寧夏中部干旱帶碳平衡特征研究.pdf

1、土地是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同土地利用類型上依附著不同的植被，承載著不同的人類活動，同時也蘊含著不同的碳傳輸過程。土地利用格局的改變，會打破長期以來形成的碳平衡狀態(tài)，導(dǎo)致區(qū)域碳收支的變化。寧夏中部干旱帶，經(jīng)歷了長期的濫墾濫牧，加之近年來大規(guī)模的退耕還林（草）、生態(tài)移民等工程，土地利用類型發(fā)生了很大變化，這將對碳循環(huán)產(chǎn)生較大影響，因此，有必要在建立土地利用與碳吸收、碳排放對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，構(gòu)建適合干旱、半干旱地區(qū)碳平衡特征的研究方法，

2、以期為區(qū)域土地利用規(guī)劃、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值的評定以及生態(tài)補償機制的建立提供方法和數(shù)據(jù)支持，進一步完善碳循環(huán)研究體系。
　　以寧夏中部干旱帶的典型縣——鹽池縣、同心縣、海原縣為研究對象，利用氣象資料、TM影像、MODIS產(chǎn)品、土壤數(shù)據(jù)及統(tǒng)計資料，綜合運用遙感、地理信息系統(tǒng)、實地調(diào)查等手段，在對研究區(qū)的氣象條件、潛在蒸散量、土地利用格局進行分析的基礎(chǔ)上，從碳吸收、碳排放2個方面，對研究區(qū)不同地類的碳平衡特征進行了估算與分析，得到如下結(jié)論

3、。
　　1)碳吸收精度檢驗顯示:實測值與模擬值之間具有較高的線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)R2等于0.6002，說明將CASA模型用于研究區(qū)碳吸收的模擬具有一定的可信性。
　　2)碳吸收強度(Carbon Absorption Intensity, CAI)的時序分析顯示，在月際水平上，CAI與月份間表現(xiàn)出明顯的倒U型關(guān)系。8月CAI最大，鹽池、同心、海原縣分別為35.80、35.75和46.93 gC/(m2·a)。在年際水平上，2

4、000年各縣的年均CAI較低，均小于70 gC/(m2·a)，2006年雖然有所增長，但幅度較低，2012年，CAI有了大幅的增長，與2000年相比，分別提高了約271.23％、208.01％和139.80％。空間分析顯示，隨著植被生長狀態(tài)的好轉(zhuǎn)，碳吸收強度的空間異質(zhì)性更加明顯。
　　3)各類土地利用類型的CAI存在差異，林地具有更高的生物量積累，因此，CAI最大，鹽池、同心、海原縣的3年（2000年、2006年、2012年）平均

5、值分別為:120.7、210.0和243.7 gC/(m2·a)。其次為耕地，分別為:85.7、101.3和101.0 gC/(m2·a)。再次為草地，分別為:73.0、68.0和87.3 gC/(m2·a)。由于綠化植被，以及影像空間分辨率的限制，農(nóng)村住宅、道路難以與周圍的農(nóng)田、草地精細區(qū)分，居民工礦用地也具有一定的碳吸收強度，分別為46.0、73.0和72.7gC/(m2·a)。隨著時間的推移，各類土地利用類型的CAI均有所增加，但

6、不同時期的變化幅度存在差異?？紤]到各地類的面積不同，進一步分析各類土地對區(qū)域整體碳吸收量的貢獻，得到由高到低的順序為:草地＞耕地＞林地＞居民工礦用地。
　　4)碳吸收能力與地形因素關(guān)系明顯，碳吸收強度對高程和坡度的響應(yīng)分析顯示，在低海拔（坡度）和高海拔（坡度）區(qū)，由于分別存在大量的耕地和林地，碳吸收能力較大。就坡向而言，鹽池縣碳吸收強度隨坡向變化不明顯，同心縣和海原的碳吸收強度則表現(xiàn)為陰坡＞半陰半陽坡＞陽坡的規(guī)律。
　　5)

7、各排放源的碳排放強度順序為:工業(yè)及生活化石能源消費＞人畜呼吸＞土壤微生物呼吸＞畜禽養(yǎng)殖＞秸稈燃燒＞工業(yè)化石能源消耗。不同土地利用類型碳排放量，在大部分研究期內(nèi)3個縣表現(xiàn)出相同的規(guī)律，即:草地＞耕地＞居民工礦用地＞林地＞未利用地。
　　6)在研究期內(nèi)，3個縣的凈碳量均為負值，碳吸收總量小于碳排放總量，研究區(qū)整體表現(xiàn)為碳的輸出，但輸出的數(shù)量呈遞減的趨勢，2000-2012年，鹽池、同心、海原縣分別下降了48.87％、26.89％和38