强烈推荐潞安矿区系统康复与生态文明建设研究阶段性可研报告.docx
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强烈推荐潞安矿区系统康复与生态文明建设研究阶段性可研报告
潞安矿区系统康复与生态文明建设研究
阶段性研究报告
潞安矿区生态系统基础研究
项目单位:
山西潞安矿业(集团)有限责任公司
开发机构:
河南理工大学
二○一○年十二月
1矿区生态系统特性
1.1矿区生态系统的基本特征
1.1.1矿区及矿区生态系统基本概念
1.1.1.1矿区及其特征与类型
矿区(miningarea)一般指曾经开采、正在开采或准备开采的含矿地段,包括若干矿井或者露天矿的区域,具有完整的生产工艺、地面运输、电力供应、通信调度、生产管理以及生活服务等设施(陈玉和等,2000)。
也有学者认为,矿区是以开发利用矿产资源的生产作业区和职工及其家属的生活区为主,并辐射一定范围而形成的经济和行政社区;在该社区中,矿业作为主导产业,带动和支持本区经济与社会的发展(汤万金等,1999)。
矿区是一个功能结构远较矿山企业复杂的多样性的社区;它具有经济产业结构(是以矿物开采和加工为主导的)、资源结构、生态结构,是一个完整的功能系统。
但随着矿产资源的消耗,矿区中矿业的主导作用将会被矿区中其他产业所取代。
除了矿产资源这一主导资源外,还有土地、水、大气、景观、人口劳动力、人文历史、乡镇、社会等其他重要环境资源。
在矿产资源开发过程中,对其他环境资源的合理利用和保护,是矿区生态系统协调与平衡的关键,是矿区能够持续发展的重要条件。
矿区的特征主要有以下4点。
①矿区是由于资源开采加工及其相关活动衍生出来的、从事这些活动的地域空间场所。
这些活动是矿区形成的原因和存在的基础,没有资源开采行为就无所谓矿区,更无所谓矿区概念。
因此,在矿区概念中强调资源开采行为是矿区这一概念的起点。
②矿区应具有共同的经济属性,主要体现在矿区对所在区域的经济影响上。
正是由于矿区的出现打破或者改变了原有区域存在的经济环境形态,例如原来以农业为主,现在变成了矿业工业为主,原来是农田或牧草地现在变成了矿区。
③矿区应具有类似的环境属性。
由于采矿活动影响,对土地的挖损、占压以及引起的塌陷、污染等,对当地以及周边环境均产生了不同程度的影响,而且从时间上,其影响是持续的、深远的。
④矿区具有一定的社会属性。
矿区是通过对区内资源进行开采加工后销往区外而获得经济效益,所以矿区资源具有社会特征的一面,且资源的社会特征对矿区生产运营与可持续具有重要的影响,它包括国民经济和市场对矿区资源的需求状况、矿区资源对外交易费用水平、能源水源和原材料供给条件、劳动力和物质供应条件以及采矿工艺技术水平等。
矿区的类型可以按照开发规模、发展阶段、与周边中心城市的关系等不同标准来划分。
如按照矿区开发规模划分,一般可分为大、中、小型工矿区,各行业划分标准不同,一般是以生产能力、固定资产投资、职工人数、投入产出状况等综合划分,以煤炭为例可分为:
①大型矿区,煤炭年产量在1000万吨以上的矿区;②中型矿区,煤炭年产量在300~1000万吨的矿区;③小型矿区,煤炭年产量在300万吨以下的矿区。
按照矿区所处的发展阶段划分:
①新建煤矿,是指已纳入建设规划即将开发的矿区或者正在建设的矿区,此时矿区开发部署及外部协作条件均待确定;②在采矿区,是指矿区煤炭生产、洗选加工、运输、辅助设施等必备条件已经形成,并建立了相应的外部协作关系;③衰退矿区,是指已进入衰退中后期的矿区和报废矿区,此时煤炭资源接近枯竭,生产矿井相继转入深部和边残煤的开采,煤炭产量逐年降低,采掘主导产业的地位已经或者行将丧失。
按权属关系分类,可分为:
①国有工矿区(包括国家统配和地方国有);②乡镇工矿区;③个体工矿区。
一般国有工矿区为大、中型工矿区,造成的水土流失严重,但易管理,企业自身调控能力强,能在有关部门监督下,进行土地复垦和生态重建工程。
乡镇和个体工矿区属小型工矿区,数量多,分布广,难管理,往往以眼前利益为主,不考虑长远利益,土地复垦与生态重建工作极为棘手。
按照矿区与周边中心城市的关系划分:
①城市附属型矿区,此类矿区地处发达城市,城市基础设施齐全,社会功能完整,矿区与城市关系密切,矿区仅为城市的一个工业部门,其产值占城市工业总产值的比重较小,矿区发展已纳入城市统一规划之内,如京西、徐州矿区等;②城市主体型矿区,此类矿区地处较为发达城市,交通便利,城市功能完整,矿区与城市关系密切。
煤炭开采是城市的主体产业,矿区内资源丰富,,城市往往是因矿而兴起,如鸡西、平顶山、大同、抚顺等矿区;③城市映射型矿区,此类矿区远离城市中心,地处较偏远乡村、山区,交通相对不便,与城市协同发展差,在矿区范围内选择条件较好的乡镇为中心走矿区城市化发展道路,如潞安、大屯等矿区。
1.1.1.2矿区生态系统
矿业与生态系统主要联系是矿物的开发与生产加工过程,深渗到生态环境中,增加了生态环境中的无机物含量,对生物生存条件产生影响。
如果这种影响超过了自然所能调节的限度,那就要破坏生态平衡,最终影响矿业可持续发展。
因此,从生态学角度看,矿区生态系统属于自然人文复合生态系统,是由资源、环境、人口、经济和科技组成的相互联系、相互依存和相互作用的有机整体。
它是将生态学理论应用于矿区,结合工业生态学、产业生态系统(生态工业园)的研究成果,开展生态矿业、矿产生态学、矿业生态系统、绿色矿业等方面的研究(朱俊士,2000;霍明远,2000;寿嘉华,2000;肖松文等,2001;姜福兴、耿殿明,2002)。
研究矿区生态系统组成与结构及其动态变化,以期探明采矿活动及其衍伸产品对自然生态系统的影响,以及受其作用下的自然生态系统对矿业持续发展反作用。
从而通过经济、技术及管理等手段,使人类的矿业生产活动不再成为矿区生态平衡的破坏者,而逐步与矿区生态环境之间达到协调和适应。
为实现矿区可持续发展,还须以生态学、生态经济学、可持续发展理论为依据,建立以节约资源、清洁生产和废弃物多层次循环利用为特征的、以满足社会发展需要、提高人类的生活水平及改善矿区生态环境质量为最终目标的现代矿业发展模式。
1.1.2矿区生态系统的一般特征
从矿区的产生和发展过程以及从生态系统生态学角度来看,矿区生态系统是一个被改变了结构和功能的、受人类生产和生活影响明显的复合生态系统。
矿区生态系统的主要特点表现为:
①矿区生态系统是以人为中心的生态系统,且该系统的产生、存在、发展和消亡都是按人的意愿进行。
②矿区生态系统大都是在对原有农业生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的生态系统。
我国的大部分矿区主要集中在农业区,矿区开发之后,随着物流、能流、信息流的输入和大量非农业人口的涌入,原有农业生态系统的结构已发生了变化。
环境系统的功能也演化为以矿产资源和交通条件为主,加入了大量人工环境,使得矿区生态系统的环境更加复杂和多样化。
③矿区生态系统是一个开放系统,它与整个社会的自然-经济-社会复合系统息息相关。
既受自然生态规律的支配,又受社会经济规律的支配。
④生物群落发生改变,生产者数量减少,生物性生产下降;有相当数量家养动物和一定数量野生动物,但主要消费者是人。
⑤特殊的能量流动和物质循环,表现为能流与物流是开放式的。
大量的物质和能量在矿区生态系统中输入、输出、排放都大大超过了原来的生态系统,剧烈的人为活动在改变原环境的同时也不断地对其产生破坏;另外,矿区生态系统需要大量的辅助能源和辅助物质以维持其生产、生活的正常运行。
总之,矿区生态系统大都是在对原有农业或者自然生态系统进行一定程度破坏之后建立起来的新的生态系统。
1.2矿区生态系统的组成与结构
自然生态系统一般包括下列四种主要组成成分:
非生物环境、生产者、消费者和分解者。
但是,对于矿区生态系统,基于自身上述的特点,其主要成分由资源、环境、人口、经济和科技等5个子系统组成。
1.2.1资源子系统
1.2.1.1资源子系统组成及其特征
在自然生态系统中作为非生物环境的资源是其重要的组成部分。
资源子系统是矿区生态系统的物质基础。
矿产资源、土地、水资源、生物、气候等要素相互联系、相互作用,共同形成一个有机联系的整体。
各要素又由若干个子要素构成,如矿产资源有金属矿产、非金属矿产、油气资源等;土地资源有耕地、林地、牧草地、居民及工矿用地等。
矿产资源是整个采矿生产活动产生、存在以及消失的物质基础,是矿区生态系统区别于其他生态系统的关键。
在资源开发利用过程中除了矿产资源自身特点以外,必然涉及经济、社会、环境、技术、人口等诸多因素,是一个非常复杂的过程。
如煤炭资源开发受煤炭储量、赋存条件、煤炭质量、交通条件、机械设备、采煤技术、选煤方法、能源动力、市场需求等的影响,同时还要考虑生产安全、生态环境、土地复垦、作业环境、就业收入等诸多问题。
1.2.1.2潞安矿区资源概况
(1)煤炭资源
潞安矿区位于山西省东南部,太行山中段西侧、长治盆地西部,地理坐标为东经112°32´53"~113°16´35",北纬35°50´9"~36°33´49",南北平均长约65km,东西平均宽约60km,总面积4015km2(包括规划总面积2297km2和后备区1718km2),位于沁水煤田的东部中段,属于我国13个大型煤炭基地之一—晋东煤炭基地的范围内。
行政区划隶属长治市、潞城市及襄垣、长子、壶关、长治、屯留等县。
潞安矿区现有国有重点生产矿井6对,总设计能力为11.80Mta;在建矿井5对,设计能力为19.50Mta;地方煤矿及乡镇煤矿147处,面积约259.81km2,核定生产能力24.46Mta。
此外,矿区现有6座矿井型选煤厂,5座在建选煤厂,4座地方煤矿选煤厂,2座资源综合利用电厂,2座在建资源综合利用电厂,以及一系列的矿区辅助、附属企业和基础设施等。
潞安矿区发展规模随着时间的推移愈来愈大,其不同时期的有关煤炭生产及利用项目如表1-1。
目前已开采煤矿有五阳矿、漳村矿、石圪节矿、王庄矿、司马矿和常村矿等,均属大型煤矿生产企业,总占地面积约400km2。
表1-1潞安矿区现有及未来不同时段投运项目组成概况
实施阶段
煤矿项目
选煤项目
电厂项目
煤化工及建材项目
近期
2006-2010
潞安集团:
新规划建设2座,在建的建成5座,现有生产矿井扩建或维持现有生产能力的6座;产能2010年达到53.2Mta;
地方煤矿:
产能30.0Mta
潞安集团:
新建和改扩建同规模选煤厂;
地方煤矿:
维持现状。
2座在建矸石综合利用电厂建成;新建2座瓦斯电厂、1座煤矸石电厂、2座燃煤坑口电厂一期建成
煤基合成油示范厂、煤基合成油一期、新建煤矸石砖厂、水泥厂扩建、PVC厂扩建
中期
2011-2018
潞安集团:
新规划建设2座煤矿,产能达到64.1Mta;
地方煤矿:
规划期底产能22.5Mta。
潞安集团:
新建和改扩建煤矿配套同规模选煤厂
规划新建1座瓦斯电厂、1座矸石电厂、2座坑口电厂的二期工程。
煤基合成油产业化工程二期
远期
2019-2030
漳村矿关闭,矿区总产量稳定在86.0Mta
无新建选煤厂,各选煤厂保持与煤矿同规模
无新建电厂,维持以上规模
无新建项目
(2)气候资源
潞安矿区地处内陆,气候属于暖温带半湿润区,大陆性季风影响强烈、持久,冬季受蒙古高压控制,多为西北风,夏季处在东南季风西行的末梢,为大陆性气候。
年均气温7.5~12℃,但季节差异比较明显。
春季,少雨、多风,有“十年九春旱”之说,平均气温10~22℃;夏季平均气温>22℃,雨量集中,占全年降水量的60%以上,且多暴雨和冰雹,一般为60雨天(6~8月);秋季平均气温10~22℃,多有连绵雨;冬季平均气温<10℃,干寒、少雪、多风,长达5~6个月(一般10月至次年4月)。
对农业生产有重大作用的活动积温(≥10℃的积温)数值多在2815.0~3764.3℃,多年平均约在3278.4℃。
矿区多年平均降水量为547.78~660.61mm,年降水总量夏季占50~60%,冬季5%以下、春季占10~15%,秋季占25%上下,月均降水量最大值一般出现在7月,占全年的30~40%,最小值出现于12月,占年降水量的2%以下。
其降水特点:
一是降水总量小,地区变化较大,区域差异上表现为南部降水总量大于北部,呈带状递减;二是年内分配不均,7、8、9三月降水量占年总降水总量的60%上下,且多以暴雨形式出现;三是年际变化大,丰水年比枯水年多2~4倍。
受太阳辐射、大气环流和地理环境等因素综合影响,气象要素在水平地带的分布差异也比较明显(见图1-1)。
图1-1潞安矿区多年平均降水量空间分布格局
(3)土壤资源
从成土母质上来说,潞安矿区主要有黄土母质、坡积母质、冲积母质和洪基母质4类,以黄土母质和坡积母质为主。
其中前者是第四系上更新世地层的马兰黄土,呈淡灰带黄色,土体深厚,质地均匀、疏松,柱状发育,碳酸钙含量高,呈微碱反应,适合种植各种作物;主要分布于冲积平原和部分阶地上,由黄土经搬运后重新堆积而成;后者分布于海拔1000m以上的石质地区,由砂页岩和石灰岩经过风化后以残积和坡积的方式留在山上或搬运到山坡的中下部一带。
在所有土壤类型中,褐土是研究区地带性土壤,属半湿润暖温带半淋溶土,也是重要的农业土壤,广泛分布于丘陵区和山地等区域,从海拔800m到1300m均有分布。
另外,潮土、黄垆土大面积分布,棕壤也有一定面积的分布。
其中潮土属半水成土,大面积分布于中东部上党盆地区以及浊漳河两岸一级阶地;黄垆土属褐土的一个亚类组分,亦称耕种褐土,主要分布于研究区浊漳河二级阶地及山前坡麓平原,海拔一般在1000m左右,其母质为次生黄土,经长期人为垦种而成农耕土,土体深厚,碳酸钙淋溶淀积现象明显,通透性及耕性较好,适种性广。
总之,潞安矿区有4种主要土壤:
褐土、潮土、黄垆土、棕壤,其空间分布见图1-2。
图1-2潞安矿区主要土壤类型空间分布格局
(4)生物资源
潞安矿区植被多属森林草灌类型。
由于大部分土地被开垦为农田,天然植被较少,只有少部分自然植被和次生林残存。
①山区植被山区植被为草灌、真阔叶混交群落。
由于所处地势较高,气候凉爽,降水较多,自然植被覆盖较好,种类繁多。
主要生长着森林,林下混生着草灌植被。
一般覆盖率阴坡达70~90%,阳坡为40~50%。
在土体中有一定的淋溶作用和不同深度的腐殖质层,养分含量高,碳酸钙较为明显。
树木主要有人工栽培的油松、侧柏、杨树和自然草灌植被,如刺槐、白草、柴胡、胡枝子、醋柳、蒿类、苔藓等。
②丘陵区植被丘陵区多为农田所占用,自然植被仅残留与农田、沟坡边缘。
主要植被有酸枣、蒺藜、青杞、地黄、太阳花、白茅等和人工种植的树木。
有些地方由于植被覆盖度低,水土流失较为严重,养分贫乏,熟化程度较差,土体无明显特征。
③平川区植被平川区由于地势平坦,土壤肥沃,绝大部分为农田,自然植被仅残留于河畔、渠旁、路边,主要有青蒿、芦苇、狗尾草、田选花、苍茸等草本植被;此外,在田间、路旁主要分布着杨、柳、槐、榆等树种及杂草。
总之,研究区植被类型包括:
阔叶林、针叶林、灌丛和荫生矮林、一年两熟或两年三熟旱作农地等4种,主要树种有杨、柳、榆、椿及刺槐等,其中刺槐占优势;经济林主要有核桃、花椒、柿、枣、苹果、梨、山楂等。
矿区的牧草和野生灌草植物种类多样,牧草主要有紫花苜蓿、沙打旺和红豆草等;野生灌草类植物主要有酸枣、荆条、胡杖子、狼牙刺、红柳、白羊草、黄脊草、羊胡子草、狗尾草及蒿类。
栽培植物主要有玉米、高梁、谷子、豆类、小麦及蔬菜类作物,粮食平均产量约3.75×103kgandHutt,2001)。
全省采排煤矸石约4.0×107ta,历年累计堆存量1.0×109t,但年处置量仅占年产生量的4.0%,矸石积累仍在快速增加。
矿物淋溶雨水、粉尘等也对周围土地造成了不同程度的污染。
(2)山西省燃煤排放的烟尘多达1.4×107ta,SO2为1.5×107ta(Jdid,etal.,1999)。
2003年山西省煤矿区SO2排放量达3.3×106ta,烟尘排放量达4.5×106ta,分别占全省排放量的32.0%和51.5%。
(3)山西省长期采煤累计耗损地下水8.0×109t,水资源的破坏面积已达2.0×106hm2,占全省国土面积的13%。
2003年底山西省国土资源厅统计资料显示,全省湿地总面积为3.6×105hm2,比20世纪90年代初期减少了约1.4×105hm2,平均每年减少近1.0×104hm2。
河道、湖泊的干涸使水生动植物失去了生存条件,造成了大量水生物种的绝迹。
据调查,2006年山西煤矿的废污水排放量达2.9×108t,直接造成地表水与浅层地下水污染。
(4)煤炭开采造成的环境污染,最终导致生态系统结构与功能的失调或生态系统的解体、生物多样性急剧减少、建群种的消亡或更替,从而使原来的生态系统发生严重的逆向演替。
从1978~2005年,山西省因产煤直接破坏的森林面积6.1×106hm2,受影响的森林面积4.4×107hm2(Jdid,etal.,1999)。
矿产开采产生严重的大气污染,加重了森林净化空气的负荷。
山西轩岗煤矿排矸8年后的物种由原来7科32种降至4科6种,30年后只恢复到6科22种。
采煤使生态景观格局发生变化,加速景观的破碎化、岛屿化和生境异质性,导致生物群落的生殖交流受阻,产生遗传漂变。
采煤过程中大量排水,造成地下水位下降,地表土层严重缺水,随之导致全省林区成片中幼龄林窒息枯死。
阳泉矿区附近的平定县冠山森林公园树龄500年左右的油松多株死亡,灵石县万余株侧柏窒息枯死。
群落的物种组成和结构发生了根本性改变,生产力下降(MorinandHutt,2001)。
(5)植被覆盖度的降低会改变下垫面反照率,对大气和地面之间的热量、水分交换、大气运动产生影响,使区域气候要素发生波动,诱发水土流失、沙尘和旱灾等。
在山西大同塔山矿,采煤沉陷引发的土壤侵蚀总量由原来的(3.8~7.6)×106ta,增加为(4.3~8.3)×106ta,侵蚀模数由2073.2~3966.9t(km2·a)增加为2321.8~4335.6t(km2·a),单位面积侵蚀量增加了246.0~464.6t(km2·a),部分地块沉陷后土壤侵蚀强度上升了一个等级(洪雷,2003)。
随着矿区煤炭经济创造的巨大物质财富,人居物质需求得到根本满足,面对日益恶化的生态环境,如何追求矿区可持续发展,构建环境友好型矿区成为矿区经济发展模式的必然选择。
加之,法律法规的强制约束与环境保护管理与监督的从严执行,土地复垦、生态补偿、生态重建、循环经济、生态文明等一系列积极的生态环境治理行为驱动着矿区生态系统结构的改善。
大气污染、水污染、水资源短缺、生境破坏、生物多样性降低、粮食风险、水土流失等生态风险正被有效地遏制。
以潞安矿区为例,为追求矿业可持续发展,矿区开展了卓有成效的土地复垦措施。
截止2010年,矿区完成采煤沉陷地的土地复垦80384亩,矸石山占地的土地复垦总量为494亩,合计复垦80878亩,其中,复垦为耕地的占99.4%,林地与园地占0.6%。
矿区的土地复垦有效地缓解了当地的人地矛盾。
总之,高强度的人为活动使得矿区由最初自然生态系统占主导地位的结构逐渐转变为人工生态系统占主导地位的复合生态系统。
伴随矿区生态系统的演替,矿区的物质循环、能量流动及信息传递3大功能也在发生变化。
煤炭作为我国主要的一次性能源在我国的能源结构与战略中占有重要的地位。
矿区的一切人类活动都与煤炭的生产及加工密切相关,同时煤炭的生产及加工又无时不刻地作用于矿区的自然环境。
以煤炭为核心的矿区物质循环、能量流动是通过自然及人工生态系统的食物链与食物网来完成的。
矿区复合生态系统物质流动具有以下特征:
(1)占主导地位的煤炭及其衍生物等物质在生态系统中做非循环式运动,并被大量地输出系统外界,物流过程中物质守恒被打破;
(2)煤炭及其衍生物等物质仅在生产者层次可以重复利用;(3)生态环境扮演分解者的角色,而且其分解功能极其低下;(4)物质流动复杂化。
矿区复合生态系统能量流动特征如下:
(1)在能量使用上,大部分能量在非生物之间交换和流转,反映在人力制造的各种机械设备运行过程之中,并且随着矿区的发展,它的能量、物资供应范围越来越大;
(2)在传递方式上,矿区复合生态系统的流动方式多,除在自然生态系统的食物网传递能量外,更主要地是通过采掘、能源生产、运输部门等工业产业链来传递能量;(3)在能量流运行机制上,能量流动以人工为主,自然流动为辅。
C作为煤炭化学组成的主要元素,是矿区最重要的物质循环。
矿区C循环最大的特征是C输出大于C输入,表现为净C源,这种特征导致矿区资源耗竭与大气环境污染问题严重。
S元素虽然在煤炭化学组成上含量很少,但它在循环过程中产生的环境危害严重;矿区排放的SO2含量已明显超出自然环境的容纳负荷。
水循环是矿区物质循环的核心,对其它物质的循环驱动效应最为显著;大量抽采地下水及不合理地利用地表水所产生的水资源耗竭、水质污染已破坏了矿区生态系统中的水动态平衡。
信息传递决定着矿区生态系统的自我调节能力。
人类活动有意识的行为是矿区生态系统的支配性信息,驱动着系统的物质与能量流动,影响着系统的结构稳定与生物多样性。
在诸多的人类行为信息中,经济发展模式是最主要的信息。
单纯追求经济效益的发展模式是导致矿区生态系统物质循环失衡与能效降低的主要原因,也直接影响系统的生态承载力。
可持续发展的经济模式将逐渐削弱单纯追求经济效益发展模式所产生的这一系列矿区环境生态风险。
经济-社会-环境可持续发展的矿区发展模式已成为潞安集团今后发展的主基调。
在绿色开采及绿色加工的理念下,通过采用洁净煤技术发展煤炭洗选加工、废弃物资源化综合治理、构建循环经济产业链、土地复垦及生态重建等积极的人类行为信息的驱动,潞安矿区的物流、能流产生的生态风险正在有效地被遏制。
4潞安矿区生态系统净初级生产量
4.1国内外研究进展
对植被净第一生产力NPP(netprimaryproduction)的估算,最早可以追溯到19世纪80年代Ebermayer对德国巴伐利亚森林物质生产力的测定,但是大规模世界范围内的工作则开始于20世纪60年代。
特别是国际生物圈计划(InternationalBiosphereProgram,IBP)以来,以研究生物生产力为核心的生产力生态学成为生态学的热点,进行了许多NPP的测定,并以测定资料为基础,联系环境因子建立了许多模型。
根据Ruimy等的归纳,估算NPP的模型主要有三类:
统计模型(亦称气候相关模型)、参数模型(亦称光能利用率模型)和过程模型(亦称机理模型),如表4-1所示。
表4-1NPP估算模型的比较
模型类型
模型名称
优点
缺点
统计模型
Miami
Thornthwait
Chichugo
(1)模型简单;
(2)气候参数容易获取。
(1)生理生态机制不清楚;
(2)估算结果以点带面;
(3)误差大,估算的是潜在的NPP。
过程模型
TEM
BIOME-BGC
CENTURY
(1)生理生态机制清楚;
(2)可以模拟、预测全球变化对NPP的影响;
(3)估算结果较准确。
(1)模型复杂;
(2)所需参数多,不易获得;
(3)区域尺度转化困难。
参数模型
CASA
GLO-PEM
改进的PEM
(1)许多植被参数可由遥感获得;
(2)区域尺度转化容易;
(3)植被变化信息能立即反映在NPP估算上。
(1)缺乏可靠的生理生态基础;
(2)光能传递及转换的过程还存在许多不确定;
(3)无法进行NPP预测。
4.1.1统计模型
在NPP研究的起始阶段,由于资料的欠缺和技术的落后,多数学者普遍选择了一种较为简单的统计学方法。
这种方法仅考虑到一般情况,即在自然环境条件下,植被群落的生产能力除受植被本身的生物学特性、土壤特性等限制外,主要受气候因子的影响。
因此,可以通过对气候因子(主要是太阳辐射、气温和降水)与植物干物质生产的相关性分析,来估算植
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