基于GIS與RS的皖江城市帶LUCC對植被碳儲量的影響

谷家川，鄧 潔，林玉標(biāo)，查良松，孫 磊，陳曉莉

（1.滁州學(xué)院 地理信息與旅游學(xué)院，安徽 滁州 239000；2.上海市政工程設(shè)計研究總院 第六設(shè)計院，安徽 合肥 230000；3.安徽師范大學(xué) 國土資源與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

基于GIS與RS的皖江城市帶LUCC對植被碳儲量的影響

谷家川1，鄧 潔2，林玉標(biāo)1，查良松3，孫 磊1，陳曉莉1

（1.滁州學(xué)院 地理信息與旅游學(xué)院，安徽 滁州 239000；2.上海市政工程設(shè)計研究總院 第六設(shè)計院，安徽 合肥 230000；3.安徽師范大學(xué) 國土資源與旅游學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

土地利用/覆被變化（LUCC）是影響陸地植被碳循環(huán)的重要因子之一.基于GIS和RS技術(shù)，利用遙感和氣象等數(shù)據(jù)，并采用CASA（Carnegie Ames Stanford Approach）模型和植被枯損模型估算了皖江城市帶植被的固碳密度，分析了2001-2010年皖江城市帶LUCC所引起的植被碳儲量的變化，結(jié)果表明：近10年來，皖江城市帶土地利用變化較明顯，使得植被生態(tài)系統(tǒng)碳庫儲量減少了3.55×105t.具體表現(xiàn)在：林地碳儲量增加了1.42×105t，耕地碳儲量減少了4.87×105t，草地碳儲量減少了104t.皖江城市帶各種植被類型中，有林地的固碳潛力最大，為437 g/m2；其次是耕地，為326 g/m2；草地最小，為218 g/m2.LUCC導(dǎo)致的耕地和草地減少，是皖江城市帶植被碳儲量減少的主要原因.

土地利用/覆被變化；植被碳儲量；地理信息系統(tǒng)和遙感；皖江城市帶

0 引言

二十世紀(jì)以來，隨著大氣中二氧化碳等溫室氣體含量的逐漸增加，全球溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重，導(dǎo)致全球乃至區(qū)域一系列嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問題和極端氣候頻發(fā)，已威脅到人類生存、健康和社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，從而引起了國際社會、各國政府、科學(xué)家和公眾的強烈關(guān)注[1-4].當(dāng)前要減少空氣中溫室氣體的含量，尤其是二氧化碳的含量，一是減少排放，二是增加碳匯.陸地生態(tài)系統(tǒng)是全球碳庫的重要組成部分，也是全球和區(qū)域環(huán)境變化的重要反饋與調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對于維持和減少大氣中二氧化碳的濃度、降低溫室效應(yīng)有著巨大和不可替代的作用[5-8].但陸地生態(tài)系統(tǒng)也是全球碳循環(huán)中最復(fù)雜、受人類活動影響最大的部分[9].在人類活動中土地利用/覆蓋變化（LUCC）對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了自然變化對其影響的速率和程度[10-13].它不僅是改變陸地生態(tài)系統(tǒng)生物質(zhì)生產(chǎn)的重要途徑之一，還是影響陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)過程和能量流動，引起碳源/匯變化的重要原因[14-16].LUCC主要通過改變陸地地表覆被狀況來影響陸地生態(tài)系統(tǒng)的分布和結(jié)構(gòu)，如林地、草地減少、退化以及高生物質(zhì)產(chǎn)量的植被轉(zhuǎn)化為低生物質(zhì)產(chǎn)量植被使植被生物量減少等，從而改變陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量[17，18]. LUCC不僅改變了地表覆蓋結(jié)構(gòu)并影響其物質(zhì)循環(huán)和能量流動，而且影響了陸地生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、區(qū)域生態(tài)環(huán)境和生態(tài)過程[19-21].因此，研究區(qū)域LUCC對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)具有十分重要的意義.據(jù)估算，全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳的總儲量約為2 300 Pg，其中全球植被碳貯量約占30%[22，23].1850-1980年已有約180 Pg的碳通過LUCC從陸地生態(tài)系統(tǒng)中排放到大氣中，其中植被面積減少、退化導(dǎo)致近100 Pg碳排放到大氣中[24，25].由此可見，植被生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)不可忽視的碳儲庫.此外，LUCC對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫的影響也是比較明顯的，尤其是對植被生態(tài)系統(tǒng)碳儲量影響是非常大的.因此，研究地表植被的變化對區(qū)域植被碳儲量和碳循環(huán)的影響以及降低區(qū)域大氣溫室氣體濃度、減緩區(qū)域氣候變暖具有重要意義.

目前，在國內(nèi)對于LUCC引起的土壤[26-28]、森林生態(tài)系統(tǒng)[29-31]、草地生態(tài)系統(tǒng)[32]和濕地生態(tài)系統(tǒng)[33]碳儲量等變化方面研究較多，而對其全地類植被系統(tǒng)碳儲量影響方面的研究相對較少，對利用遙感高空間分辨率和長時間尺度來研究區(qū)域地表植被碳儲量的變化方面的研究比較節(jié)省時間、易于計算和覆蓋范圍廣.因此，筆者將嘗試采用高空間分辨率與長時間尺度來研究LUCC對皖江城市帶地上植被碳儲量的變化，選用2001-2010年10月份的3期Landsat影像，利用GIS與RS技術(shù)，通過CASA模型估算皖江城市帶地表植被NPP（Net Primary Productivity），然后建立植被的枯損模型估算皖江城市帶地上植被碳密度，在此基礎(chǔ)上分析LUCC對研究區(qū)地上植被碳儲量的影響.

1 研究區(qū)概況

皖江城市帶位于長江安徽段沿岸，地處東經(jīng)115°45′-119°37′，北緯29°41′-33°13′之間，土地面積7.6× 104km2，占安徽省總面積的54%.其屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫在13-17℃之間，年均降水量800-1 700 mm之間，太陽輻射總量分布均勻，日照充足，年均為1 800-2 500 h，無霜期在200-250天左右.植被資源豐富，主要有大別山植被區(qū)、沿江平原植被區(qū)、皖南山丘植被區(qū).2011年末，皖江城市帶人口占安徽省人口比重的44.99%；生產(chǎn)總值占全省的67.63%，人均GDP高于全省11 201元.皖江城市帶地理區(qū)位條件優(yōu)越，為安徽省經(jīng)濟、科技、文化相對發(fā)達(dá)地區(qū)，其是實施促進(jìn)中部地區(qū)崛起戰(zhàn)略的重點開發(fā)區(qū)域，是泛長三角地區(qū)的重要組成部分，是南京都市圈與合肥都市圈的主要組成部分，是中西部承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)域，戰(zhàn)略地位非常重要.

圖1 研究區(qū)地理位置圖

圖2 氣象站點分布圖

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

遙感數(shù)據(jù)包括不同時期的MODIS數(shù)據(jù)的和Landsat影像，具體情況見表1，來源于國際科學(xué)數(shù)據(jù)服務(wù)平臺（http://datamirror.csdb.cn/）和中國科學(xué)院對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心（http://www.ceode.cas.cn/new/）.氣象數(shù)據(jù)包括降水、平均溫度、總輻射和凈輻射數(shù)據(jù)等來源于中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享服務(wù)網(wǎng) （http://old-cdc. cma.gov.cn/）.輔助數(shù)據(jù)包括皖江城市帶行政區(qū)劃圖、植被圖、土地利用現(xiàn)狀圖等.

表1 遙感數(shù)據(jù)列表

2.2 研究方法

2.2.1 植被NPP估算

CASA模型是光能利用率的代表，是目前全球NPP估算中應(yīng)用最多、最成熟的模型.在CASA模型中植被NPP主要由植被所吸收的光合有效輻射（APAR）與光能利用率（ε）兩個變量來確定.植被NPP估算公式：

式中：x為空間位置，t為時間；NPP（x，t）為像元x在t年份的植被NPP（gC·m-2·a-1）；APAR（x，t）為像元x在t年吸收的光合有效輻射（MJ·m-2·a-1）；ε（x，t）為像元x在t年的實際光能利用率（gC·MJ-1），鑒于CASA模型所采用的固定的最大光能利用率0.389 gC/MJ并不適用于皖江城市帶，在本研究中植被的最大光能利用率取0.521 gC/MJ[33-35].

2.2.2 植被碳儲量估算

通常對于植被碳儲量的估算是用植物干物質(zhì)中碳所占比重所轉(zhuǎn)化的碳量來估算植被的碳儲量.文中植被碳儲量僅指植被每年生長的生物量的含碳量，可以表示為地上生物量密度、面積及其轉(zhuǎn)化系數(shù)的乘積，即：

式中，i：植被類型；GTi：第i種地表植被碳儲量；MDi：第i種植被的地上生物量密度；Li：第i種植被類型的面積；η：生物量轉(zhuǎn)化為碳的系數(shù)，本研究中η取0.50[34-36].

在考慮了張佳華[37]植物枯損的情況下，建立了植物枯損模型，根據(jù)這種思路及其模型的應(yīng)用，本研究選用了如下公式來計算生長生物量密度：

式中：NPP為凈初級生產(chǎn)力.

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 氣象數(shù)據(jù)處理

將皖江城市帶中及周邊的各站點位置（圖2）和站點氣象數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，使用ArcGIS中的Geostatistieal Analyst模塊的Kriging方法進(jìn)行插值，分別得到降水、溫度和太陽輻射等的空間分布數(shù)據(jù)如圖3（以2010年為例）所示.

圖3 皖江城市帶太陽輻射（A）、氣溫插值（B）、降水插值（C）分布圖（2010年）

3.2 遙感數(shù)據(jù)處理

3.2.1 Modis數(shù)據(jù)處理

根據(jù)Modis數(shù)據(jù)產(chǎn)品的處理過程，本文Modis陸地標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品MOD13Q1數(shù)據(jù)已不需要進(jìn)行幾何校正、輻射校正和大氣校正，只需利用MRT（Modis Reprojection Tool）軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行格式和投影的轉(zhuǎn)換，把HDF格式轉(zhuǎn)換為TIFF格式，把原來的Sinusoidal投影轉(zhuǎn)換為UTM，橢球體設(shè)置為WGS84，然后利用ERDAS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，并把全年的以16天為周期的所有NDVI數(shù)據(jù)合成，最后利用皖江城市帶行政區(qū)劃圖進(jìn)行裁剪，得到皖江城市帶的植被NDVI圖，如圖4所示.

圖4 皖江城市帶NDVI參數(shù)分布圖（2001，2006，2010）

3.2.2 Landsat數(shù)據(jù)處理

Landsat影像處理，首先使得研究中所涉及的所有TM/ETM數(shù)據(jù)處在同一投影坐標(biāo)下，對原始影像數(shù)據(jù)進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，將投影轉(zhuǎn)換為WGS84投影，與研究區(qū)矢量圖層的投影一致，然后才能夠進(jìn)行下一步工作.因有些原始影像邊緣處是鋸齒狀的，所以必須先進(jìn)行裁剪.由于相鄰影像間的重疊區(qū)域很大，因此這里可以不用考慮裁剪后重復(fù)區(qū)域變小而影響拼接效果.其次采用ENVI所支持的FLAASH大氣校正模型，設(shè)定日期、傳感器、校正波段參數(shù)，對遙感影像進(jìn)行大氣校正處理；然后再進(jìn)行幾何校正，經(jīng)過幾何校正后的2010年TM影像為標(biāo)準(zhǔn)參考影像，將2001年和2006年影像與其進(jìn)行配準(zhǔn)；最后進(jìn)行影像拼接、掩膜及增強處理.經(jīng)過預(yù)處理之后遙感影像最后的合成效果如圖5所示.

圖5 2001，2006，2010年皖江城市帶TM/ETM影像

3.2.3 遙感分類處理

將研究區(qū)的土地利用類型劃分為耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地共6大類，其中，耕地指種植農(nóng)作物的土地，包括熟地、新開發(fā)復(fù)墾整理地、休閑地、輪歇地、草田輪作地以及種植水稻的水田；林地包括用材林、經(jīng)濟林、防護(hù)林、灌木林、疏林地；草地指以生長草本植物為主，覆蓋度在5%以上的各類草地，包括居民點綠地郁閉度>30%的天然木和人工林；水域包括河流、湖泊和水庫等常年被水覆蓋的積水區(qū)域、人工開挖坑塘以及河流湖泊周圍的濕地，還包括養(yǎng)蝦池、魚池等養(yǎng)殖水域；建設(shè)用地指建造建筑物、構(gòu)筑物的土地，包括商業(yè)、工礦、倉儲、公用設(shè)施、公共建筑、住宅、交通、水利設(shè)施、特殊用地等；未利用地是指目前還未利用的土地以及難利用的土地，包括沙地、裸土地、鹽堿地和裸巖石地等.筆者采用以監(jiān)督分類為主的最大似然法進(jìn)行分類.目視修改主要依據(jù)野外考察的GPS定位數(shù)據(jù)、土地利用圖等資料對全圖進(jìn)行審視和修改，得到其分類圖如圖6所示.

圖6 2001，2006，2010年皖江城市帶土地利用分類圖

3.2.4 土地分類精度評價

土地分類精度評價是分類過程中不可或缺的組成部分，精度評價指標(biāo)主要有用戶精度、制圖精度、總體分類精度和Kappa系數(shù).本研究通過計算機隨機采樣的方式，每期影像采集150個點，然后按6個一級分類進(jìn)行精度評價，具體精度評價結(jié)果見表2.精度評價結(jié)果表明：皖江城市帶的三期土地利用類型遙感影像解譯精度符合相關(guān)要求，可作為下一步研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

表2 土地利用分類精度表

4 結(jié)果分析

4.1 固碳密度估算

根據(jù)CASA模型的計算公式和植被枯損模型計算公式，利用RS與GIS技術(shù)，在Erdas的Modeler建立模型進(jìn)行運算后，再通過Erdas功能定義（Function Definition）中的條件選項（Conditional）中的EITHER條件語句對于小于零的值賦予零值，然后采用ArcGIS空間統(tǒng)計與出圖功能得到皖江城市帶2001，2006，2010年的植被固碳密度分布圖如圖7所示，最后再根據(jù)遙感分類圖森林、耕地、草地的位置計算出森林、耕地和草地三年的平均固碳密度分別為437 g/m2，326 g/m2，218 g/m2.

圖7 皖江城市帶植被固碳密度分布圖

4.2 土地利用變化

利用Erdas軟件，對2001，2006和2010年的遙感影像進(jìn)行分類得到土地利用分類結(jié)果，見表3.

表3 2001，2006，2010年皖江城市帶土地利用分類數(shù)據(jù)

從表3可以得到，2001-2006年這6年間，水域、林地、耕地、草地、未利用地面積的絕對數(shù)量均有減少，其中面積減少最多的是耕地279.69 km2，其次排列順序是林地>草地>未利用地>水域，面積絕對數(shù)量增加的土地利用類型只有建設(shè)用地，增加了568.45 km2；2006-2010年這4年間，面積增加的有林地、建設(shè)用地和草地，其大小排列順序為：建設(shè)用地>林地>草地；面積減少的有水域、耕地和未利用地，其大小排列順序為：耕地>未利用地>水域；從總體來看，2001-2010年這10年間，面積增加的有建設(shè)用地和林地，分別增加了1 831.84 km2和324.32 km2.

從土地利用類型的橫向角度來看，水域在第一個階段（2001-2006年）和第二個階段（2006-2010年）持續(xù)減少；林地呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢，且在整個階段中面積增加；耕地在整個階段都呈下降趨勢，且第二個階段下降幅度比第一個階段要大；建設(shè)用地在整個過程中面積絕對數(shù)量都在增加，且第二個階段增加較多；未利用地在整個階段中都在減少，且第二個階段減少較多；草地呈現(xiàn)先減少后增加的趨勢，但在整個階段中面積減少.

4.3 植被碳儲量變化

由估算出來的森林、耕地和草地的平均固碳密度分別為437 g/m2，326 g/m2，218 g/m2以及表3的皖江城市帶土地利用分類數(shù)據(jù)可以得到皖江城市帶植被的碳儲量數(shù)據(jù)見表4.

表4 2001，2006，2010年皖江城市帶植被碳儲量數(shù)據(jù)

由表4可以得到，由于LUCC導(dǎo)致2001-2006年皖江城市帶植被碳儲量減少了1.56×105t，平均年減少率為0.14%，2006-2010年皖江城市帶植被碳儲量的減少了1.99×105t，平均每年減少4.98×104t，2006-2010皖江城市帶植被碳儲量比2001-2006年植被碳儲量減少率高出0.08%，十年間植被碳儲量減少了3.55×105t，平均年減少率為0.17%；2001-2006年皖江城市帶森林碳儲量是2006-2010年碳儲量的1.004倍，平均年減少率為0.08%，然而2006-2010年森林碳儲量呈增加趨勢，平均年增長率為0.41%；耕地碳儲量在2001-2006年和2006-2010年都是呈減少趨勢的，第一階段的年平均減少率為0.17%，第二階段比第一階段減少率高出0.75個百分點，2001-2010年的整體減少率為0.50%；草地碳儲量呈現(xiàn)2001-2006年減少，2006-2010年增加的現(xiàn)象，但是2001-2010年整體呈減少趨勢，第一階段減少率為3.55%，第二階段增長率為1.86%，整體的減少率為1.17%.2001-2006年植被的碳儲量都呈減少趨勢，其中減少率從大到小為草地>耕地>林地，減少量耕地>林地>草地.2006-2010年植被中林地和草地的碳儲量是增加的，增長率是草地>林地的.

5 結(jié)論

影響植被生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的因素諸多，其中LUCC是影響植被碳儲量的主要因素之一，對植被生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)有著重要影響.從以上的研究結(jié)果可以得出以下幾點：

1）LUCC對植被生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)有著重要影響，植被向其它類型用地轉(zhuǎn)變時，尤其是林地被破壞或變?yōu)槠渌恋仡愋秃螅脖坏奶純α繒黠@減少；LUCC是除了工業(yè)化之外，人類對植被生態(tài)系統(tǒng)的又一主要影響因素，是造成植被碳流失的一個影響因子.

2）根據(jù)CASA模型和植被枯損估算模型可計算森林、耕地和草地的3年平均固碳密度分別為437g/m2，326 g/m2，218g/m2.

3）2001-2006年這6年間，水域、林地、耕地、草地、未利用地面積的絕對數(shù)量均有減少，其中面積減少最多的是耕地279.69 km2；2006-2010年這4年間，面積增加的有林地、建設(shè)用地和草地；從總體來看，2001-2010年這10年間，整體面積呈增加趨勢的有林地和建設(shè)用地，草地、耕地等整體呈減少趨勢.

4）LUCC導(dǎo)致2001-2006年皖江城市帶植被碳儲量減少了1.56×105t，2006-2010年皖江城市帶植被碳儲量平均每年減少4.98×104t，2006-2010皖江城市帶植被碳儲量減少率比2001-2006年植被碳儲量減少率高出0.08%，2001-2010年間植被碳儲量減少了3.55×105t，平均年減少率為0.17%.

5）皖江城市帶植被生態(tài)系統(tǒng)碳儲量呈逐年下降趨勢，其中耕積和草地地面的急劇減少和建設(shè)用地的快速增加，是近年來皖江城市帶植被生態(tài)系統(tǒng)固碳能力持續(xù)下降的主導(dǎo)因素.

因此，在當(dāng)前這種LUCC狀況下，應(yīng)實施擴大森林面積尤其是天然林面積，或種植長久作物；保護(hù)抗影響較弱的草地，退耕還林還草，把低產(chǎn)農(nóng)田變成草地或森林；實行農(nóng)田輪作種植和集約管理，合理控制城市化過程中建設(shè)用地的增加.筆者定量估算LUCC對皖江城市帶植被固碳能力的影響，希望對以后土地規(guī)劃修編和土地利用規(guī)劃的環(huán)境影響評價具有一定的參考意義.

[1]溫家石，葛瀅，焦荔，等.城市土地利用是否會降低區(qū)域碳吸收能力——臺州市案例研究[J].植物生態(tài)學(xué)報，2010，34（6）：651-660.

[2]ARVINDB，SWAMYSL，CHANDRAMS.Land-use，BiomassandCarbon Estimation in Dry Tropical Forest of Chhattisgarh Region in IndiaUsingSatelliteRemoteSensingandGIS[J].JournalofForestryResearch，2010，21（2）：161-170.

[3]谷家川，査良松.皖江城市帶農(nóng)作物碳儲量動態(tài)變化研究[J].長江流域資源與環(huán)境，2012，21（12）：1570-1513.

[4]楊景成，韓興國，黃建輝，等.土地利用變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳貯量的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2003，14（8）：1385-1390.

[5]ChristopherPotter，StevenKlooster，SethHiatt，etal.Satellite-derivedEstimatesofPotentialCarbonSequestrationThroughAfforestation ofAgriculturalLandsintheUnitedStates[J].ClimaticChange，2007，80（3-4）：323-336

[6]張興榆，黃賢金，趙小風(fēng)，等.環(huán)太湖地區(qū)土地利用變化對植被碳儲量的影響[J].自然資源學(xué)報，2009，24（8）：1343-1354.

[7]程積民，程杰，楊曉梅，等.黃土高原草地植被碳密度的空間分布特征[J].生態(tài)學(xué)報，2012，32（1）：226-237.

[8]王讓會，衣懷峰，寧虎森，等.基于NDVI的人工植被碳儲量估算[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2011，26（4）：399-404.

[9]MAGNANI F，MENCUCCINI M，BORGHETTI M，et al.The Human Footprint in the Carbon Cycle of Temperate and Boreal Forests[J]. Nature，2007，447（7146）：848-850.

[10]湯潔，毛子龍，韓維崢，等.土地利用/覆被變化對土地生態(tài)系統(tǒng)有機碳庫的影響——以吉林省通榆縣為例[J].生態(tài)環(huán)境，2008，17（5）：2008-2013.

[11]葉浩，濮勵杰.蘇州市土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)固碳能力影響研究[J].中國土地科學(xué)，2010，24（3）：60-64

[12]陳廣生，田漢勤.土地利用/覆蓋變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報，2007，31（2）：189-204.

[13]葛全勝，戴君虎，何凡能，等.過去300年中國土地利用、土地覆被變化與碳循環(huán)研究[J].中國科學(xué)D輯：地球科學(xué)，2008，38（2）：197-210.

[14]王汝幸，谷家川.2000-2009年蕪湖市LUCC對植被碳儲量的影響[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2012，37（6）：153-157.

[15]楊宏玉，涂建軍，楊樂，等.土地利用變化對碳收支平衡的影響研究——以重慶市為例[J].農(nóng)機化研究，2011，（10）：10-14.

[16]陳福軍.近30年中國陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支時空變化模擬研究[D].石家莊：河北師范大學(xué)，2010：1-50.

[17]陳四清.基于遙感和GIS的內(nèi)蒙古錫林河流域土地利用/土地覆蓋變化和碳循環(huán)研究[D].北京：中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所，2002：1-100.

[18]謝紅霞，任志遠(yuǎn)，李銳.陜北黃土高原土地利用/土地覆被變化中植被固碳釋氧功能價值變化[J].生態(tài)學(xué)雜志，2007，26（3）：319-322.

[19]侯學(xué)會，牛錚，黃妮，等.基于RS和GIS的無錫市陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳源匯估算[J].遙感技術(shù)與應(yīng)用，2011，26（5）：605-612.

[20]周緒，劉志輝，菊春燕，等.基于RS和GIS分析干旱區(qū)土地利用/覆蓋變化對陸地植被碳儲量的影響——以新疆鄯善縣綠洲為例[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2007，25（6）：231-236.

[21]張召，白中科，賀振偉，等.基于RS與GIS的平朔露天礦區(qū)土地利用類型與碳匯量的動態(tài)變化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2012，28（3）：230-236.

[22]揣小偉，黃賢金，賴力，等.基于GIS的土壤有機碳儲量核算及其對土地利用變化的響應(yīng)[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2011，27（9）：1-6.

[23]張鐿鋰，張瑋，丁明軍.基于土地利用/覆被分類系統(tǒng)估算碳儲量的差異——以海南島森林為例[J].地理科學(xué)進(jìn)展，2004，23（6）：63-70.

[24]李穎，黃賢金，甄峰.江蘇省區(qū)域不同土地利用方式的碳排放效應(yīng)分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2008，24（增刊2）：102-107.

[25]揣小偉，黃賢金，鄭澤慶，等.江蘇省土地利用變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的影響[J].資源科學(xué)，2011，33（10）：1932-1939.

[26]張廷龍，孫睿，胡波，等.北京西北部典型城市化地區(qū)不同土地利用類型土壤碳特征分析[J].北京師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，46（1）：97-102.

[27]武俊喜，程序，焦加國，等.1940-2002年長江中下游平原鄉(xiāng)村景觀區(qū)域中土地利用覆被及其土壤有機碳儲量變化[J].生態(tài)學(xué)報，2010，30（6）：1397-1411.

[28]王義祥，翁伯琦，黃毅斌.土地利用和覆被變化對土壤碳庫和碳循環(huán)的影響[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究，2005，1（3）：44-50.

[29]吳建國，張小全，徐德應(yīng).土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)碳匯功能影響的綜合評價[J].中國工程科學(xué)，2003，5（9）：65-77.

[30]李鑫，歐陽勛志，劉琪璟.江西省2001-2005年森林植被碳儲量及區(qū)域分布特征[J].自然資源學(xué)報，2011，26（4）：655-665.

[31]王新闖，齊光，于大炮，等.吉林省森林生態(tài)系統(tǒng)的碳儲量、碳密度及其分布[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2011，22（8）：2013-2020.

[32]高清竹，萬運帆，李玉娥，等.基于CASA模型的藏北地區(qū)草地植被凈第一性生產(chǎn)力及其時空格局[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2007，18（11）：2526-2532.

[33]楊平，仝川.LUCC對濕地碳儲量及碳排放的影響[J].濕地科學(xué)與管理，2011，7（3）：56-59.

[34]牛錚，王長耀.碳循環(huán)遙感基礎(chǔ)與應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2008：206-209.

[35]谷家川.皖江城市帶碳排放與碳儲量時空變化特征研究[D].蕪湖：安徽師范大學(xué)，2013：1-50.

[36]張暉.近15年西安市植被碳儲量對土地利用/覆被變化的動態(tài)響應(yīng)[D].西安：陜西師范大學(xué)，2011：1-30.

[37]ZHANG Jia-hua，YAO Feng-mei.Simulating Leaf net CO2Assimilation Rate of C3&C4 Plants and its Response to Environmental Factors[J].JournalofForestryResearch，2001,12（1）：9-12.

（責(zé)任編輯 李健飛）

Impact of LUCC on Vegetation Carbon Storage Based on GIS and RS in Wanjiang City Belt

GU Jia-chuan1，DENG Jie2，LIN Yu-biao1，ZHA Liang-song3，SUN Lei1，CHEN Xiao-li1
（1.School of Geographical Information&Tourism，Chuzhou University，Chuzhou，Anhui 239000，China；2.The Sixth Institute of Design，Shanghai Municipal Engineering Design Institute，Hefei，Anhui 230000，China；3.School of National Territorial Resource&Tourism，Anhui Normal University，Wuhu，Anhui 241000，China）

Land use/cover change is an important factor which affects the carbon cycle of terrestrial vegetation.Based on GIS and RS technology，remote sensing data and meteorological data，and CASA model and vegetation such as low loss model，this paper estimates the density of vegetation carbon sequestration of Wanjiang City Belt，and analyzes LUCC caused by the change of the vegetation carbon in Wanjiang City Belt from 2001 to 2010.The results show that land use change of Wanjiang City Belt is so obvious that the vegetation ecosystem carbon reserves reduces 3.55×105t Over the past ten years.Particularly speaking，carbon of woodland forest increases 1.42×105t，carbon of cultivated land reduces 4.87×105t，and the grass carbon reduces 104t.As far asthe carbon sequestration potential，the forest is largest for 437 g/m2，followed by 326 g/m2for agricultural land；the smallest is 218 g/m2for grass-land. LUCC results in a decrease of farmland and grassland is the main reason for reducing the number of vegetation carbon in Wanjiang City Belt.

land use/cover change；vegetation carbon storage；GIS and RS；Wanjiang City Belt

P237

：A

：1673-1972（2014）03-0064-09

2014-01-13

國家自然科學(xué)基金（41271545）；國家軟科學(xué)項目（2011GXQ4D052）；安徽省軟科學(xué)項目（11020503071）

谷家川（1985-），男，安徽泗縣人，助教，主要從事氣候環(huán)境變化與GIS應(yīng)用研究.