气候变化对我国西南山地森林演替动态影响的模拟研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 霍常富 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 程根伟 |
| 关键词 | 林窗模型 气候变化 森林演替 贡嘎山 色季拉山 高黎贡山 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 林窗模型是研究森林生态系统对全球气候变化响应的有效工具，它通过模拟在每一个林分斑块上的每株树木的更新、生长和死亡的全过程来反映森林群落的中长期生长和演替动态。本研究建立了一个适用于我国西南山地森林的林窗模型一西南森林演替模型(Southwestern Forest Succession Model，SWFM)。在贡嘎山、色季拉山和高黎贡山对SWFM模型进行了全面的验证和校准，然后应用于评估气候变化对我国西南森林生长和演替的影响。SWFM模型是在贡嘎山森林演替模型(GFSM)基础上的进一步改进版本，其结构与其前身基本一致。重点改进了温度和降水等气候因子对树木生长过程的影响，使模型可以更好的应用于全球气候变化研究。在收集和查阅大量文献资料的基础上，对西南山地森林中最具代表性的40个树种进行了参数估计。选择了西南地区典型的3个地点对SWFM进行了广泛和全面的验证。结果表明：(1)模型可以准确的再现贡嘎山泥石流迹地森林原生演替的过程；(2)模型可以比较准确的反映贡嘎山不同海拔森林树种组成；(3)模型在色季拉山和高黎贡山沿海拔梯度的模拟结果与当地成熟森林的垂直分布规律相一致。将经过上述验证的模型，用于评估气候变化对我国西南山地森林演替动态的影响，主要研究结果如下：贡嘎山(3580 m、3150 m、2780 m、2200 m)、色季拉山(4300 m、3900 m、3500 m、3100 m)和高黎贡山(3100 m、2800 m、2500 m)不同海拔高度的森林对未来不同气候变化情景的反应十分敏感。气候变化可使裸地演替初期树种组成发生改变，有时还可导致先锋树种的突然大量死亡，从而延长了裸地恢复成林的时间。现有林对气候变化的反应可归纳为3类：新形成森林(如贡嘎山3580 m，色季拉山4300 m)，原有森林突然大量死亡后被新的森林类型所取代(如贡嘎山3150 m、2780 m，色季拉山3500 m，高黎贡山3100 m、2800 m、2500 m)，原有森林树种组成逐渐改变(如贡嘎山2200 m，色季拉山3900m)。值得注意的是，由于模型自身和未来气候榆入数据的不确定性，因此，本文的预测结果并非反映未来真实的森林分布格局和树种组成，只能看作是贡嘎山、色季拉山和高黎贡山的森林对全球气候变化的敏感性分析。以横断山脉为中心的西南林区是我国第二大林区的中心，这里不仅可为国家提供大量的木材资源，而且还肩负着国家青藏高原生态屏障的安全功能，在涵养水源和保持水土方面起着十分重要的生态功能。贡嘎山、色季拉山和高黎贡山是这一生态环境脆弱区的典型代表，它们都拥有从亚热带一直到高山寒带的非常完整的自然垂直带谱，为这里十分宝贵和濒危的野生动植物提供了最后的避难所。气候变化可能造成的森林结构和树种组成的改变，必将对这里的水源、濒危植物、野生动物产生重要影响，而这些森林功能的改变直接关系到人类未来的生存质量。因此，森林的经营管理者和决策者应该对这里森林在气候变化下的反应加以高度重视。尽管国家目前已在这些地区都设立了自然保护区，但是在气候变化背景下仅停留在保护现有林上是远远不够的。今后，在植树造林方面要注意栽植那些对气候变化适应能力较强的树种。此外，还应对当地具有重要经济和生态价值的树种进行重点保护，必要时采用人工手段促进其更新，以帮助它们在气候变化下继续存活。 |
| 英文摘要 | 林窗模型是研究森林生态系统对全球气候变化响应的有效工具，它通过模拟在每一个林分斑块上的每株树木的更新、生长和死亡的全过程来反映森林群落的中长期生长和演替动态。本研究建立了一个适用于我国西南山地森林的林窗模型一西南森林演替模型(Southwestern Forest Succession Model，SWFM)。在贡嘎山、色季拉山和高黎贡山对SWFM模型进行了全面的验证和校准，然后应用于评估气候变化对我国西南森林生长和演替的影响。SWFM模型是在贡嘎山森林演替模型(GFSM)基础上的进一步改进版本，其结构与其前身基本一致。重点改进了温度和降水等气候因子对树木生长过程的影响，使模型可以更好的应用于全球气候变化研究。在收集和查阅大量文献资料的基础上，对西南山地森林中最具代表性的40个树种进行了参数估计。选择了西南地区典型的3个地点对SWFM进行了广泛和全面的验证。结果表明：(1)模型可以准确的再现贡嘎山泥石流迹地森林原生演替的过程；(2)模型可以比较准确的反映贡嘎山不同海拔森林树种组成；(3)模型在色季拉山和高黎贡山沿海拔梯度的模拟结果与当地成熟森林的垂直分布规律相一致。将经过上述验证的模型，用于评估气候变化对我国西南山地森林演替动态的影响，主要研究结果如下：贡嘎山(3580 m、3150 m、2780 m、2200 m)、色季拉山(4300 m、3900 m、3500 m、3100 m)和高黎贡山(3100 m、2800 m、2500 m)不同海拔高度的森林对未来不同气候变化情景的反应十分敏感。气候变化可使裸地演替初期树种组成发生改变，有时还可导致先锋树种的突然大量死亡，从而延长了裸地恢复成林的时间。现有林对气候变化的反应可归纳为3类：新形成森林(如贡嘎山3580 m，色季拉山4300 m)，原有森林突然大量死亡后被新的森林类型所取代(如贡嘎山3150 m、2780 m，色季拉山3500 m，高黎贡山3100 m、2800 m、2500 m)，原有森林树种组成逐渐改变(如贡嘎山2200 m，色季拉山3900m)。值得注意的是，由于模型自身和未来气候榆入数据的不确定性，因此，本文的预测结果并非反映未来真实的森林分布格局和树种组成，只能看作是贡嘎山、色季拉山和高黎贡山的森林对全球气候变化的敏感性分析。以横断山脉为中心的西南林区是我国第二大林区的中心，这里不仅可为国家提供大量的木材资源，而且还肩负着国家青藏高原生态屏障的安全功能，在涵养水源和保持水土方面起着十分重要的生态功能。贡嘎山、色季拉山和高黎贡山是这一生态环境脆弱区的典型代表，它们都拥有从亚热带一直到高山寒带的非常完整的自然垂直带谱，为这里十分宝贵和濒危的野生动植物提供了最后的避难所。气候变化可能造成的森林结构和树种组成的改变，必将对这里的水源、濒危植物、野生动物产生重要影响，而这些森林功能的改变直接关系到人类未来的生存质量。因此，森林的经营管理者和决策者应该对这里森林在气候变化下的反应加以高度重视。尽管国家目前已在这些地区都设立了自然保护区，但是在气候变化背景下仅停留在保护现有林上是远远不够的。今后，在植树造林方面要注意栽植那些对气候变化适应能力较强的树种。此外，还应对当地具有重要经济和生态价值的树种进行重点保护，必要时采用人工手段促进其更新，以帮助它们在气候变化下继续存活。 |
| 公开日期 | 2013-02-07 |
| 源URL | [http://192.168.143.20:8080/handle/131551/4916]  |
| 专题 | 成都山地灾害与环境研究所_山地表生过程与生态调控重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 霍常富. 气候变化对我国西南山地森林演替动态影响的模拟研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：成都山地灾害与环境研究所
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