呼伦贝尔温带草原碳汇与低碳经济发展研究

呼伦贝尔草原是欧亚草原区的主要组成部分,也是当今世界三大草原之一,素有"牧草王国"之称。但是由于多年干旱，病虫害、鼠害等自然灾害，放牧、无序开垦、沙化等人为因素，加剧了呼伦贝尔草原生态的恶化。如何实现草原生态保护与经济和谐发展是当前需要迫切解决的问题。通过野外调查掌握呼伦贝尔温带草原资源种类、生物量或现存量和盖度等特点及其空间分布的基本规律，利用草原碳贮量与生物量之间的关系建立碳贮量估测模型。同时利用3S技术获取呼伦贝尔温带草原遥感信息源，利用光谱指数法反演草地生物量，测试模型灵敏性。估算整个呼伦贝尔温带草原年固碳量、年制氧量、年固碳价值、年制氧价值，估算其固碳减排能力。结合实地调查、咨询专家、数据搜集整理等估算呼伦贝尔温带草原固碳减排潜力。利用理论联系实际的方法探究呼伦贝尔温带草原发展碳汇贸易、实施低碳经济，为呼伦贝尔温带草原碳汇和发展低碳经济奠定技术支撑。

通过对呼伦贝尔草原不同群落野外调查计算出植被和土壤碳密度和碳储量,以MODIS EVI数据为遥感数据源,模拟了研究区2000-2013年的地上生物量及地上碳储量,分别估算了研究区地下和植被总碳储量.研究区不同群落类型植被活体层、凋落物、地下根系生物量和碳密度分别为91.12～286.82 g/m2、24.40～124.76 g/m2、282.60～1338.75g/m2和45.56～143.41g/m2、12.20～62.38g/m2、141.30～669.38 g/m2;总生物量409.40～1626.32g/m2、土壤有机碳密度6778～15550g/m2.地下根系碳密度和土壤有机碳密度均随土层深度增加而减少,主要在表层聚集.不同群落类型总碳密度在7119.78～16200.34g/m2之间,在各组分分配中,土壤有机碳密度所占比例最大占94.64～98.21%.总碳密度与土壤有机碳密度呈极显著正相关.呼伦贝尔草原总碳储量为973.1±1.43TgC,地下碳储量远远高于地上部分;RBF神经网络模型估算草地生物量的效果要好于多元线性回归模型.研究区地上生物量及相应碳储量空间分布呈自东北至西南逐渐递减的分布趋势;地上生物量及相应碳储量时间变化格局呈逐渐增加趋势,从2000年的142.857g/m2增加到2013年的161.436 g/m2 ,增加速率为1.034/a.研究区总地上生物量及总地上碳储量分别为8.26 Tg、4.14 Tg•C,总地下生物量及总地下碳储量分别为36.1 Tg、18.06Tg•C ,总生物量及总碳储量分别为44.4 Tg、22.2Tg•C.草甸草原、典型草原等5种不同草地类型中,典型草原具有最高碳储量,总计13.38 Tg•C;草原生态系统在全球碳库中扮演着十分重要的角色.因此准确评估草原植被生物量及碳储量并分析其时空变化格局及环境驱动因子是至关重要的.草地地下生物量是土壤有机碳库的重要来源,正如研究结果,植被63.03～83.66%碳储存在地下植物根系,典型草原具有最高碳储量.准确估算草地生物量大小,揭示其地上与地下的分配关系对于评估CO2源汇功能、估算固碳减排能力,合理利用和发展低碳经济有重要的意义.同时提高牧民文化水平和家庭经济状况能够加强牧民对生态环境的保护意识,同时对草原生态系统的恢复与牧区可持续发展起到重要的作用.