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基于兴安落叶松林野外调查的地理分布数据和基准期(A0,1961-1990年)的气候数据,利用MaxEnt模型模拟兴安落叶松林潜在分布,分析各气候因子在兴安落叶松林潜在分布中的重要性及其阈值,模拟评估期A1(1966-1995年)、A2(1971-2000年)、A3(1976-2005年)和A4(1981-2010年)兴安落叶松林潜在分布。通过比较评估期和基准期潜在分布的时空动态,分析气候变化对兴安落叶松林地理分布的影响;同时,基于实际调查的兴安落叶松林生产力资料比较评估Miami模型、Thornthwaite memorial模型、Chikugo模型和综合模型,模拟我国兴安落叶松林净第一性生产力,比较各评估期和基准期兴安落叶松林净第一性生产力时空动态,阐明气候变化对兴安落叶松林生产力的影响。 本研究主要内容包括: (1)MaxEnt模型在模拟我国兴安落叶松林地理分布中的AUC值为0.979,模拟精度达到了极准确的水平。模拟的兴安落叶松林潜在分布与实际地理分布大致相符。 (2)影响我国兴安落叶松林潜在分布的气候因子按重要性排序为:最冷月平均温度(62.2%)、年辐射(17.5%)、年降水量(9.1%)、极端最低温度(4.9%)、年平均温度(3.9%)、最暖月平均温度(2.4%)。Tc、Q和P三个因子的累积贡献率达到88.8%,是影响我国兴安落叶松林地理分布的最主要的气候因子。 (3)根据存在概率的大小,划分兴安落叶松林潜在分布的气候适宜性分区。我国兴安落叶松林主要分布于大兴安岭、小兴安岭地区,包括内蒙古自治区东北部的呼伦贝尔市和兴安盟,黑龙江省大部分地区,吉林东部和东南部有少量分布。 (4)兴安落叶松林的气候高适宜区和低适宜区随着时间的推移,面积逐渐减少,而中适宜区反而随着时间的推移,其面积呈逐渐增加的趋势。高适宜区的变化最为明显,其A4对于A0的面积减少了69.6%;低适宜区减少了37.9%;中适宜区的面积缓慢增加,A4相对A0面积增加了15.3%。从适生区总面积来看,随着年代往前推移,兴安落叶松林潜在分布的面积逐渐减少。 (5)与Miami模型、Thornthwaite memorial模型、Chikugo模型相比,综合模型在模拟我国兴安落叶松林净第一性生产力方面精度更高(R2=0.597)。 (6)兴安落叶松林净第一性生产力从1961-1990年的2.61tC.hm-2.a-1,升高到1981-2010年的2.67tC·hm-2·a-1,升高了2.3%。随着时间往前推移,兴安落叶松林气候高适宜区和中适宜区的净第一性生产力分别增加了7.1%和3%,低适宜区的净第一性生产力则降低了1.1%。 (7)兴安落叶松林总净第一性生产力是单位面积净第一性生产力与潜在分布面积的乘积,能综合反映气候变化对兴安落叶松林的影响。兴安落叶松林的总第一性生产力总体呈下降的趋势,这表明气候变化使兴安落叶松林变得更加脆弱。 (8)气候变化使我国兴安落叶松林潜在分布面积急剧减少,虽然净第一性生产力略有升高,但这不足以弥补面积缺失带来的损失。所以,在未来气候变化更加剧烈的情景下,更应加大对兴安落叶松林的保护。通过制定科学合理的森林经营策略减轻气候变化带来的危害,当然更应从根本上减缓气候变化的发生。