一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法，包括：在研究区的陆域范围内，选择典型陆地生态系统作为评价对象；收集评价对象与固碳功能相关的数据；从碳储量、碳汇、固碳潜力三个维度构建陆地生态系统固碳功能重要性评价指标，确定指标分级赋值标准，将评价指标划分为多个等级；评估陆地生态系统碳储量、碳汇、固碳潜力的重要性，分别提取三者重要性等级最高的图斑；进行空间叠加与合并，生成综合固碳功能的极重要图斑；进行聚合处理，转换为生态保护红线的矢量范围。该方法可解决无法对陆地生态系统固碳功能的保护红线的准确划定的问题，为拓展生态保护红线划定、积极应对全球气候变化和实现碳中和目标提供科技支撑。供科技支撑。供科技支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法


[0001]本专利技术涉及地理信息
，特别涉及一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法。

技术介绍

[0002]目前，陆地生态系统通过植被的光合作用吸收大气中的CO2，是当今国际社会公认的最经济可行和环境友好减缓大气CO2浓度升高的重要途径之一。如何提高陆地生态系统碳储量及其固碳能力，是当前国际社会广泛关注的焦点。我国幅员辽阔，地域差异显著，生态系统类型多样，陆地生态系统碳源、碳汇空间分布存在明显差异，科学划定陆地生态系统固碳功能的保护红线，协同推进生态保护与修复，统筹实施监测与评估，进一步提高陆地生态系统碳储量和固碳潜力，为缓解全球气候变化和实现碳中和作出重要贡献。
[0003]生态保护红线是指在生态空间范围内具有特殊重要生态功能、必须强制性严格保护的区域，是保障和维护国家生态安全的底线和生命线，通常包括具有重要水源涵养、生物多样性维护、水土保持、防风固沙、海岸生态稳定等功能的生态功能重要区域，以及水土流失、土地沙化、石漠化、盐渍化等生态环境敏感脆弱区域。
[0004]生态保护红线将森林、灌丛、草地等生态系统纳入保护范围，有助于逆转生态退化趋势，增强生态系统碳储量和固碳潜力。初步估算，生态保护红线范围涵盖了全国近50%的碳储量，成为应对全球气候变化的重要抓手。
[0005]我国陆地生态系统已成为全球重要的碳库，特别是森林生态系统，在全球碳循环中扮演着重要角色。已有研究表明，2010
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2016年，我国陆地生态系统年均吸收约11.1亿吨碳，这一巨大的固碳能力相当于吸收了同时期人为碳排放的45%。未来，随着生物多样性保护、山水林田湖草系统治理等重大生态工程的实施，陆地生态系统固碳潜力还将持续增强。
[0006]但是，固碳功能尚未作为生态保护红线划定的依据，这也使得一些碳储量高、固碳潜力大的陆地生态系统并没有全部纳入严格保护和监管范围，有可能造成固碳功能保护的空间缺失。当前，国内外在陆地生态系统碳储量清查、碳通量、循环过程模拟、碳收支评估以及碳汇管理方面做了大量研究工作，但尚未提出陆地生态系统固碳功能的保护红线划定方法，因此，如何实现对陆地生态系统固碳功能的保护红线的准确划定，成为当下亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法，用以解决现有生态保护红线体系不考虑生态系统固碳功能，并且缺少陆地生态系统固碳功能的保护红线划定方法的技术问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：本专利技术实施例提供一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法，包括：（1）在研究区的陆域范围内，选择典型陆地生态系统作为评价对象；所述典型陆地
生态系统包括：森林、灌丛和草地生态系统；（2）收集所述评价对象所在区域范围内与固碳功能相关的数据；所述与固碳功能相关的数据包括：气象资料、遥感数据、生态系统类型、植被类型、土壤属性数据、生态系统碳储量以及碳通量；并对所述与固碳功能相关的数据进行预处理；（3）从碳储量、碳汇、固碳潜力三个维度构建陆地生态系统固碳功能重要性评价指标，确定指标分级赋值标准，将评价指标划分为多个等级；（4）评估所述研究区的陆域范围内陆地生态系统的碳储量、碳汇、固碳潜力重要性；将三者的极重要图斑进行空间叠加与合并，生成综合固碳功能的极重要图斑。
[0009]（5）将综合固碳功能的极重要图斑进行聚合处理，转换为生态保护红线的矢量范围。
[0010]进一步地，步骤（2）中的所述气象资料包括：获取所述评价对象所在区域范围内的每月降水量、平均温度、相对湿度、各气象站编号、经纬度和海拔；以及每个气象站在相应分析时间尺度内的降雨量、温度和风速；并根据各气象站的经纬度信息，采用ArcGIS的Kriging空间插值法，获取气象数据栅格图像。
[0011]进一步地，步骤（2）中的所述遥感数据包括：采用最大合成法合成月NDVI数据，再将月NDVI数据合成年最大NDVI影像，获取逐年及逐月NDVI影像。
[0012]进一步地，步骤（2）中的所述生态系统碳储量包括：通过野外样地实测获取的生态系统植被、枯落物以及土壤碳储量。
[0013]进一步地，步骤（2）中的所述生态系统碳通量包括：通过碳通量现场观测获取植被光能利用率、光合有效辐射以及土壤呼吸。
[0014]进一步地，步骤（2）中的对所述与固碳功能相关的数据进行预处理，包括：在地理信息系统平台上，对所述与固碳功能相关的数据进行数据格式转换、投影转换、重采样、空间插值，并统一到一个坐标系下、统一相同分辨率。
[0015]进一步地，步骤（5）包括：利用GIS聚合工具，将邻近图斑聚合为相对完整连片的大块图斑；聚合举例设置为m个像元大小；扣除独立细小n个图斑，降低斑块破碎化程度；利用GIS数据格式转换工具，将处理后的综合固碳功能极重要图斑转换为生态保护红线的矢量范围。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法，综合考虑地域差异和空间格局，以森林、灌丛、草地等典型陆地生态系统作为划定对象，从碳储量、碳汇、固碳潜力3个维度构建固碳功能重要性评价指标体系，解决无法对陆地生态系统固碳功能的保护红线的准确划定的问题。从而为拓展生态保护红线划定方法、积极应对全球气候变化和实现碳中和目标提供科技支撑。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例提供的陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法流程图。
[0018]图2为本专利技术实施例提供的陆地生态系统固碳功能重要性评价指标体系示意图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0020]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0021]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0022]参照图1所示，本专利技术实施例提供一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法，包括：（1）评价对象的确定：在研究区的陆域范围内，选择森本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法，其特征在于，包括：（1）在研究区的陆域范围内，选择典型陆地生态系统作为评价对象；所述典型陆地生态系统包括：森林、灌丛和草地生态系统；（2）收集所述评价对象所在区域范围内与固碳功能相关的数据；所述与固碳功能相关的数据包括：气象资料、遥感数据、生态系统类型、植被类型、土壤属性数据、生态系统碳储量以及碳通量；并对所述与固碳功能相关的数据进行预处理；（3）从碳储量、碳汇、固碳潜力三个维度构建陆地生态系统固碳功能重要性评价指标，确定指标分级赋值标准，将评价指标划分为多个等级；（4）评估所述研究区的陆域范围内陆地生态系统的碳储量、碳汇、固碳潜力重要性，分别提取三者重要性等级最高的图斑；将三者的极重要图斑进行空间叠加与合并，生成综合固碳功能的极重要图斑；（5）将综合固碳功能的极重要图斑进行聚合处理，转换为生态保护红线的矢量范围。2.根据权利要求1所述的一种陆地生态系统固碳功能的生态保护红线划定方法，其特征在于，步骤（2）中的所述气象资料包括：获取所述评价对象所在区域范围内的每月降水量、平均温度、相对湿度、各气象站编号、经纬度和海拔；以及每个气象站在相应分析时间尺度内的降雨量、温度和风速；并根据各气象站的经纬度信息，采用ArcGIS的Kriging空间插值法，获取气象数据栅格图像。3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军会，高吉喜，马苏，郑颖娟，刘洋，周甲男，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：