免费文献传递   相关文献

Estimating the carbon storage of Fuyang forest ecosystems based on InVEST model

基于InVEST模型估算富阳市森林生态系统碳储量



全 文 :  Guihaia  Jul. 2016ꎬ 36(7):868-874
http: / / journal.gxzw.gxib.cn
http: / / www.guihaia-journal.com
DOI: 10.11931 / guihaia.gxzw201405032
修珍珍ꎬ 王斌ꎬ 杨校生ꎬ 等. 基于 InVEST模型估算富阳市森林生态系统碳储量 [J]. 广西植物ꎬ 2016ꎬ 36(7):868-874
XIU ZZꎬWANG BꎬYANG XSꎬet al. Estimating the carbon storage of Fuyang forest ecosystems based on InVEST model [J]. Guihaiaꎬ 2016ꎬ 36(7):
868-874
基于 InVEST模型估算富阳市森林生态系统碳储量
修珍珍ꎬ 王  斌∗ꎬ 杨校生ꎬ 余  超ꎬ 张  龙ꎬ 格日乐图
( 中国林业科学研究院 亚热带林业研究所ꎬ 浙江 富阳 311400 )
摘  要: 基于森林资源遥感影像数据资料和 ArcGIS10.0 软件ꎬ以属于典型亚热带气候的富阳市为案例ꎬ运用
InVEST ̄Carbon模型对其森林生态系统碳储量进行估算ꎬ可视化定量富阳市森林生态系统碳储量并明确其空
间分布规律ꎮ 结果表明:富阳市森林生态系统碳储量分布具有明显的区域差异性ꎬ由东向西呈现高-低-高-
低的分布带规律ꎮ 富阳市森林生态系统总的碳储量为 26.743 7 × 106 tꎬ其价值量为 39.904 2亿元ꎻ得出富阳市
各类森林类型平均碳密度的高低分布为常绿阔叶林碳密度>针阔混交林碳密度>竹林碳密度>马尾松林碳密
度>杉木林碳密度ꎬ这与浙江省生态公益林各主要林型的碳密度分布规律基本一致ꎬ得到其森林生态系统总的
碳密度约为 180.75 t􀅰hm ̄2ꎬ高于浙江省生态公益林平均碳密度和全国森林平均碳密度ꎮ 与基于森林二类清
查资料ꎬ由生物量与蓄积量的关系式估算出的碳储量(28.378 0 × 106 t)相差不大ꎬInVEST模型可适用于森林
生态系统碳储量的总体估算ꎮ 通过研究可以得出ꎬInVEST模型评估结果简明直观ꎬ导入较少的数据ꎬ将量化
的森林碳储量以地图的形式表现出来ꎮ InVEST 模型还可用于对未来或多种模拟场景情况下的预测估算等ꎬ
可为政府、非盈利组织和公司企业等自然资源的管理提供决策信息ꎬ其多功能和模块化的设计为权衡评估得
失提供了有效的工具ꎮ
关键词: 碳储量ꎬ 碳密度ꎬ 森林生态系统ꎬ 富阳市
中图分类号: Q948ꎬS718.5    文献标识码: A    文章编号: 1000 ̄3142(2016)07 ̄0868 ̄07
Estimating the carbon storage of Fuyang forest
ecosystems based on InVEST model
XIU Zhen ̄Zhenꎬ WANG Bin∗ꎬ YANG Xiao ̄Shengꎬ YU Chaoꎬ ZHANG Longꎬ GERI Le ̄Tu
( Research Institute of Subtropical Forestryꎬ Chinese Academy of Forestryꎬ Fuyang 311400ꎬ China )
Abstract: The forest ecosystem carbon storage was visually quantifiedꎬ and its spatial distribution was identifiedꎬ
based on remote sensing images data on forest resources and ArcGIS 10.0 softwareꎬ Fuyang City as a case that belongs
to the typical subtropical climateꎬ making use of InVEST ̄Carbon models to estimate carbon stocks of the Fuyang forest
ecosystems. The results showed that there were obvious regional differences about the distribution of carbon storage in
Fuyang forest ecosystems from east to west which showed high ̄low ̄high ̄low distribution. The total carbon storage of
Fuyang forest ecosystems was 26.743 7 million t. And it valued 3 990.421 million yuan. The average carbon density
distribution of various kinds of forest type was: evergreen broad ̄leaved forests > coniferous and broad ̄leaved mixed
收稿日期: 2014 ̄05 ̄14    修回日期: 2015 ̄03 ̄25
基金项目: 国家“十二五”科技支撑计划项目(2012BAC13B02 ̄2)ꎻ中国林业科学研究院亚热带林业研究所基本科研业务费重点项目(RISF6152)
[Supported by the National Key Technology R & D programduring “the 12th Five ̄year Period”(2012BAC13B02 ̄2)ꎻ Foundamental Research Fund of Re ̄
search Institute of Subtropical Forestry of Chinese Academy of Forestry (RISF6152)]ꎮ
作者简介: 修珍珍(1987 ̄)ꎬ女ꎬ山东莱阳人ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事森林生态服务功能评估方面的研究ꎬ(E ̄mail)xzzzu@ 163.comꎮ
∗通讯作者: 王斌ꎬ博士ꎬ副研究员ꎬ主要从事生态经济评价等方面的研究ꎬ(E ̄mail)ylwangbin@ sina.comꎮ
forests > bamboo forest > masson pine forests > fir forests. It was roughly identical to the carbon density distribution in
the major types of the Ecological Public Welfare Forest in Zhejiang Province. And we found that its total forest carbon
density was about 180.75 t􀅰hm ̄2 . It exceeded the Ecological Public Welfare Forest in Zhejiang Province and all over
the country in carbon density. The calculated carbon density was not so far from that computed by the relation between
the biomass and volume based on forest inventory data that was 28.3780 million t. The InVEST ̄Carbon model could be
applied to the estimation of the overall forest ecosystem carbon storage. By the research it implied that the evaluation
results of the InVEST model were clear and intuitive. The quantitative forest carbon was shown in form of a map by im ̄
porting less data. The InVEST model could be used to the prediction of the future or multiple simulationsꎬ etc. It pro ̄
vides the decision ̄making information of the natural resources management for the governmentꎬ non ̄profit organizations
and companies. It can be an effective tool for gain and loss of balance assessment with the multifunction and modular ̄
ized designation.
Key words: carbon storageꎬ carbon densityꎬ forest ecosystemsꎬ Fuyang City
    目前气候变暖已严重威胁到人类的生存和发展
(王兵等ꎬ2011)ꎮ 大量的研究表明:森林破坏已成
为继化石燃料燃烧之后ꎬ大气中 CO2浓度增加的第
二大来源(Schimel et alꎬ2001)ꎮ 森林生态系统作为
最大的陆地生态系统(李少宁等ꎬ2004)ꎬ其面积占
全球非冰表面的 40%ꎬ其生物量约占陆地生物量的
90%ꎬ它贮存了陆地生态系统 76% ~ 98%的有机碳
(林清山等ꎬ2009)ꎬ其土壤碳储量约占全球土壤碳
储量的 73%(刘华等ꎬ2005ꎻ徐新良等ꎬ2007)ꎬ其碳
汇功能对碳收支平衡起着不可替代的作用
(Woodbury et alꎬ2007ꎬ2008ꎻ杨芝歌等ꎬ2012)ꎮ
基于森林资源清查资料的森林碳储量估算主要
是在景观、区域甚至全球的尺度上ꎬ常常通过测定森
林植被的生物量乘以生物量中碳元素的含量(0.45~
0.55)推算而得(方精云等ꎬ2006ꎻ邓蕾等ꎬ2011)ꎮ 近
年来ꎬ出现了基于 RS 信息数据和 GIS 软件对森林植
被碳储量进行绘制和分析(黄从德等ꎬ2009)的研究ꎬ
这不仅能定量化ꎬ而且还能以制图的形式空间可视
化ꎬ但这方面的研究并不很多ꎮ InVEST( Integrated
Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型正
是基于 ArcGIS软件平台由斯坦福大学、大自然保护
协会、世界自然基金会等其他机构共同开发出来ꎬ目
的是寻求最优的经济发展模式和自然资源管理ꎬ可用
以评估生态服务功能等(白杨等ꎬ2013)ꎮ 本研究以富
阳市为案例ꎬ详细介绍如何运用 InVEST 模型估算森
林生态系统的碳储量ꎬ旨在实现可视化定量富阳市森
林生态系统碳储量并明确其空间分布规律ꎬ为实现该
地区及亚热带森林资源的保护和经营管理等提供参
考依据ꎬ并为类似研究提供一种有效的评估、量化和
制图的模型方法ꎮ
1  研究区概况
1.1 自然条件
研究区富阳市位于浙江省西北部ꎬ地理位置为
29°44′~30°12′ N、119°25′~120°09′ Eꎮ 为朝北口的
地貌ꎬ易受北方寒流入侵ꎬ是冬季气温较低的地域ꎮ
年降水量为 1 464 mmꎬ年平均气温为 16.2 ℃ꎬ无霜
期 237 dꎮ 富阳市属亚热带季风气候ꎬ雨量充沛ꎬ气
候温和ꎬ日照充足ꎬ自然条件优越ꎬ土地肥沃ꎮ 土壤
为石英、长石砂岩上发育的微酸性红壤(吴亚丛等ꎬ
2013)ꎮ
1.2 森林资源状况
该地区历史上为森林地带ꎬ顶极群落是北亚热
带常绿阔叶林ꎬ由于人们对木材、薪炭需求量的增加
以及农业活动的发展ꎬ大多天然林遭到破坏ꎬ转化为
次生林、农业用地和人工林ꎬ现存主要是以壳斗科
(Fagaceae)、樟科(Lauraceae)、山茶科(Theaceae)和
木兰科(Magnoliaceae)等植物为主的次生林和以杉
木(Cunninghamia lanceolata)林、马尾松(Pinusmas ̄
soniana)林、毛竹 (Phyllostachys pubescens)林、早竹
(Phyllostachys praecox)林和茶(Camellia sinensis)园
等为主的人工林(李正才ꎬ2006)ꎮ 现有林业用地面
积 125.33万 hm2ꎬ有林地 146万 hm2ꎬ其中竹类面积
30.67万 hm2ꎬ毛竹林 27.0万 hm2ꎬ林木蓄积量达 223
万 m3ꎬ森林覆盖率 66.8%ꎮ
2  研究方法
2.1 InVEST碳储量模型
InVEST模型为生态系统服务功能综合估价和
9687期                  修珍珍等: 基于 InVEST模型估算富阳市森林生态系统碳储量
图 1  富阳市位置区域图
Fig. 1  Location of Fuyang region
权衡得失评估模型 (潘韬等ꎬ2013ꎻKareiva et alꎬ
2011ꎻDolanꎬ2010)ꎮ 其中ꎬInVEST ̄Carbon 模型是通
过使用土地利用 /土地覆盖类型图(LULC)、木材收
获率和收获产品降解率等数据和在四个碳库(地上
碳库、地下碳库、土壤和死的有机物)里的储存量来
估测储存在相关地区的现有碳储量或预测未来碳储
量ꎮ 土地利用 /土地覆盖类型图(LULC)和四个碳
库储存量是不可缺少的数据ꎬ地上碳库包括地表以
上所有活植被的碳储量ꎻ地下碳库是指植物活的根
系系统的碳储量ꎻ土壤碳库包括土壤有机碳和矿质
土壤有机碳(矿质土壤有机碳不易获得ꎬ在本研究
中不计)ꎻ死的有机物碳库包括枯立木、凋落物和倒
木中的碳储量ꎮ InVEST 碳储量模型不涉及地上碳
库中极不稳定的碳(如一年生农作物)ꎬ因为这些碳
库相对稀少ꎬ更新过快(杨芝歌等ꎬ2012)ꎮ
InVEST模型碳储量模块的基本运算原理可简
化为将已分类的小班面积乘以其相对的碳密度得出
碳储量ꎬ然后把各分类的碳储量求和得出总的碳储
量ꎬ即碳储量=∑(∑分类的小班面积 × 碳密度)ꎮ
2.2 数据剪裁
根据富阳市森林资源二类矢量图中小班面(共
18 959个)所对应的优势树种和国家林业局进行森
林资源二类清查的分类方法ꎬ其中常绿阔叶林主要
图 2  剪裁数据后的富阳森林生态系统矢量图
Fig. 2  Vector diagram of Fuyang forest ecosystems
after cutting data
图 3  矢量栅格化的富阳森林生态系统图
Fig. 3  Raster map of Fuyang forest ecosystems
包括木荷(Schima superb)、樟树(Cinnamomum cam ̄
phora)等ꎬ针阔混交林主要包括柏木 ( Cupressus
Linn)、檫木(Sassafras tsumu)、枫香(Liquidambar for ̄
mosana)、栎类(Quercus)、柳杉(Cryptomeria)、软阔、
湿地松(Pinus elliottii)、水杉(Metasequoia glyptostro ̄
doides)、杨树(Populus)、硬阔等ꎬ运用地理信息系统
软件 ArcGIS10.0ꎬ加载富阳市小班面的 shape 文件ꎬ
然后将 ArcGIS 中的数据属性表导出到 Excel 表格
中ꎬ对富阳市森林资源进行分类并删减不相关数据ꎻ
再通过 Excel 表格与 ArcGIS 属性表的连接作用ꎬ达
到数据剪裁(共 14 606 个)和分类(共 5 类)的目的ꎬ
具体见表 1和图 2ꎮ
078 广  西  植  物                                  36卷
表 1  富阳市森林主要分类及编号
Table 1  Main forest types and codes of Fuyang
森林类型
Forest type
编号
Code
小班数(个)
Number
of vector
cells
面积
Area
(hm2)
面积比例
Percentage
(%)
常绿阔叶林
Evergreen broad ̄
leaved forests
1 930 122 068 7.32%
针阔混交林
Coniferous and broad ̄
leaved mixed forests
2 5 855 670 555 38.58%
竹林
Bamboo forests
4 4179 502 790 30.16%
马尾松林
Masson pine forests
31 2 145 234 341 14.06%
杉木林
Fir forests
32 1 496 137 246 8.23%
2.3 矢量栅格化
矢量栅格化是指通过 ArcGIS 软件将矢量图转
换为栅格图ꎮ 将上述剪裁完毕的富阳市森林资源二
类矢量图的 shape 小班面ꎬ以森林类型分类为转换
字段ꎬ通过 ArcToolbox 中的 to raster 工具转为栅格
图ꎬ使其每一个栅格单元都有对应的土地利用 /土地
覆盖类型(LULC)代码ꎮ 其中数据集以米投影ꎬ转
换结果见栅格图 3ꎮ
2.4 参数表和数据来源
文中所用的主要数据资料为(1)2004-2008 年
富阳市遥感数据资料、富阳市森林资源二类清查数
据等ꎮ (2)通过查阅大量的关于富阳市森林生态系
统碳储量的研究资料以及浙江省等亚热带地区的相
关文献(李正才ꎬ2006ꎻ张骏等ꎬ2010)ꎬ获得森林生
态系统的地上碳库和土壤碳库数据ꎻ按照 2006 年
IPCC国家温室气体清单指南中根茎比的缺省值进
行计算ꎬ获得地下碳库数据(章银柯等ꎬ2013)ꎻ根据
Delaney et al(1998)研究死的有机物碳库约为地上
碳库量的 1 / 10ꎬ计算死的有机物碳密度(竹类除外ꎬ
其他数据四舍五入保留一位有效数字)ꎻ最后归纳
计算得出富阳市森林生态系统四个碳库的碳密度ꎮ
最后通过 Excel必备工具箱将. xls 格式的表格转化
成.dbf 格式ꎬ获得参数表ꎬ如表 2 所示ꎬ以便加载到
ArcGIS中进行计算ꎮ
2.5 模型运算
InVEST模型需要的原始输入数据是不同的空
间数据ꎬ输出的结果也是空间图形(白杨等ꎬ2013)ꎮ
把上述数据剪裁完毕的富阳市森林生态系统小班面
的栅格图 3 和. dbf 格式的参数见表 2ꎬ分别加载到
ArcGIS软件中ꎬ然后在 ArcToolbox 中添加 InVEST
工具箱ꎬ最后通过 InVEST ̄Carbon 模块进行处理运
算获得结果ꎮ
2.6 由生物量推算碳储量
根据富阳市森林资源二类清查资料ꎬ并根据以
下蓄积量与生物量之间的函数关系 (王斌等ꎬ
2009)ꎬ推算出碳储量ꎮ
B= V
a+bV
式中ꎬB 为单位面积生物量ꎻV 为单位面积蓄
积ꎻa、b为对应植被类型常数ꎮ 公式乘以碳转换系
数 0.45推算出植被碳储量ꎬ结果如表 3ꎬ土壤碳密度
和死的有机物碳密度根据表 2计算ꎮ
表 2  富阳市森林生态系统四个碳库的碳密度
Table 2  Carbon density of the 4 carbon
pools in Fuyang forest ecosystems
编号
Code
地上
碳密度
Ground
carbon
density
地下
碳密度
Underground
carbon
density
土壤
碳密度
Soil
organic
carbon
density
死的
有机物
碳密度
Dead
organic
carbon
density
总的
碳密度
Total
carbon
density
1 49.3 9.9 166.9 4.9 231.0
2 38.8 7.8 142.6 3.9 193.0
4 39.5 20.1 119.0 5.3 183.9
31 27.7 5.5 131.0 2.7 167.0
32 30.1 6.0 87.5 3.2 126.8
  注: 碳密度单位为 t􀅰hm ̄2ꎮ
  Note: Units of carbon density is t􀅰hm ̄2 .
3  结果与分析
3.1 森林碳储量的总体空间分布
通过上述 InVEST模型处理运算得出富阳市森
林生态系统总的碳储量约为 26.743 7 × 106 tꎬ其碳
储量的总经济价值约为 39.904 2亿元(根据 InVEST
说明手册每公吨碳的价格为 43 美元计算)ꎮ 并得
到富阳市森林生态系统碳储量的空间分布图ꎬ颜色
越深表示碳储量越高ꎬ反之ꎬ碳储量越低ꎬ如图 4ꎮ
从图 4可以看出ꎬ富阳市的东南部和中北部边缘碳
储量较高ꎬ由东向西呈现高—低—高—低的分布带
规律ꎮ 由于碳储量的高低与植被生物量分布密切相
1787期                  修珍珍等: 基于 InVEST模型估算富阳市森林生态系统碳储量
表 3  生物量推算碳储量一览表
Table 3  Carbon strorage estimated by biomass
编号
Code
优势树种
Dominant species
生物量公式
Calculating formula of biomass
碳密度 (t􀅰hm ̄2)
Carbon density
碳储量 (t)
Carbon storage
总碳储量 (t)
Total carbon storage


31
32

木荷
Schima superb
B=V / (0.7883+0.0026V) 25.0 2 702 066.4
樟树
Cinnamomum camphora
B=V / (0.7883+0.0026V) 21.3 30 734.4
柏木
Cupressus Linn
B=V / (1.0202+0.0022V) 32.6 253 703.0
檫木
Sassafras tsumu
B=V / (0.5788+0.0020V) 49.4 24 453.0
枫香
Liquidambar formosana
B=V / (0.6539+0.0038V) 47.3 320 321.8
栎类
Quercus
B=V / (0.6539+0.0038V) 21.4 7 381 895.8
柳杉
Cryptomeria
B=V / (1.2917+0.0022V) 42.1 5 572.5
软阔
Soft broadleaves
B=V / (0.7883+0.0026V) 27.2 58 066.6
湿地松
Pinus elliottii
B=V / (1.4254+0.0004V) 37.3 27 184.9
水杉
Metasequoia glyptostrodoides
B=V / (1.2917+0.1829V) 44.2 4 169.6
杨树
Populus
B=V / (0.6539+0.0038V) 57.8 419 086.7
硬阔
Hardwoods
B=V / (0.7883+0.0026V) 15.7 3 128 973.5
马尾松
Pinus massoniana
B=V / (1.4254+0.0004V) 22.2 4 152 522.5
杉木
Cunninghamia lanceolata
B=V / (1.2917+0.0022V) 23.3 2 552 775.6
毛竹
Phyllostachys heterocycla

None
22.4 8 026 492.6
28 378 018.9
关(森林植被碳储量=植被生物量 × 转换系数)ꎬ这
在一定程度上可反映出富阳地表覆盖物的主要分布
规律ꎮ 图 4中西南-东北走向的白色条带是跨越富
阳市的富春江流域ꎬ富春江流域西北部的空白部分
是富阳城市规划区ꎬ可看出其森林覆盖率很低ꎮ 西
北部主要呈灰色ꎬ说明其森林碳储量很低ꎬ可推出该
地区主要是农业用地或其他非林业用地ꎮ
3.2 不同森林类型碳储量的空间分布
从图 4 可以看出ꎬ富阳市森林生态系统碳储量
分布具有区域差异性ꎬ这不仅与人为干扰和环境因
素有关ꎬ还与森林类型的分布、面积等诸多因素有
关ꎮ 综合图 3的森林类型和图 4的碳储量分布可以
得出ꎬ碳储量高低顺序依次是竹林>常绿阔叶林>针
阔混交林>马尾松林>杉木林ꎬ表明竹林是富阳市森
林碳储量的主体ꎮ 从本研究可以看出富阳市各类森
林类型平均碳密度的高低分布ꎬ常绿阔叶林碳密度>
针阔混交林碳密度>竹林碳密度>马尾松林碳密度>
杉木林碳密度ꎬ这与浙江省生态公益林各主要林型
(不含竹林)的碳密度分布规律基本一致(张骏等ꎬ
2010)ꎮ 加权平均得到富阳市森林生态系统总的碳
密度约为 180.75 t􀅰hm ̄2ꎬ高于浙江省生态公益林平
均碳密度 164.43 t􀅰hm ̄2(张骏等ꎬ2010)和全国森林
平均碳密度 41 t􀅰hm ̄2(赵敏ꎬ2004)ꎬ其总的碳密度
约为浙江省生态公益林的 1.1 倍ꎬ约是全国森林碳
密度的 4.4倍ꎬ其碳储量约占浙江省生态公益林碳
储量的 8.25%ꎮ 据有关研究:森林碳储量的高低与
自然地理条件、森林类型、面积、森林的年龄结构等
诸多因素有关(Dixon et alꎬ1994)ꎬ其中幼龄林碳储
量<中龄林碳储量 (刘其霞等ꎬ 2005ꎻ王雪军等ꎬ
2008)ꎬ目前富阳市森林生态系统多以幼龄林为主ꎬ
278 广  西  植  物                                  36卷
图 4  富阳市森林生态系统碳储量空间分布
Fig. 4  Space distribution of Fuyang forest
ecosystems carbon storage
部分为中龄林ꎬ成熟林较少ꎬ预计未来一段时间内其
森林碳储量将持续增加ꎮ
4  讨论与结论
基于富阳市森林资源遥感影像数据资料和 Arc ̄
GIS10.0软件ꎬ运用 InVEST ̄Carbon 模型对其森林生
态系统的碳储量进行了估算ꎬ定量可视化了富阳市
森林生态系统碳储量并明确其空间分布规律ꎮ 富阳
市森林生态系统总的碳储量为 26.743 7 × 106 tꎬ其
价值量为 39.904 2亿元ꎮ 不同森林类型碳储量高低
分布状况为竹林>常绿阔叶林>针阔混交林>马尾松
林>杉木林ꎻ其平均碳密度为 180.75 t􀅰hm ̄2ꎬ各森林
类型平均碳密度的高低与其碳储量分布相一致(竹
林除外)ꎮ 通过此研究可为森林资源的管理和林业
的可持续发展提供相关依据ꎬ且有助于碳循环与碳
汇的研究ꎮ
基于森林二类清查资料ꎬ通过生物量与蓄积量
的关系推算的碳储量与 InVEST ̄Carbon 模型估算的
碳储量数据相差不大ꎬ碳转换系数为 0. 45 时为
28.378 0 × 106 tꎬInVEST ̄Carbon模型的估算结果略
微偏低ꎬ约是其结果的 1.06 倍ꎬ基本一致ꎬ可用于估
算森林生态系统的碳储量ꎬ偏差可能是源于 InVEST
模型四个碳库数据ꎬInVEST模型是假设四个碳库密
度已知的情景估算模型ꎬ对输入的数据敏感性强ꎮ
研究同时表明ꎬInVEST模型将量化的森林碳储
量以地图的形式表现出来ꎬ可不再用频繁的计算公
式和过多的文字描述ꎻ其次ꎬ相对其他模型而言ꎬIn ̄
VEST模型需导入的数据较少ꎬ优化了许多复杂的
问题ꎬ且能够抓住重点解决问题(吴哲等ꎬ2013)ꎻ此
外ꎬInVEST模型还可用于对未来或多种模拟场景情
况下的预测估算等(白杨等ꎬ2013)ꎬ可为政府、非盈
利组织和公司企业等自然资源的管理提供决策信
息ꎬ其多功能和模块化的设计为权衡评估得失提供
了有效的工具ꎮ 目前ꎬInVEST模型还成功运用了对
生物多样性、水源涵养、水质净化、土壤保持等生态
系统服务功能评估的研究ꎮ
然而ꎬ本研究也存在一些不足ꎬ如需输入的空间
数据难以获取ꎻ需根据实际研究情况对模型进行修
改ꎻ模型碳密度数据的获取存在不确定性ꎬ极易受输
入数据的影响ꎬ导致产生误差ꎻ输出结果是一个总体
碳储量值和空间结果分布图ꎬ得不到各个具体森林
类型的结果值等ꎬ因此 InVEST ̄Carbon 模型估算出
的碳储量适用于总体评估和空间可视ꎬ不利于具体
详细的研究ꎮ 同时ꎬ由于部分数据的缺乏ꎬ本研究没
有预测富阳市森林生态系统碳储量的动态变化ꎬ有
待进一步研究ꎮ 在今后ꎬ应充分发挥 InVEST 模型
的优势并对其进一步的开发ꎬ相信该模型将会越来
越受到相关科技研究人员和工作者等的重视、研究
和应用ꎮ
参考文献:
BAI Yꎬ ZHENG Hꎬ ZHUANG CHꎬ et alꎬ 2013. Ecosystem services
valuation and its regulation in Baiyangdian baisn: based on In ̄
VEST model [J]. Acta Ecol Sinꎬ33(3):711-717. [白杨ꎬ 郑
华ꎬ 庄长伟ꎬ 等ꎬ 2013. 白洋淀流域生态系统服务评估及其
调控 [J]. 生态学报ꎬ33(3):711-717.]
DELANEYꎬ Mꎬ BROWN Sꎬ LUGO AEꎬet alꎬ 1998. The quantity
and turnover of deadwood in permanent forest plots in six life
zones of Venezuela1 [J]. Biotropicaꎬ30(1):2-11.
DENG Lꎬ SHANGGUAN ZPꎬ 2011. Methods for forest carbon
storage estimation based on forest inventory data [J]. Bull Soil
Water Conservꎬ31(6):143-147. [邓蕾ꎬ上官周平ꎬ 2011. 基于
森林资源清查资料的森林碳储量计量方法 [J]. 水土保持通
报ꎬ31(6):143-147.]
DIXON RKꎬ BROWN Sꎬ HOUGHTON RAꎬet alꎬ 1994. Carbon
pools and flux of global forest ecosystems [ J ]. Scienceꎬ
263:185-190.
DOLAN KAꎬ 2010. Names you need to know in 2011: Natural Cap ̄
ital Project [EB / OL]ꎬ (2010 ̄11 ̄01).http: / / www.forbes.com /
sites / kerryadolan / 2010 / 10 / 29 / name ̄you ̄need ̄to ̄know ̄natural ̄
capital ̄project / .
3787期                  修珍珍等: 基于 InVEST模型估算富阳市森林生态系统碳储量
FANG JYꎬ LIU GHꎬ ZHU Bꎬ et alꎬ 2006. Carbon circulation of three
temperate forest ecosystems in Beijing Donglingshan Mountain
[J]. Sci Chin (Ser. D) Earth Sciꎬ36(6):533-543. [方精云ꎬ刘
国华ꎬ朱彪ꎬ等ꎬ 2006. 北京东灵山三种温带森林生态系统的
碳循环 [J]. 中国科学 D辑地球科学ꎬ36(6):533-543.]
HUANG CDꎬZHANG JꎬYANG WQꎬ et alꎬ 2009. Spatial differenti ̄
ation characteristics of forest vegetation carbon stock in Sichuan
Province [J]. Acta Ecol Sinꎬ29(9):5 115-5 121. [黄从德ꎬ张
健ꎬ杨万勤ꎬ等ꎬ 2009. 四川省森林植被碳储量的空间分异特
征 [J]. 生态学报ꎬ29(9):5 115-5 121.]
KAREIVA Pꎬ TALLIS Hꎬ RICKETTS THꎬet alꎬ 2011.Natural cap ̄
ital: theory and practice of mapping ecosystem services
[M].New York: Oxford Univ Press.
LI SNꎬ WANG Bꎬ ZHAO GDꎬ et alꎬ 2004. Advance in researches
on forest ecosystem services ̄theory and method [ J]. Wor For
Resꎬ17(4):14-18. [李少宁ꎬ 王兵ꎬ 赵广东ꎬ 等ꎬ 2004. 森林
生态系统服务功能研究进展———理论与方法 [J]. 世界林业
研究ꎬ17(4):14-18.]
LI ZCꎬ 2006. The effects of land ̄use change on the soil organic car ̄
bon [ D]. Beijing: Chinese Academy of Forest. [李正才.
2006.土地利用变化对土壤有机碳的影响 [D]. 北京:中国林
业科学研究院.]
LIN QSꎬ HONG Wꎬ 2009. Summary of research on forest carbon
storage in China [ J]. Chin Agric Sci Bullꎬ25(6):220- 224.
[林清山ꎬ 洪伟ꎬ 2009. 中国森林碳储量研究综述 [J]. 中国
农学通报ꎬ25(6):220-224.]
LIU Hꎬ LEI RDꎬ 2005. Research methods and advances of carbon
storage and balance in forest ecosystems of China [J]. Acta Bot
Boreal ̄Occident Sinꎬ 25 ( 4): 835 - 843. [刘华ꎬ雷瑞德ꎬ
2005. 我国森林生态系统碳储量和碳平衡的研究方法及进展
[J]. 西北植物学报ꎬ25(4):835-843.]
LIU QXꎬCHANG JꎬJIANG Bꎬet alꎬ 2005. The biomass of the ever ̄
green broad ̄leaved ecological public ̄welfare forests in Zhejiang
east China [J]. Acta Ecol Sinꎬ25(9):2 139-2 143. [刘其霞ꎬ
常杰ꎬ江波ꎬ等ꎬ 2005. 浙江省常绿阔叶生态公益林生物量
[J]. 生态学报ꎬ25(9):2 139-2 143.]
PAN Tꎬ WU SHꎬ DAI EFꎬet alꎬ 2013. Spatiotemporal variation of
water source supply service in Three River Source Area of China
based on InVEST model [ J]. Chin J Appl Ecolꎬ24(1):183-
189. [潘韬ꎬ 吴绍洪ꎬ 戴尔阜ꎬ等ꎬ 2013. 基于 InVEST模型的
三江源区生态系统水源供给服务时空变化 [J]. 应用生态学
报ꎬ24(1):183-189.]
SCHIMEL DSꎬ HOUSE JIꎬ HIBBARD KAꎬet alꎬ 2001.Recent pat ̄
terns and mechanisms of carbon exchange by terrestrial
ecosystems [J]. Natureꎬ414(6860):169-172.
WANG Bꎬ LIU MCꎬ ZHANG Bꎬ 2009. Dynamics of net production
of Chinese forest vegetation based on forest inventory data
[J]. For Res Managꎬ1(3):35- 43. [王斌ꎬ 刘某承ꎬ 张彪ꎬ
2009. 基于森林资源清查资料的森林植被净生产量及其动态
变化研究 [J]. 林业资源管理ꎬ1(3):35-43.]
WANG Bꎬ YANG QPꎬ GUO QRꎬ et alꎬ 2011. Carbon storage and
allocation of Phyllostachys edulis forest and evergreen broad ̄
leaved forest in Dagangshan Mountainꎬ Jiangxi [J]. Guihaiaꎬ31
(3):342-348. [王兵ꎬ 杨清培ꎬ 郭起荣ꎬ 等ꎬ 2011. 大岗山毛
竹林与常绿阔叶林碳储量及分配格局 [ J]. 广西植物ꎬ31
(3):342-348.]
WANG XJꎬ HUANG GSꎬ SUN YJꎬ et alꎬ 2008. Forest carbon stor ̄
age and dynamics in Liaoning Province from 1984 to 2000
[J]. Acta Ecol Sinꎬ28(10):4 757-4 764. [王雪军ꎬ 黄国胜ꎬ
孙玉军ꎬ 等ꎬ 2008. 近 20年辽宁省森林碳储量及其动态变化
[J]. 生态学报ꎬ28(10):4 757-4 764.]
WOODALL CWꎬ HEATH LSꎬ SMITH JEꎬ 2008. National
inventories of down and dead woody material forest carbon stocks
in the United States: challenges and opportunities [J]. For Ecol
Managꎬ 256(3):221-228.
WOODBURY PBꎬ SMITH JEꎬ HEATH LSꎬ 2007. Carbon seques ̄
tration in the US forest sector from 1990 to 2010 [J]. For Ecol
Managꎬ241(1):14-27.
WU YCꎬ LI ZCꎬ CHENG CFꎬet alꎬ 2013. Effects of understory re ̄
moval on forest carbon storage in Cinnamomum camphora planta ̄
tion ecosystem [J]. Chin J Plant Ecolꎬ37(2):142-149. [吴亚
丛ꎬ 李正才ꎬ 程彩芳ꎬ等ꎬ 2013. 林下植被抚育对樟人工林生
态系统碳储量的影响 [J]. 植物生态学报ꎬ37(2):142-149.]
WU Zꎬ CHEN Xꎬ LIU BBꎬet alꎬ 2013. Research progress and ap ̄
plication of InVEST model [J]. Chin J Trop Agricꎬ33(4):58-
62. [吴哲ꎬ 陈歆ꎬ 刘贝贝ꎬ等ꎬ 2013. InVEST模型及其应用
的研究进展 [J]. 热带农业科学ꎬ33(4):58-62.]
XU XLꎬ CAO MKꎬ LI KRꎬ 2007. Temporal ̄spatial dynamics of
carbon storage of forest vegetation in China [J]. Prog Geogrꎬ26
(6):1-10. [徐新良ꎬ 曹明奎ꎬ 李克让ꎬ 2007. 中国森林生态
系统植被碳储量时空动态变化研究 [J]. 地理科学进展ꎬ26
(6):1-10.]
YANG ZGꎬ ZHOU Bꎬ YU XXꎬ et alꎬ 2012. Biodiversity analysis
and carbon storage assessments in Beijing mountainous areas
[J]. Bull Soil Water Conservꎬ32(3):42-46. [杨芝歌ꎬ 周彬ꎬ
余新晓ꎬ等ꎬ 2012. 北京山区生物多样性分析与碳储量评估
[J]. 水土保持通报ꎬ32(3):42-46.]
ZHANG Jꎬ YUAN WGꎬ GE Yꎬ et alꎬ 2010. Carbon storage and its
sequestration potential by ecological service forest in Zhejiang
[J]. Acta Ecol Sinꎬ30(14):3 839-3 848. [张骏ꎬ 袁位高ꎬ 葛
滢ꎬ 等ꎬ 2010. 浙江省生态公益林碳储量和固碳现状及潜力
[J]. 生态学报ꎬ30(14):3 839-3 848.]
ZHANG YKꎬ MA JTꎬ WANG Eꎬ et alꎬ 2013. Discussion on low
carbon efficient urban landscape construction thought based on
carbon storage determination ̄a case study of West Lake scenic in
Hangzhou [J]. J Nor For Univꎬ28(1):221-226. [章银柯ꎬ 马
婕婷ꎬ 王恩ꎬ 等ꎬ 2013. 基于碳储量测定的低碳高效城市园
林绿化建设思路探讨———以杭州西湖风景名胜区为例
[J]. 西北林学院学报ꎬ28(1):221-226.]
ZHAO Mꎬ 2004. Study on carbon storage and balance of Chinese
main forest ecosystems [ D ]. Beijing: Institute of Botanyꎬ
Chinese Academy of Sciences. [赵敏. 2004. 中国主要森林生
态系统碳储量和碳收支评估 [D]. 北京:中国科学院植物研
究所.]
478 广  西  植  物                                  36卷