[发明专利]森林生态系统根系碳储量监测估算方法

说明书

本发明涉及森林生态系统根系碳储量监测的技术领域，尤其涉及一种森林生态系统根系碳储量监测估算方法。首先选择典型标准样地，计算标准样地碳储量密度值；其次是对标准样地碳密度值进行直方图分析，是否需要相关转换；接着选择选择相关克里金插值方法和变异函数；最后对插值结果进行重分类、计算研究区域根系碳储量，并做相关验证。估算森林根系碳储量精度高，估算值与实测值之间的相关系数高，能够估算研究区域内森林根系碳储量。该方法简单可行、操作性强，可靠性、可比性强。

技术领域

本发明涉及一种，尤其涉及一种森林生态系统根系碳储量监测估算方法。

背景技术

森林生物量是估算碳储量的物质基础。森林根系生物量是长期封存大气二氧化碳的重要途径，并且安全无风险。如何估算根系生物量是目前世界范围内研究的一个难点。森林生物量包括地上部分生物量和地下部分生物量根系两部分，相对而言地下部分生物量数据获取难度较大，其研究一直未得到重视。据估计，森林生态系统中地下部分根系的年生物量要大于地上部分，尤其是在土壤贫瘠的森林立地条件下。由于根系野外监测数据获取难度大、而且费时间，致使很多研究者放弃地下根系生物量的研究或者采用粗略的估算。目前国内外已有的立木生物量模型中，有部分模型不包括根系生物量，也有些模型中没有交代是否包含根系生物量。森林生物量是估算森林碳储量的关键指标，由于森林生物量的估算偏低，也导致了森林碳储量和森林碳汇功能的偏低，已有报道已经证明了这一点。在全球碳中和背景下，如何全面科学评估森林生态系统根系碳汇功能显得十分迫切和必要。

目前国内外现有的森林根系生物量估算的方法主要有样地全部收割法、根系生物量模型法、扫描法、根实验室观察法。全部收割法虽然准确，但耗费人力、物力和财力较大，在实际应用中并不常用。根系生物量模型法是一种理论上可行的方法，但由于建模需要样本数据量比较大，导致根系生物量模型相对较少，另外推导出来的模型参数变异性较大，会随立地条件和树种的不同而发生较大变异，导致在实际应用中很难确切估算根系生物量。根实验室观察法可以理解为是一种地下玻璃房，用于观察周围根的生长情况，估算出根的数量、长度和体积，估算根的生物量，该方法需要时间周期比较长，并且应用范围有限。扫描法是伴随着信息技术的发展出现的一种新方法，在电脑上连接传感器，如扫描仪、各种探头等，构成一个数据影像分析系统，可以长时间地跟踪观察根的生长，但此法也不能直接测定根的生物量，只能通过根的体积来估算生物量，并且应用范围有限。以上几种方法，很难精确估算大区域森林根系生物量。鉴于此，急需一种评估大尺度下森林根系生物量和碳储量的方法。

发明内容

本发明旨在解决上述缺陷，提供一种森林生态系统根系碳储量监测估算方法。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种森林生态系统根系碳储量监测估算方法，该估算方法包括：

第一步、获取研究区域矢量数据边界图；

第二步、标准样地根生物量估算，在矢量数据边界范围内，按照森林群落的实际分布情况，选择样地面积20m×20m的有代表性林分设置标准样地，记录标准样方的经纬度坐标值，并对样地内的树木进行每木检尺，起测胸径5cm：

a、计算标准木，在距标准木南北东西四个方向的0.5m、1.5m、2.5m、3.5m位置处设置1m×1m样方，挖出样方内所有根系，按照根系直径的细根d≤5mm,中根5mm≤d≤2cm、大根2cm≤d≤5cm和粗根≥5cm分级记录鲜重，各级选取300g样品，带回实验室；

b、取100g的根置于80℃的烘箱中烘至恒重，测定干鲜比并换算成干物质生物量，并推算标准样地内根系生物量密度。另外一部分根系在实验室内自然风干，备用测根系含碳率；

第三步、根系含碳率测定：根系含碳率采用油浴法测定、有条件的可采用元素分析仪或同位素测定或者无条件的可以取值为0.5作为根系含碳率，计算标准样方根系平均含碳率；