| 中国西南地区陆地生态系统碳密度空间格局及驱动因子 |
| 摘要点击 1668 全文点击 158 投稿时间：2025-07-25 修订日期：2025-10-11 |
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| 中文关键词 陆地生态系统 碳密度 随机森林模型 空间分布 影响因素 结构方程模型 |
| 英文关键词 terrestrial ecosystems carbon density random forest model spatial distribution influencing factors structural equation modeling |
| DOI 10.13227/j.hjkx.202507339 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 杨帆 | 重庆师范大学地理与旅游学院, 山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室, 重庆 401331 | yf981014@163.com | | 魏兴萍 | 重庆师范大学地理与旅游学院, 山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室, 重庆 401331 | xingpingwei@126.com | | 令狐小钰 | 重庆师范大学地理与旅游学院, 山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室, 重庆 401331 | | | 黄柔曼 | 重庆师范大学地理与旅游学院, 山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室, 重庆 401331 | | | 李慧 | 湖南师范大学地理科学学院, 长沙 410081 | | | 陈诗蝶 | 北京师范大学地理科学学部, 地表过程与资源生态国家重点实验室, 北京 100875 | | | 蔡云丽 | 重庆师范大学地理与旅游学院, 山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室, 重庆 401331 | |
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| 中文摘要 |
| 西南地区陆地生态系统碳密度的空间分布格局及其影响因素的复杂性，决定了其在区域碳循环研究中的关键地位，是实现精准碳汇评估与生态系统管理的重要突破点. 以中国西南地区陆地生态系统为对象，基于21世纪10年代中国陆地生态系统碳密度数据集和土系志土壤剖面数据，采用随机森林和分段结构方程模型，探究陆地生态系统三大碳库（植被地上生物量碳库、植被地下生物量碳库和土壤碳库）碳密度的空间分布特征及其影响因素的贡献程度. 结果表明：①21世纪10年代西南地区陆地生态系统碳密度（以C计）为（16.42±3.07）kg·m-2，碳储量为31.58 Pg；土壤碳库、植被地上碳库和植被地下碳库的贡献率分别为73.69%（23.27 Pg）、20.77%（6.56 Pg）和5.54%（1.75 Pg）. ②植被碳空间上呈现出南高北低的特征，土壤碳库大体以西高东低为主. ③分段结构方程模型显示，气候变化、植被覆盖和土壤理化性质直接影响陆地生态系统的生物物理过程，而地理环境和人类活动则主要通过改变土地利用和植被覆盖间接影响碳密度. 因此，准确评估我国西南地区陆地生态系统的碳储量，明确其空间分布特征，探讨各影响因子间的作用机制，对于评估气候变化下的碳汇/源反馈机制及预测未来碳循环趋势至关重要. |
| 英文摘要 |
| The complexity of the spatial distribution pattern of carbon density in terrestrial ecosystems in Southwest China and its influencing factors determines its key position in regional carbon cycle research and makes it a crucial point for accurate carbon sink assessment and ecosystem management. Based on the 2010s Chinese terrestrial ecosystem carbon density dataset and soil profile data from soil monographs， this study employs random forest and piecewise structural equation modeling to explore the spatial distribution characteristics and the contribution of influencing factors to the three major carbon pools （aboveground biomass carbon pool， belowground biomass carbon pool， and soil organic carbon pool） in terrestrial ecosystems in Southwest China. ① The results showed that the carbon density （C） of terrestrial ecosystems in Southwest China during the 2010s was （16.42±3.07） kg·m-2， with a total carbon storage of 31.58 Pg. The contributions of the soil carbon pool， aboveground vegetation carbon pool， and belowground vegetation carbon pool were 73.69% （23.27 Pg）， 20.77% （6.56 Pg）， and 5.54% （1.75 Pg）， respectively. ② The vegetation carbon pool showed a spatial pattern of higher values in the south and lower values in the north， while the soil carbon pool generally had higher values in the west and lower values in the east. ③ The piecewise structural equation model indicated that climate change， vegetation cover， and soil physicochemical properties directly affected the biophysical processes of terrestrial ecosystems， while geographical environment and human activities mainly influenced carbon density indirectly by altering land use and vegetation cover. Therefore， accurately assessing the carbon storage of terrestrial ecosystems in Southwest China， clarifying their spatial distribution characteristics， and exploring the interaction mechanisms among influencing factors are vital for evaluating the carbon sink/source feedback mechanisms under climate change and predicting future carbon cycle trends. |
