【技术实现步骤摘要】
促进生态服务功能提升的植被覆盖度恢复上限计算方法
[0001]本专利技术涉及生态恢复工程规划
,更具体的说是涉及一种促进生态服务功能提升的植被覆盖度恢复上限计算方法。
技术介绍
[0002]植树造林是世界各国普遍采用的一种强有力的生态恢复手段。植被是影响生态系统服务的重要因素,在生态管理实践中,管理者倾向于通过改善植被达到提升生态系统服务的目标。然而,生态系统服务对植被覆盖度的响应是一个复杂的过程,尽管各种研究发现植被覆盖度与生态系统服务之间存在相关关系,但其线性或非线性特征仍不清楚,广泛植树造林而不根据当地降水条件和其他生态限制来选择树种与最佳覆盖度是不可持续的,反而会使生态系统服务功能下降,并造成社会经济后果。因此植被覆盖度应以维持一定水平为宜,生态恢复的人为干预存在一个合理上限,超过该上限,生态系统功能不会显着增加,反而可能会下降。寻找维持最大生态系统服务功能的植被覆盖度的确定方法显得尤为重要,是一个重要的科学问题。
[0003]目前常用的上限确定方法多依托统计分析方法,但这些传统方法存在一些不足。比如:探索性统计分析类的方法只能洞察上限的数量和一般形式的关系,也即只能用来选择模型,随后还需另选合适模型进行拟合。推断性统计分析类的方法有的可能无法检测到低水平的突变点,而有的虽然数据要求相对较低,但总是只找到单个上限,存在忽略考虑真正的函数关系是否包含上限以及包含多少个上限的问题。
[0004]因此,如何实现对突变点数量的判断以及拟合模型的选择,是本领域技术人员亟需解决的问题。
专利 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种促进生态服务功能提升的植被覆盖度恢复上限计算方法,其特征在于,包括以下步骤:获取生态工程区的多组植被及服务数据,每组植被及服务数据分别包含植被覆盖度FVC及对应的多个生态系统服务指标;分别对每组中的多个所述生态系统服务指标进行加权求和,得到各组的生态系统综合服务指数IES;以FVC为横坐标,以IES为纵坐标,绘制FVC与IES的关系散点图,并利用滑动窗口沿横坐标正方向依次滑动,得到n个子集;对每个子集中的散点进行局部回归,得到n个局部回归函数;计算n个局部回归函数的中心点值,并用曲线拟合连接,得到FVC与IES的关系曲线;根据FVC与IES的关系曲线估计FVC的上限点;利用重采样方法估计FVC的上限区间。2.根据权利要求1所述的促进生态服务功能提升的植被覆盖度恢复上限计算方法,其特征在于,每组数据中的生态系统服务指标包括:碳固存服务、土壤保持服务和水源涵养服务;其中,所述碳固存服务以生态系统碳储量为指标,计算公式为:;式中,C为总碳存储量;C
a
为地上碳存储量;C
b
为地下碳存储量;C
s
为土壤碳存储量;C
d
为死亡有机质碳存储量;土壤保持服务指标以土壤保持量作为指标,计算公式为:;式中,S、S
p
和S
v
分别对应表示土壤保持量、潜在土壤侵蚀和实际土壤侵蚀;R表示降水侵蚀因子;K表示土壤侵蚀因子;L表示坡长因子;F表示坡度因子;C表示植被覆盖因子;P表示管理因子;水源涵养服务以产水量为指标,计算公式为:;式中,W为产水量;P为降水量;ET为蒸散量。3.根据权利要求1所述的促进生态服务功能提升的植被覆盖度恢复上限计算方法,其特征在于,获取生态工程区的多组植被及服务数据之后,还包括:检验植被覆盖度FVC与各生态系统服务指标之间是否存在相关关系。4.根据权利要求1所述的促进生态服务功能提升的植被覆盖度恢复上限计算方法,其特征在于,所述生态系统综合服务指数IES的计算过程包括:将各组中的多个所述生态系统服务指标进行处理,消除量纲差异,处理公式为:;式中,Z
r
为第r个消除量纲差异后的生态系统服务指标,r为生态系统服务指标;ES
r
表示第r个生态系统服务数据,ES
r,mean
表示各组数据中第r个生态系统服务指标的平均值;利用变异系数法对各生态系统服务指标进行赋权,得到生态系统综合服务指数IES,计算公式为:
;;;式中,σ
r
为第r个生态系统服务指标的变异系数,r=1、2、3;R为生态系统服务指标的个数;为第r个生态系统服务指标的平均值,D
r
为第r个生态系统服务指标的权重;IES为生态系统综合服务指数。5.根据权利要求1所述的促进生态服务功能提升的植被覆盖度恢复上限计算方法,其特征在于,n个子集的获得过程包括:以FVC为横坐标、IES为纵坐标,绘制FVC与IES的关系散点图,得到(FVC1,IES1)~(FVC
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【专利技术属性】
技术研发人员:刘晓曼,袁静芳,杨子颢,章世喜,侯鹏,刘成,周倩,高兵兵,王超,王健,付卓,黄艳,吕娜,彭阳,尤春赫,
申请(专利权)人:生态环境部卫星环境应用中心,
类型:发明
国别省市:
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