城市植被与土壤碳储量时空变化规律研究 ——以哈尔滨市为例
发布时间：2021-06-26 04:40
随着城市化与气候变化的双重考验,城区碳排放不断增加,城市植被作为城市中重要的绿色基础设施,其碳储存功能越来越受到关注。城市植被与土壤碳储量量化、空间变异规律及历史格局演变研究对准确认识城市植被碳汇功能及城市化背景下科学合理规划城市植被有重要意义。本研究综合应用1期高分一号2米分辨率影像与1985至2014年5个时间序列Landsat30米分辨率遥感影像数据、271个样地的野外实地调查及Invest模型模拟等手段,针对哈尔滨市城市森林、湿地、耕地,开展城市植被碳储存功能时空分异研究,明确城市植被碳储量空间变异规律及影响因素,探讨城市化背景下的城市植被碳储量历史变化及驱动因素。初步结论如下:（1）哈尔滨市城市植被基本特征:哈尔滨市四环内城市耕地、湿地及林地树冠投影面积之和约210 km2,绿地率35.5%。林地主要由附属林、道路林、风景游憩林、生态公益林组成。湿地主要包括乔木和草本覆盖的河滩、滩涂、岛屿、湿地公园,以及水稻田、坑塘、河流、污水处理厂等组成。耕地主要包括玉米、小麦、温室大棚、草地等。城市森林树木种类丰富,共131种分属33科69属。树木平均胸径17.8 cm,平均树高8.7 ...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)吉林省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
第一节 研究背景与意义
第二节 国内外研究进展
一、城市植被生物量碳储量研究进展
二、城市土壤碳储量研究进展
三、城市植被景观与碳储存功能历史变化
第三节 研究内容、技术路线与创新点
一、研究内容
二、技术路线
三、拟解决关键问题
四、预期目标
五、前人研究的不足与本研究的创新点
第二章 研究区概况
第一节 自然地理概况
一、研究区位置
二、气候与土壤
第二节 社会经济状况
一、行政区划与人口
二、经济发展
第三节 历史沿革
第三章 哈尔滨市城市植被基本特征
第一节 研究方法
一、城市森林、城市湿地概念及分类
二、基于高分一号遥感影像的城市植被覆盖提取
三、样方布设与野外样地调查
第二节 结果分析
一、城市植被组成与空间分布
二、城市植被群落特征
三、城市植被土壤特征
第三节 本章小结
第四章 城市植被碳储存功能及与群落特征参数关系分析
第一节 研究方法
一、样方布设与样地调查
二、树木碳储量估算
三、土壤样品分析
四、树种组成与多样性分析
五、数据分析
第二节 结果分析
一、树种多样性、胸径及土壤有机碳含量特征
二、树木与土壤碳密度空间分异
三、群落特征参数与碳密度相关关系
第三节 讨论
一、树木土壤碳密度与其他城市及自然林的对比
二、树木碳密度与树种组成及树种多样性相关
三、土壤有机碳密度城乡梯度变化
四、有机碳累积对中国城市化的启示
第四节 本章小结
第五章 城市植被景观格局特征及与碳储存功能关系分析
第一节 研究方法与技术路线
一、遥感影像处理与树木覆盖提取
二、景观指数分析
三、野外调查与碳储量估算
四、数据分析
第二节 结果分析
一、城市森林景观格局特征
二、不同林型、环路、城乡梯度城市森林景观格局特征
三、树木与土壤碳储量空间分异
四、碳储量、碳密度与景观指数相关关系
第三节 讨论
一、量化城市森林景观破碎化
二、景观管理下的碳汇功能提升
第四节 本章小结
第六章 城市植被碳储存功能历史变化研究
第一节 研究方法
一、数据收集与准备
二、土地利用类型分类
三、景观格局特征分析
四、碳储量估算
五、数据分析
第二节 结果分析
一、哈尔滨市城市植被覆盖变化
二、城市植被景观格局特征历史变化
三、不同植被类型碳储量变化
四、地上地下碳储量变化
五、景观特征与碳储存功能相关关系分析
第三节 小结与讨论
一、城市化引起耕地萎缩，及其碳储量结果
二、城市化过程中森林与湿地景观变化与碳储存功能对比
三、对城市土地利用规划的启示
第四节 本章小结
第七章 结论与展望
第一节 主要结论
一、哈尔滨市城市植被基本特征
二、城市植被碳储存功能及与群落特征关系
三、城市植被碳储存功能及与景观格局关系
四、城市植被碳储存功能历史变化
第二节 本研究的不足与展望
参考文献
发表文章目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]树种差异对哈尔滨市土壤理化性质影响及造林启示[J]. 路嘉丽,沈光,王琼,任蔓莉,裴忠雪,魏晨辉,王文杰. 植物研究. 2016(04)
[2]哈尔滨市城市森林树种种类组成特征及配置合理性[J]. 肖路,王文杰,张丹,何兴元,魏晨辉,吕海亮,周伟,张波. 生态学杂志. 2016(08)
[3]不同林分及农田土壤中球囊霉素蛋白组成特征差异研究[J]. 仲召亮,王文杰,张文天,王琼. 北京林业大学学报. 2016(04)
[4]中国玉米秸秆资源量估算及其自然适宜性评价[J]. 左旭,王红彦,王亚静,王磊,景丽,王道龙. 中国农业资源与区划. 2015(06)
[5]Effects of Forest Type and Urbanization on Carbon Storage of Urban Forests in Changchun, Northeast China[J]. ZHANG Dan,ZHENG Haifeng,REN Zhibin,ZHAI Chang,SHEN Guoqiang,MAO Zhixia,WANG Peijiang,HE Xingyuan. Chinese Geographical Science. 2015(02)
[6]城市湿地转变为不同土地利用类型后土壤有机碳垂直分布特征[J]. 简兴,王松,王玉良. 西北农业学报. 2014(11)
[7]Comparison on Soil Carbon Stocks Between Urban and Suburban Topsoil in Beijing, China[J]. LUO Shanghua,MAO Qizheng,MA Keming. Chinese Geographical Science. 2014(05)
[8]快速城市化时期中国城市建成区植被状况的时空分异特征[J]. 刘沁萍,杨永春,田洪阵,顾磊,张博. 自然资源学报. 2014(02)
[9]哈尔滨城市绿地土壤营养分析与植物种植对策[J]. 胡海辉,陈旭,徐苏宁. 水土保持研究. 2013(04)
[10]中国城市扩张态势与驱动机理研究学派综述[J]. 高金龙,陈江龙,苏曦. 地理科学进展. 2013(05)
博士论文
[1]城市化背景下城市森林结构与碳储量时空变化研究[D]. 张丹.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2015
[2]1980-2010年三江平原土壤有机碳储量动态变化[D]. 苗正红.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[3]北京森林植被固碳能力研究[D]. 王光华.北京林业大学 2012
[4]水文条件变化对三江平原沼泽湿地土壤碳蓄积的影响[D]. 侯翠翠.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2012
[5]秸秆资源评价与利用研究[D]. 毕于运.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]松嫩草地不同植物群落及其土壤的化学计量特征比较[D]. 张海艳.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2015
[2]滨海城市木本植被多样性与储碳功能研究[D]. 王瑞静.上海师范大学 2012
[3]帽儿山天然次生林常见下木生物量的相对生长与分配[D]. 李晓娜.东北林业大学 2010
[4]哈尔滨城市绿地土壤研究[D]. 高玉娟.东北林业大学 2002
本文编号：3250645
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)吉林省
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 绪论
第一节 研究背景与意义
第二节 国内外研究进展
一、城市植被生物量碳储量研究进展
二、城市土壤碳储量研究进展
三、城市植被景观与碳储存功能历史变化
第三节 研究内容、技术路线与创新点
一、研究内容
二、技术路线
三、拟解决关键问题
四、预期目标
五、前人研究的不足与本研究的创新点
第二章 研究区概况
第一节 自然地理概况
一、研究区位置
二、气候与土壤
第二节 社会经济状况
一、行政区划与人口
二、经济发展
第三节 历史沿革
第三章 哈尔滨市城市植被基本特征
第一节 研究方法
一、城市森林、城市湿地概念及分类
二、基于高分一号遥感影像的城市植被覆盖提取
三、样方布设与野外样地调查
第二节 结果分析
一、城市植被组成与空间分布
二、城市植被群落特征
三、城市植被土壤特征
第三节 本章小结
第四章 城市植被碳储存功能及与群落特征参数关系分析
第一节 研究方法
一、样方布设与样地调查
二、树木碳储量估算
三、土壤样品分析
四、树种组成与多样性分析
五、数据分析
第二节 结果分析
一、树种多样性、胸径及土壤有机碳含量特征
二、树木与土壤碳密度空间分异
三、群落特征参数与碳密度相关关系
第三节 讨论
一、树木土壤碳密度与其他城市及自然林的对比
二、树木碳密度与树种组成及树种多样性相关
三、土壤有机碳密度城乡梯度变化
四、有机碳累积对中国城市化的启示
第四节 本章小结
第五章 城市植被景观格局特征及与碳储存功能关系分析
第一节 研究方法与技术路线
一、遥感影像处理与树木覆盖提取
二、景观指数分析
三、野外调查与碳储量估算
四、数据分析
第二节 结果分析
一、城市森林景观格局特征
二、不同林型、环路、城乡梯度城市森林景观格局特征
三、树木与土壤碳储量空间分异
四、碳储量、碳密度与景观指数相关关系
第三节 讨论
一、量化城市森林景观破碎化
二、景观管理下的碳汇功能提升
第四节 本章小结
第六章 城市植被碳储存功能历史变化研究
第一节 研究方法
一、数据收集与准备
二、土地利用类型分类
三、景观格局特征分析
四、碳储量估算
五、数据分析
第二节 结果分析
一、哈尔滨市城市植被覆盖变化
二、城市植被景观格局特征历史变化
三、不同植被类型碳储量变化
四、地上地下碳储量变化
五、景观特征与碳储存功能相关关系分析
第三节 小结与讨论
一、城市化引起耕地萎缩，及其碳储量结果
二、城市化过程中森林与湿地景观变化与碳储存功能对比
三、对城市土地利用规划的启示
第四节 本章小结
第七章 结论与展望
第一节 主要结论
一、哈尔滨市城市植被基本特征
二、城市植被碳储存功能及与群落特征关系
三、城市植被碳储存功能及与景观格局关系
四、城市植被碳储存功能历史变化
第二节 本研究的不足与展望
参考文献
发表文章目录
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]树种差异对哈尔滨市土壤理化性质影响及造林启示[J]. 路嘉丽,沈光,王琼,任蔓莉,裴忠雪,魏晨辉,王文杰. 植物研究. 2016(04)
[2]哈尔滨市城市森林树种种类组成特征及配置合理性[J]. 肖路,王文杰,张丹,何兴元,魏晨辉,吕海亮,周伟,张波. 生态学杂志. 2016(08)
[3]不同林分及农田土壤中球囊霉素蛋白组成特征差异研究[J]. 仲召亮,王文杰,张文天,王琼. 北京林业大学学报. 2016(04)
[4]中国玉米秸秆资源量估算及其自然适宜性评价[J]. 左旭,王红彦,王亚静,王磊,景丽,王道龙. 中国农业资源与区划. 2015(06)
[5]Effects of Forest Type and Urbanization on Carbon Storage of Urban Forests in Changchun, Northeast China[J]. ZHANG Dan,ZHENG Haifeng,REN Zhibin,ZHAI Chang,SHEN Guoqiang,MAO Zhixia,WANG Peijiang,HE Xingyuan. Chinese Geographical Science. 2015(02)
[6]城市湿地转变为不同土地利用类型后土壤有机碳垂直分布特征[J]. 简兴,王松,王玉良. 西北农业学报. 2014(11)
[7]Comparison on Soil Carbon Stocks Between Urban and Suburban Topsoil in Beijing, China[J]. LUO Shanghua,MAO Qizheng,MA Keming. Chinese Geographical Science. 2014(05)
[8]快速城市化时期中国城市建成区植被状况的时空分异特征[J]. 刘沁萍,杨永春,田洪阵,顾磊,张博. 自然资源学报. 2014(02)
[9]哈尔滨城市绿地土壤营养分析与植物种植对策[J]. 胡海辉,陈旭,徐苏宁. 水土保持研究. 2013(04)
[10]中国城市扩张态势与驱动机理研究学派综述[J]. 高金龙,陈江龙,苏曦. 地理科学进展. 2013(05)
博士论文
[1]城市化背景下城市森林结构与碳储量时空变化研究[D]. 张丹.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2015
[2]1980-2010年三江平原土壤有机碳储量动态变化[D]. 苗正红.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2013
[3]北京森林植被固碳能力研究[D]. 王光华.北京林业大学 2012
[4]水文条件变化对三江平原沼泽湿地土壤碳蓄积的影响[D]. 侯翠翠.中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所) 2012
[5]秸秆资源评价与利用研究[D]. 毕于运.中国农业科学院 2010
硕士论文
[1]松嫩草地不同植物群落及其土壤的化学计量特征比较[D]. 张海艳.中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所） 2015
[2]滨海城市木本植被多样性与储碳功能研究[D]. 王瑞静.上海师范大学 2012
[3]帽儿山天然次生林常见下木生物量的相对生长与分配[D]. 李晓娜.东北林业大学 2010
[4]哈尔滨城市绿地土壤研究[D]. 高玉娟.东北林业大学 2002
本文编号：3250645
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