基于ＩｎＶＥＳＴ 模型的黑河流域碳储量时空变化分析

摘 要：土地覆被变化是影响陆地生态系统碳循环的直接驱动因素。为评估黑河流域陆地生态系统固碳能力，探索土地覆被变化与生态系统碳储量的响应关系，基于ＩｎＶＥＳＴ 模型，分析黑河流域不同时期生态系统碳储量时空变化，量化土地覆被变化对生态系统碳储量变化的影响。结果表明：黑河流域１９９２ 年、２０００ 年、２０１０ 年、２０２０ 年碳储量分别为７．６４４ ９ 亿、７．６９８ ５ 亿、７．７３３ １ 亿、７．６９９ ０亿ｔ，呈先增加后减少的变化趋势，１９９２—２０２０ 年累计增加了５４１ 万ｔ，空间上呈现从西南到东北碳密度减少的趋势；１９９２—２０２０ 年黑河流域碳储量增加的主要原因是裸地转换为耕地、稀疏植被和草地，植被斑块和草地转换为森林，植被覆盖度和郁闭度提高。

关键词：碳储量；ＩｎＶＥＳＴ 模型；土地覆被；黑河流域

中图分类号：ＴＶ２１１．１＋ １ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２４．０８．０１８

引用格式：唐娜，张震域，廉耀康，等．基于ＩｎＶＥＳＴ 模型的黑河流域碳储量时空变化分析［Ｊ］．人民黄河，２０２４，４６（８）：９９－１０３，１２２．

陆地生态系统能够固定大气中的二氧化碳，如植被通过光合作用吸收二氧化碳，碱性土壤中的钙离子和二氧化碳结合遇水形成碳酸钙沉淀等，从而影响区域气候变化，对缓解全球气候变暖具有重要作用。土地覆被变化改变生态系统储存碳的能力，如森林被砍伐或烧毁时会释放出所储存的碳。研究土地覆被变化与陆地生态系统碳储量之间的关系，对评估区域生态系统服务价值和了解人类活动对生态环境的影响具有重要意义。

目前计算碳储量的方法有材积源生物量法、涡度相关法、模型模拟法等。材积源生物量法计算方法明确，可直接获取最为准确和可靠的数据，已应用于祁连山［１］ 、黑龙江大兴安岭［２］ 等地，但采样范围大，采样精度不好控制，多应用于森林、草地等生态系统碳储量研究。涡度相关法通过碳通量塔观测陆地生态系统中的碳流通量等，为陆地生态系统碳循环的研究提供了长期连续的观测数据，已应用于青藏高原［３］ 、长白山［４］等地，但观测碳通量塔数量较少、覆盖范围小，适用于小尺度碳储量研究。模型模拟法等已应用于祁连山［５］ 、疏勒河［６］ 等地，其中ＩｎＶＥＳＴ 模型参数获取灵活，可采用生产函数法量化土地利用变化对生态系统产出的影响，适用于不同空间尺度的碳储量研究［７－９］ 。