[发明专利]森林生态系统服务功能分布式测算方法

说明书

1、所属技术领域

本发明是一种新的生态系统服务功能评估测算方法，能够将复杂的的测算过程简单化。

2、背景技术

目前存在的森林生态系统服务功能测算方法没有对不同区域及不同优势树种的生态系统结构、生态过程与服务功能的关系进行深入分析，即缺乏不同区域优势树种按照起源、林龄及亚种进行足够的生态服务功能研究，使生态系统服务功能测算及价值评估缺乏可靠的生态学基础。同时，由于森林生态系统及其服务功能的复杂性和多样性，对其服务功能测算方法的研究进展缓慢，大量的、复杂的计算不仅计算难度高，需要惊人的计算量，而且容易产生错误，不能方便地进行检验。因此，科学、量化、客观地进行森林生态系统服务功能测算成为生态系统研究迫切解决的难题。

3、解决的技术问题

为了解决生态系统服务功能价值计算方面的困难，增强计算结果的可靠性和科学性，一种廉价的、高效的、维护方便的测算方法应运而生——森林生态系统服务功能分布式测算方法。

本测算方法具有实时性、更直观，可以降低森林生态系统服务功能价值评估工作的难度，简化森林生态系统服务功能价值评估的工作量，增强森林生态系统服务功能评估结果的可靠性和可对比性。

4、发明内容

通过把森林生态系统复杂的生态服务功能测算过程分割成相对独立运算的单元进行分布式测算，即把需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的相对简单的部分，统一合并得到森林生态服务功能最终结果，以达到对森林生态系统服务功能准确测算目的，为精准评估森林生态系统服务提供科学计算手段。

基于分布式评估中国森林生态系统服务员功能的测算方法为：首先将全国(香港、澳门、台湾除外)按省级行政区划分为31个一级测算单元(省、自治区、直辖市)，每个一级测算单元又按优势树种林分类型划分成41个二级测算单元(以不同次全国森林资源清查结果为依据，经济林、竹林、灌木林按林分类型对待)，每个二级测算单元再按林龄组分划分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林5个三级测算单元，最终确定了7020个相对均质化的生态服务功能评估单元。

在全国森林分布格局内，按林分类型、林龄组、立地条件在全国森林生态站、辅助观测点以及补充观测点布设固定样地，按照《森林生态系统定位观测指标体系》(LY/T1606-2003)和《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)对全国41个优势树种林分类型(包括经济林、竹林和灌木林)的评估指标开展长期连续的野外实地数据观测，获取生态系统尺度的生态服务功能实测数据。

基于生态系统尺度的生态服务功能定位实测数据，运用遥感反演、过程机理模型等先进技术手段，进行由点到面的数据尺度转换，将点上实测数据转换至面上测算数据，得到各生态服务功能评估单元的测算数据。(1)采用改造的过程机理模型IBIS(集成生物圈模型)，依据中国植被图或遥感信息，输入森林生态站各样点参数，推算各生态服务功能评估单元的涵养水源生态功能数据、保育土壤生态功能数据和固碳释氧生态功能数据。(2)采用基于遥感数据反演的统计模型，结合森林生态站长期定位观测的林木营养积累及净化大气环境数据和省级，全国I、II类森林资源连续清查数据(蓄积量、树种组成、年龄等)，测算各生态服务功能评估单元的林木营养积累生态功能数据和净化大气环境生态功能数据。

各省(自治区、直辖市)内各生态服务功能评估单元的测算数据累加后为省级测算单元物质量，31个省级测算单元物质量之和即为全国森林生态系统服务功能物质量。

5、主要用途

中国森林生态系统服务功能的测算是一项非常庞大、复杂的系统工程，仅仅由单个的电脑或是个人在一个能让人接受的时间内计算完成是决不可能的，很适合运用分布式测算方法开展评估工作。

附图说明

图1是森林生态系统服务功能测算单元的划分图，图2是森林生态系统分布式测算流程图。