气候变化对中国东部典型森林类型影响趋势的研究

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本文采用了FPBG模型,模拟气候变化对九类功能型林分以及栎属六种林分的结构、生产力的影响。FPBG模型,即森林生理生物量生长量模型,是采用“自下而上”的方法,将个体光合速率模型和个体生长模型及林隙模型有机的耦合在一起。根据实测的光合速率数据,以及收集的数据,输入到FPBG模型,以没有变化和按Hadley模型变化的两种气候情景下模拟的气象数据为FPBG模型的驱动变量,运行FPBG模型,对运行结果进行分析研究,通过两种气候情景下各功能型林分以及栎属六种林分生物量、株数的变化,揭示了森林生态系统结构、生产力对气候变化的响应。针对研究区域的具体情况,本文采用了划分功能型林分的办法来替代众多的具体树种,从北向南依次将暖温带、亚热带、热带的森林生态系统划分为暖温带常绿针叶林、暖温带落叶针叶林、暖温带落叶阔叶林、暖温带落叶栎林、南亚热带常绿阔叶林、北亚热带常绿阔叶林、亚热带落叶阔叶林、亚热带常绿针叶林、热带常绿阔叶林等九类功能型林分。并对九类功能型林分分别进行模拟。栎属林分作为森林生态系统的重要组成成分,研究气候变化对栎属林分生态系统结构、生产力的影响便具有了重要的意义。本文对我国分布最广的蒙古栎、辽东栎、栓皮栎、麻栎、锐齿栎和盘壳栎等栎属六种林分生态系统也进行了模拟。对九类功能型林分的模拟结果:(1)在气候发生变化后,各功能型的样地生物量均值与样地株数均值均有所变化,但无论上升还是下降,均存在明显的滞后性,即当气候发生变化达到一定的年限后,各功能型林分的样地生物量均值与样地株数均值才开始有明显的变化。(2)从模拟出的各功能型样地生物量均值,以及该值在各气候带中所占的比重可以得出,各针叶类功能型所占比重大于阔叶类各功能型林分所占比重。低纬度地区各功能型林分受气候变化的干扰小于高纬度地区各功能型林分,各针叶类功能型林分适应气候变化干扰的能力高于各阔叶类功能型林分。(3)各气候带间比较,以暖温带的增量最为明显。越往南,反应趋小。热带常绿阔叶林不仅增量最小,甚至有下降现象。对栎树六种林分生态系统的模拟结果:(1)在气候发生变化后,栎树六种林分的样地生物量均值和样地株数均值均有所变化,但无论是增多还是减少,均存在明显的滞后性。(2)因为各种栎属林分所处的地域和本身的生物学特性不同,所以当气候发生变化后,所受的影响各不相同。蒙古栎生物量增长较为缓慢,锐齿栎生物量增长较为明显,辽东栎生物量增长则上下波动较为明显。栓皮栎和麻栎的生物量变化当达到一定程度后便趋于稳定。盘壳栎的生物量则有所减少。(3)在气候发生变化后,除盘壳栎的生物量和株数有所减少外,其它五种栎树林分的生物量和株数均有所增加,只是存在增加量的差异。这就说明,各种栎树均有较强的适应性,这也正是各种栎树之所以能在各区域广泛分布的原因之一。
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