吉林省西部生态环境变化模型研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787030128577

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• 模型研究
• 生态学
• 环境科学
• 地理学
• 可持续发展
• 生态监测

《北方林地生态系统碳汇潜力评估与可持续经营策略研究》 内容简介 本书聚焦于中国北方地区典型林地生态系统的碳汇功能及其可持续发展问题，旨在通过多学科交叉的研究方法，构建科学、系统的碳汇评估体系，并提出切实可行的经营管理策略，以期最大化北方林地在应对气候变化和实现区域生态安全中的作用。 第一章：北方林地生态系统特征与碳循环基础 本章首先对中国北方地区林地生态系统的地理分布、气候特征、植被类型及土壤特性进行了详细的梳理与分类。北方林地，涵盖了温带落叶阔叶林、寒温带针叶林、人工林以及次生林等多种类型，其生态功能对区域乃至国家生态安全具有举足轻重的地位。 随后，深入探讨了北方林地生态系统中的碳循环机制。从生物地球化学角度分析了光合作用、呼吸作用（包括植物呼吸、土壤异养呼吸和自养呼吸）、凋落物分解以及碳在生物量、枯倒木和土壤有机质中的储存与动态平衡。重点阐述了温度、降水、土壤质地、林龄结构等关键环境因子对碳通量（Net Ecosystem Exchange, NEE）的影响机制。研究采用了涡度协方差（Eddy Covariance, EC）技术在代表性样地进行了长期观测，获取了不同季节、不同气候情景下的实际碳交换数据，并与基于模型的模拟结果进行了对比验证。 第二章：北方林地碳汇潜力定量评估模型构建 本章的核心在于开发和应用适用于北方林地特性的碳汇潜力评估模型。传统的基于蓄积量的估算方法在反映短期气候波动和经营管理措施的动态效应时存在局限性。因此，本书引入了过程导向的生态系统模型（如基于DayCent或PnET-C模型的改进版本），并将其与遥感技术相结合。 首先，详细介绍了如何利用高分辨率遥感数据（如Landsat、MODIS以及LiDAR数据）提取林分结构参数，包括冠层高度、叶面积指数（LAI）和生物量分布。这些参数被作为模型的关键输入变量，提高了空间异质性的刻画精度。 其次，重点阐述了模型的参数校正与本地化。针对北方林地土壤有机质周转速率慢、低温胁迫显著的特点，对模型的温度响应函数和氮素限制因子进行了修正。通过实地采集的土壤剖面数据，构建了土壤碳库的深度分布模型，区分了不同土层（表层、心土、底土）的碳储量及周转时间。 最后，通过情景模拟，评估了未来不同气候变暖速率和CO2浓度水平下，北方林地生态系统长期（至2100年）的碳汇能力变化趋势。结果表明，短期内（2030年前）北方森林仍能维持正碳汇，但随着温度升高和水分胁迫加剧，部分干旱边缘林区的碳汇能力将显著下降。 第三章：气候变化、干扰事件对碳汇动态的影响分析 森林生态系统并非静态的碳汇体，气候异常和自然或人为干扰对其碳平衡有剧烈影响。本章着重分析了极端天气事件和常见干扰对北方林地碳汇的“脉冲效应”和长期“恢复轨迹”。 研究选取了近二十年来北方地区发生的几次典型干旱事件、高温热浪以及森林病虫害爆发区域作为案例。通过分析EC数据在干扰前后的净生态系统交换（NEE）数据突变点，量化了这些事件导致的碳释放量。例如，在极端干旱年份，部分针叶林由显著碳汇转变为短期碳源，主要原因是蒸腾作用受限导致的光合作用下降以及土壤微生物呼吸作用的增加。 此外，对森林火灾这一主要的干扰源进行了深入研究。构建了一个火后森林碳动态恢复模型，该模型考虑了火强度（决定地表残余物损失和土壤有机碳矿化程度）与火后次生演替速率的关系。通过对模拟火烧样地和对照样地的长期监测数据，揭示了不同火后管理措施（如人工促进更新与自然恢复）对碳汇恢复速度的影响差异。 第四章：可持续经营策略对碳汇增益的调控 本章将研究成果转化为可操作的森林管理实践，探讨如何通过科学经营来稳定和增强北方林地的碳汇功能。核心思路是平衡“固碳”与“减排”效益。 内容涵盖了： 1. 择伐与间伐的碳效益权衡： 科学的疏伐可以改善林分通风透光条件，促进剩余树木生长，从而提高单位面积的生物量积累速率，但也导致了移除木材和林下植被的碳排放。本章建立了考虑木材产品生命周期（LCA）的碳平衡评估框架，推荐了基于林分目标生长速率的最佳疏伐强度。 2. 适宜树种的选择与配置： 针对不同立地条件，推荐了具有较高生长潜力、抗逆性强且固碳效率高的乡土树种组合。特别关注了混交林（针阔混交）相比纯林的碳汇稳定性优势。 3. 土壤碳管理的优化： 强调了保护地表凋落物层和避免重型机械作业对维持土壤碳库的重要性。在人工林改造中，推荐了免耕或浅耕作业方式，并评估了施加生物炭对土壤碳稳定性的长期影响。 第五章：政策建议与未来展望 基于前述研究，本章为国家和地方林业管理部门提供了政策建议，旨在将北方林地的碳汇功能有效纳入区域生态文明建设和碳中和目标实现路径中。建议包括完善基于生态系统服务的森林经营补贴机制、建立更高精度的区域碳汇监测网络、以及推动北方林地碳汇产品的科学核证与交易。 展望部分，指出了未来研究中亟待解决的科学问题，例如如何更准确地量化极端气候下的“碳饱和点”，以及如何将森林生态系统的固碳效益与其应对水资源安全、生物多样性保护等多重生态目标进行协同优化。 本书图表丰富，数据详实，是生态学、林学、环境科学及气候变化研究领域专业人士和政策制定者的重要参考资料。

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