[发明专利]基于碳储量分布状态分析小兴安岭针阔混交林碳汇结构的方法

说明书

本发明涉及森林分析技术领域，具体涉及一种基于碳储量分布状态分析小兴安岭针阔混交林碳汇结构的方法，包括以下步骤：设置标准样地，采用样方法和乔木定位方法，对乔木及小乔木植物个体进行种类识别、挂牌、定位，测出树高、胸径、枝下高、冠幅，计算碳储量，根据碳储量得出林木碳储量的空间分布格局分异特性，通过垂直投影面积、混角度、角尺度和竞争指数分析样地空间结构，分析碳储量分布状态，探讨碳储量空间分布的变异情况，提出针阔混交林碳储量空间分布特征。对于把握森林空间结构与碳储量之间的关系具有重要意义，为发现森林碳储量发展中存在的不足，寻找更高的增汇空间提供参考。

技术领域

本发明涉及森林分析技术领域，具体涉及一种基于碳储量分布状态分析小兴安岭针阔混交林碳汇结构的方法。

背景技术

小兴安岭针阔混交林是我国东北地区主要的地带性森林植被、典型的温带针阔混交林，具有建群种独特、物种多样性丰富、空间结构复杂等特点，作为我国东北代表性林地，占全国总森林面积的1/3之多，对我国森林碳汇研究及环境保护发挥着重要作用。

目前，对森林碳储量空间分布的研究大部分是利用行政省/县汇总的小班统计数据，估算精度普遍较低。也有学者利用小尺度的样地调查数据，探讨了材积源生物量法在林分尺度上计算森林植被碳储量的可行性，但通过这种方法获得小尺度的高分辨率空间差异特征仍然相当困难。可见，利用材积源生物量法对森林碳储量的估算结果同样存在不同程度的误差。基于各种样地清查法的森林植被碳库空间分布格局研究的最小尺度仅停留在根据不同森林类型或不同林龄林分的分布所进行的研究这一层次上。这些研究都无法从林龄以下尺度上提供准确的森林植被碳储量空间异质性信息，也不能揭示不同尺度上的变化及尺度间的联系，难以真正成为决策者所依赖的客观依据。受遥感数据本身的误差及遥感模型中关键参数的不确定性等因素的制约，单纯的遥感方法误差较大，往往需要大量地面调查数据的结合。同时由于空间分辨率普遍较粗，利用遥感数据对森林植被碳储量的估算多在较大尺度进行，无法提供基于统计意义和有显式精度的森林碳空间分布。近年来，高光谱数据和高空间分辨率数据的采用在很大程度上提高了森林植被碳储量的估算精度。高空间分辨率数据和大量地面样地调查数据的结合成为目前提高遥感估测法估算森林植被碳储量精度的一个主要途径。空间尺度包含于任何景观的生态过程之中，景观格局和生态过程异质性都依赖于我们所测定的空间尺度变化而异，离开尺度来讨论异质性是无意义的。从尺度变化的角度入手分析空间分异规律是空间异质性研究的基本手段，也是揭示不同尺度陆地碳循环过程相互作用机理的基础。

目前森林植被碳储量的研究对空间异质性的分析不够深入，主要原因就是没有充分考虑尺度效应。有关这方面的研究很少。可见，如何提高森林植被碳储量估测精度，降低研究结果不确定性，并且根据碳储量分布状态，分析出碳储量空间分布的变异情况，得出森林植被碳储量空间分布特征，是目前森林植被碳汇功能研究中的热点和难点。

发明内容

本发明为了克服上述技术问题，提供了一种基于碳储量分布状态分析小兴安岭针阔混交林碳汇结构的方法，本发明以小兴安岭针阔混交林为研究对象，通过设置样地对针阔混交林林分结构进行调查、分析，并对样地林分的碳储量进行测算，以不同林分结构所表现出的碳储量差异为切入点，对林分结构对碳储量的影响进行研究，系统分析林木碳汇效应及空间分布格局。对于把握森林空间结构与碳储量之间的关系具有重要意义，为发现森林碳储量发展中存在的不足，寻找更高的增汇空间提供参考。

解决上述技术问题的技术方案如下：

选取顶级状态的原始林、采伐林、过伐林类的混交林和天然更新演替形成的次生林作为分析对象，包括以下步骤：

设置标准样地，采用样方法和乔木定位方法，对乔木及小乔木植物个体进行种类识别、挂牌、定位，测出树高、胸径、枝下高、冠幅，利用生物量法计算出每个所测乔木的生物量，并计算碳储量，根据碳储量得出林木碳储量的空间分布格局分异特性，利用统计学方法，通过垂直投影面积、混交度、角尺度和竞争指数分析样地种群分布和空间结构。