论文摘要
茶园生态系统是区别于农田和森林生态系统的一个有管理的半人工生态系统,具有较高的碳汇能力,对于单位GDP碳排放具有重要贡献。本文以茶园种植面积辽阔的雅安市名山县为研究区域,以评估该县茶园生态系统的碳汇能力为目标。首先,相关数据收集与分析,并利用ENVI遥感软件、ARCGIS地理信息系统软件对名山县2010年3月18日的遥感图像进行茶园信息提取,统计出名山县茶园面积并作出茶园分布图;其次,野外实地观测与实验室分析,采用生物量法计算样地范围内的茶树、杂草与枯枝落叶及土壤的碳汇量,并与周围农田生态系统进行对比分析;最后,名山县茶园碳汇能力综合评价。本研究得到的主要结果总结如下:(1)通过遥感图像增强,最佳波段选择,得出其最佳波段组合为TM1、TM6、TM8。名山县遥感图像监督分类结果精度较高,总体分类精度为94.42%,Kappa系数为0.93,茶园的错分误差为5.77%。统计得出名山县茶园面积为17646.3 hm2万亩。(2)茶树各器官含碳率不同,但是相差不大,波动范围在43.52%~47.89%之间。得到茶树各器官含碳率分别为茶树枝(47.7%)>茶树叶(45.83%)>茶树根(45.38%),生物量法计算出每株茶树碳汇量为144.12g,单位面积茶树碳汇量为7.6t/hm2。(3)茶园土壤有机碳浓度在0.66%~2.84%范围之内,其变异系数在0.44%~10.44%范围内,土壤有机质在1.93%~4.90%之间。土壤各土层有机碳浓度依次为0~10cm土层>10~20cm土层>2~40cm土层,随着土层增加,各土层的土壤有机碳浓度逐渐减小,且土层之间变化极显著。茶+桂模式单位面积土壤碳储量为109.1t/hm2,茶园净作模式单位面积土壤碳储量77.6t/hm2,名山茶园土壤有机碳含量加权平均为81.2t/hm2。(4)杂草含碳率在33.15%~38.93%范围之内,均值为34.07%,枯枝落叶含碳率在40.90%~45.82%范围之内,均值为43.75%,单位面积枯枝杂草碳储量为1.56t/hm2。(5)各茶园生态系统单位面积碳储量在75.7t/hm2-135.5t/hm2范围内波动。茶+桂模式系统单位面积碳储量为118.8t/hm2,茶园净作模式系统单位面积碳储量86.7t/hm2,名山县茶园生态系统单位面积加权平均碳储量为90.4t/hm2,大于农田生态系统的碳储量85.1t/hm2。2010年3月18日遥感图像提取茶园生态系统的碳汇量为159.52万吨,2000年名山县茶园生态系统碳汇量为30.13万吨,10年间,名山县茶园生态系统碳汇量增加了约129.39万吨,平均每年增加约12.94万吨。茶园生态系统的碳汇能力较强,大于很多森林生态系统、农田生态系统和草原生态系统,对缓解全球气候变暖、发展区域碳交易、提高茶农经济效益以及雅安生态城市建设有积极的作用。