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项目编号: 30970514
项目名称:
中国森林碳汇模拟与预测值不确定性的定量评估
作者: 周涛
承担单位: 北京师范大学
批准年: 2009
开始日期: 2010-01-01
结束日期: 2012-12-31
资助金额: CNY320000
资助来源: 中国自然科学基金委员会
项目类别: 面上项目
国家: 中国
语种: 中文
特色学科分类: C030801
中文关键词: 碳汇 ; 森林生态系统 ; 不确定性 ; 数据-模型融合 ; 模拟
英文关键词: carbon sink ; forest ecosystem ; uncertainty ; data-model fusion ; modeling
中文摘要: 基于数据-模型融合理论，建立了由观测数据、区域尺度碳循环过程模型、参数反演算法为核心的中国森林生态系统碳循环数据-模型融合系统，在此基础上反演了模型中的关键参数，并评价了参数反演的可识别性、可约束性和等效性；反演和评价了生态系统植被、土壤、凋落物等初始碳库的空间分布格局及不确定性；分析了观测资料误差与短缺、模型初始值差异等对参数估计值及分布的影响；反演了中国林龄的空间格局，并分析了林龄对模型参数反演及生态系统碳汇模拟的影响；基于数据-模型融合与空间降尺度等方法估算了中国森林碳汇及其不确定性；探讨了太阳辐射变化、极端气候事件等气候变化对生态系统生产力与碳汇的可能影响。主要研究结果包括：（1）在站点观测、遥感与GIS数据、以及过程模型的支撑下，与森林碳汇密切相关的22个模型参数中共有17个参数能够被有效反演；（2）生态系统植被、土壤、凋落物等初始碳库的空间分布显著影响模型模拟的碳汇量。数据-模型融合不仅能反演这些碳库的空间分布，而且能估算其不确定性大小；（3）观测信息的有效性、空间分布的合理性、以及误差大小，都潜在影响着过程模型中关键参数的反演和森林碳汇的模拟；（4）森林碳汇的大小与潜力不仅依赖于NPP的大小，而且与NPP在不同植物器官的分配比例有关，不同林龄的森林在NPP分配参数上存在明显差异，从而影响森林碳汇的模拟；（5）在数据-模型融合的基础上，模拟了中国森林生态系统的碳汇量及其不确定性，结果表明，中国五种森林类型的植被均具有碳汇功能，其平均碳汇强度为89.74 ± 0.16 gCm-2yr-1，每年总的碳汇量为117.2 ± 0.2 TgCyr-1；（6）研究结果表明，森林土壤碳汇的不确定性最大。中国大多数森林类型的土壤具有净碳汇功能，只有常绿针叶林土壤表现为碳源。中国森林土壤的平均碳汇强度为14.1 ± 3.9 gCm-2yr-1，占生态系统总碳汇（108.5 ± 5.1 gCm-2yr-1）的13.0%。中国森林的凋落物碳汇强度为4.7 gCm-2yr-1，与世界其他地区的值（介于4.1 ～7.0 gCm-2yr-1）接近。土壤与凋落物碳库的碳汇之和占生态系统总碳汇的17.3%。（7）人源气溶胶所导致的辐射变化，以及极端气候事件不仅影响EVI等植被指数，而且影响生态系统的生产力和碳汇潜力。
URL: http://npd.nsfc.gov.cn/projectDetail.action?pid=30970514
资源类型: 项目
标识符: http://119.78.100.158/handle/2HF3EXSE/1032
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周涛. 中国森林碳汇模拟与预测值不确定性的定量评估. 2009-01-01.
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