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浙江农林大学杜华强团队创建竹林生态系统碳循环模型,EditSprings,艾德思

网络 | 2019/01/17 09:25:59  | 146 次浏览



  竹子全身都是宝,竹笋鲜美可以吃,竹材可以制成各种生活用品乃至搭棚建楼,竹纤维/竹炭产品已成市场的新宠.竹子生长速度快,竹林固碳能力超强,对改善人们居住的环境起到积极的作用.那么怎样科学准确地评估竹子对减缓全球变化的贡献和对人类的好处呢?

    近日,在浙江省自然科学基金的资助下,浙江农林大学教授杜华强承担的省杰出青年科学基金项目"遥感机理协同模型模拟的毛竹林净初级生产力反演及多尺度响应'通过了有关部门组织的专家组的结题验收,取得五位专家建议全部优秀的结论.

 

    该项目基于BIOME-BGC模型,融合竹林生物学特征,创建竹林生态系统碳循环模型,从不同尺度上精确反演了毛竹林净初级生产力,揭示了毛竹林碳循环时空演变规律及对经营措施与环境因子的响应,为评价竹林碳汇功能及对全球碳平衡的贡献提供重要基础.

  杜华强介绍说,竹林尤其是毛竹林具有巨大的碳汇功能,在应对气候变化中的作用得到国际社会的广泛关注.净初级生产力(NPP:Net Primary Productivity)是反映森林生态系碳汇功能的重要指标,因此,NPP高精度反演及时空演变规律研究成为研究热点.

 

    毛竹林是我国亚热带地区(如浙江/安徽/江西/福建/湖南等省)一种特殊的森林类型.目前,我国竹林面积601万公顷,其中毛竹林面积占竹林总面积的 70%左右.竹类植物是单子叶禾本科植物,具有速生丰产/快速收获的特点,近年研究表明竹林特别是毛竹林具有高效固碳能力,其对全球碳平衡的贡献开始受到广泛关注,并且随着国际竹滕组织连续在哥本哈根/坎昆/德班等三届联合国气候变化大会上宣传展示的有关竹林应对气候变化技术报告,使得竹林碳汇功能在全世界范围内得到广泛认可;2012 年 11 月由国家林业局正式颁布实施的<中国竹子碳汇造林方式>,推动中国乃至世界竹林碳汇研究进一步开展.

    怎样摸清竹林生态系统碳源/汇形成的机制/时空格局以及调控机理,是目前完善我国竹林生态系统碳循环相关研究急需解决的问题.植被NPP指绿色植物在单位面积和时间内所累积的有机物的数量,是植物固定二氧化碳能力的重要指标,代表了伴随异养呼吸的生态系统与大气之间主要碳交换过程,也是生态系统能量和物质循环基础,在区域乃至全球碳循环和碳存储中都扮演着重要的角色.植被NPP反演对了解植被生态系统碳源/汇形机制和时空分布格局具有重要意义.

 

  杜华强团队从2014年开始该项目研究,先后创新构建了集合卡尔曼滤波耦合PROSAIL辐射传输模型的竹林LAI时间序列同化方式,改进了生长季节MODIS LAI的不确定性,提高了MODIS LAI产品的精度,该产品使竹林碳循环时空模拟误差降低了30%左右.建立了数据协同/参数协同和模型协同的竹林NPP反演方式,并基于BIOME-BGC模型,融合竹林生物学特征,创建竹林生态系统碳循环模型,采用该模型,实现了竹林生产力高精度协同反演,站点-省-国家三个不同尺度竹林生产力反演精度均在80%以上.揭示了竹林碳循环时空演变机制,降水/经营措施等自然和人为因素对浙江省竹林NPP时空格局有显著的影响,其中竹林NPP与降水量之间的相关关系达到.

    据悉,该项目共发表了文章25篇,其中sci文章13篇,TOP期刊3篇,出版专著1部,"竹林生态系统碳汇监测与增汇减排关键技术及应用'获得2017年国家科技进步奖二等奖.杜华强在承担该项目期间入选浙江省"151人才工程第一层次培养人员',并被评选为浙江省林业科技标兵.

 

 

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