中国森林生产力的空间分布格局研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究意义：

自1970年以来,陆地生态系统碳循环已成为全球科学研究的焦点,1992年以来的世界环境和发展大会、《联合国气候变化框架公约》以及《京都议定书》等也引发了对陆地生态系统碳循环研究的高潮,许多科学家在此领域做出了巨大的努力。

森林生态系统是维持生物圈和地圈动态平衡的重要陆地生态系统类型，而森林又是陆地生态系统中最主要的生产者.

2. 国内外研究现状分析

NPP定义为单位时间单位面积上植被所积累的有机物质的总量,是光合作用所吸收的碳和自养呼吸所释放的碳之间的差值。NPP不仅是生态系统过程的关键调控因子,而且是陆地生态系统碳汇的主要决定因子。

国际上大规模的NPP研究开始于20世纪60年代。比如20世纪60年代初期到70年代中期执行的国际生物圈计划(IBP),它针对世界上一些主要生态系统的物质循环和生物生产力开展了许多观测和实验工作,并建立了大量的模型,用系统分析的手段进行了生态系统功能过程的研究。随后的人与生物圈计划(MAB)和国际地圈生物圈计划(IGBP)也一直把NPP的研究作为生态学研究的热点。伴随着IBP、MAB和IGBP计划的推动,全球开展了大量长期定位观测和模型模拟研究,而且研究手段不断完善和创新,从最初传统的生态测量到遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统 (GPS)等多技术支持的实现;数据源亦不断扩大,从最初简单的实地测量数据至海量遥感、GIS和定位观测等多源数据的应用;空间尺度从个体、斑块尺度扩展到景观、区域乃至全球尺度。

我国陆地生态系统生产力的主要研究始于20世纪70年代,随着三大国际生物学计划的实施和推动,发展比较迅速,开展了陆地生态系统生产力的测定和研究工作。1988年,中国科学院建立了中国生态系统研究网络(CERN),网络包括了农田、森林、草地、沙漠、沼泽、湖泊、海洋等不同生态系统的试验站,针对植被生产力进行了长时间的生态系统监测和定点定位观测。2002年,中国陆地生态系统通量观测研究网络(China Flux)成立,采用微气象学的涡度相关技术和箱式/气相色谱技术,开展更加精确的生态系统生产力长期观测研究。在大量生产力测定和通量观测工作的基础上,研究人员进行了生产力的模型模拟和空间格局分析。例如,朴世龙、方精云等利用CASA模型估算了我国1997年植被NPP及其空间分布,陶波等应用CEVSA模型估算了1981年~1998年中国陆地生态系统NPP的时空变化,冯险峰等利用BEPS模型估算了我国2001年陆地生态系统NPP,卢玲等利用C-Fix模型估算了2002年中国西部地区植被净初级生产力的时空格局,崔林丽等利用GLO-PEM模型对1981年~2000年间中国陆地净初级生产力的季节变化进行了研究,何勇等利用植被与大气相互作用模式(AVIM)对现代中国陆地生态系统NPP的分布进行了模拟,并估算了全国NPP的碳总量。

3. 研究的基本内容与计划

本研究选择全国范围内某一森林类型作为研究对象，从纬向和经向分别观察期生产力分布规律，得到同水热因素的联系，用gis技术将其生产力分布规律进行模拟。

具体研究内容包括：

1、研究全国范围内这种森林的分布特征及规律。

4. 研究创新点

以往关于森林生产力空间分布规律的研究中很少有以某一种森林类型作为研究对象，因此选取不同经纬向上的森林生产力的分布特征，分析气候因子和其他环境因子对其影响，具有开创性意义。