化技术报告,使得竹林碳汇功能在全世界范围内得到广泛认可;2012年 11月由国家林业局正式颁布实施的《中国竹子碳汇造林方法》,推动中国乃至世界竹林碳汇研究进一步开展。

  杜华强团队创新构建了集合卡尔曼滤波耦合PROSAIL辐射传输模型的竹林LAI时间序列同化方法,极大改进了生长季节MODIS LAI的不确定性,提高了MODIS LAI产品的精度,该产品使竹林碳循环时空模拟误差降低了30%左右。建立了数据协同、参数协同和模型协同的竹林NPP反演方法,并基于BIOME-BGC模型,融合竹林生物学特征,创建竹林生态系统碳循环模型,采用该模型,实现了竹林生产力高精度协同反演,站点-省-国家三个不同尺度竹林生产力反演精度均在80%以上。揭示了竹林碳循环时空演变机制,降水、经营措施等自然和人为因素对浙江省竹林NPP时空格局有显著的影响,其中竹林NPP与降水量之间的相关关系达到0.79,而受经营措施影响,NPP的变化区间为0.54±0.02到0.66±0.02 kg C·m-2·yr-1。成果发表在《Agricultural and Forest Meteorology》《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》等领域内重要期刊上。

  本报记者 金乐平 通讯员 周丽敏 张慧玲

[编辑: 王姝]
(本文来源:科技金融时报)
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