基于ＩｎＶＥＳＴ 模型的黑河流域碳儲量時空變化分析

摘 要：土地覆被變化是影響陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的直接驅動因素。為評估黑河流域陸地生態(tài)系統(tǒng)固碳能力，探索土地覆被變化與生態(tài)系統(tǒng)碳儲量的響應關系，基于ＩｎＶＥＳＴ 模型，分析黑河流域不同時期生態(tài)系統(tǒng)碳儲量時空變化，量化土地覆被變化對生態(tài)系統(tǒng)碳儲量變化的影響。結果表明：黑河流域１９９２ 年、２０００ 年、２０１０ 年、２０２０ 年碳儲量分別為７．６４４ ９ 億、７．６９８ ５ 億、７．７３３ １ 億、７．６９９ ０億ｔ，呈先增加后減少的變化趨勢，１９９２—２０２０ 年累計增加了５４１ 萬ｔ，空間上呈現(xiàn)從西南到東北碳密度減少的趨勢；１９９２—２０２０ 年黑河流域碳儲量增加的主要原因是裸地轉換為耕地、稀疏植被和草地，植被斑塊和草地轉換為森林，植被覆蓋度和郁閉度提高。

關鍵詞：碳儲量；ＩｎＶＥＳＴ 模型；土地覆被；黑河流域

中圖分類號：ＴＶ２１１．１＋ １ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０８．０１８

引用格式：唐娜，張震域，廉耀康，等．基于ＩｎＶＥＳＴ 模型的黑河流域碳儲量時空變化分析［Ｊ］．人民黃河，２０２４，４６（８）：９９－１０３，１２２．

陸地生態(tài)系統(tǒng)能夠固定大氣中的二氧化碳，如植被通過光合作用吸收二氧化碳，堿性土壤中的鈣離子和二氧化碳結合遇水形成碳酸鈣沉淀等，從而影響區(qū)域氣候變化，對緩解全球氣候變暖具有重要作用。土地覆被變化改變生態(tài)系統(tǒng)儲存碳的能力，如森林被砍伐或燒毀時會釋放出所儲存的碳。研究土地覆被變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量之間的關系，對評估區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務價值和了解人類活動對生態(tài)環(huán)境的影響具有重要意義。

目前計算碳儲量的方法有材積源生物量法、渦度相關法、模型模擬法等。材積源生物量法計算方法明確，可直接獲取最為準確和可靠的數(shù)據(jù)，已應用于祁連山［１］ 、黑龍江大興安嶺［２］ 等地，但采樣范圍大，采樣精度不好控制，多應用于森林、草地等生態(tài)系統(tǒng)碳儲量研究。渦度相關法通過碳通量塔觀測陸地生態(tài)系統(tǒng)中的碳流通量等，為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的研究提供了長期連續(xù)的觀測數(shù)據(jù)，已應用于青藏高原［３］ 、長白山［４］等地，但觀測碳通量塔數(shù)量較少、覆蓋范圍小，適用于小尺度碳儲量研究。模型模擬法等已應用于祁連山［５］ 、疏勒河［６］ 等地，其中ＩｎＶＥＳＴ 模型參數(shù)獲取靈活，可采用生產函數(shù)法量化土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)產出的影響，適用于不同空間尺度的碳儲量研究［７－９］ 。