生态系统碳汇能力仿真模型结构分析与模拟

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1、生态系统碳汇能力仿真模型结构分析与模拟——以猕猴桃果园为例卢花（海口经济学院财务会计学院，海南海口作者简介：卢花（1982—），女，江西九江人，海口经济学财务会计学院讲师，研究方向：农业经济。571127）摘要:论文运用系统动力学方法及原理，配合相关数据处理。依据系统动力学模型结构、因果关系分析的基础上,建立了由七个子模型、52个方程式组成的猕猴桃果园生态系统的碳汇能力的动态模型。在计算机上模拟出2011～2021年猕猴桃果园生态系统的碳汇能力变化情况。模型通过不断的修改、调试、检验证明该模型结构是可行的，而且也能够用来支持系统仿真模拟。其研究结果表明：2011年猕猴桃果园

2、生态系统的净碳汇实际值是4262.41kgC/mu，系统仿真值是4260.45kgC/mu，误差仅有1.96kgC/mu。同时，利用系统仿真模型还预测出猕猴桃果园生态系统在未来10年碳汇能力的大小及变化趋势。关键词：猕猴桃果园生态系统；模型结构；因果分析；系统仿真模型中图分类号：F30文献标识码：A文章编号：2017（01）-StructureofCarbonSinkCapacitySimulationModelofKiwifruitOrchardEcosystemLUHua(SchoolofFinanceandAccounting,HaikouCollegeofEcono

3、mics,Haikou,Hainan571127)Abstract:Themethodsandprinciplesofsystemdynamicsareusedtocooperatewithdataprocessing.Basedontheanalysisofsystem’sdynamicsmodelstructureandcausality,thedynamicmodelconcerningofcarbonsinkcapacityofkiwifruitorchardecosystemcomposedofsevensub-modelsand52equationsisesta

4、blished.Thechangesofcarbonsinkcapacityofkiwifruitorchardecosystemfrom2011to2021aresimulatedonacomputer.Themodelisprovedtobefeasiblebycontinuouslyrectifying,adjusting,andexamining,andcanbeusedtosupportthesimulationofthesystem.Theresultsshowthatintheyearof2011,thenetcarbonsinkvalueofkiwifrui

5、torchardecosystemwas4262.41kgC/mu,thesimulationvaluewas4,260.45kgC/mu,witherroronly1.96kgC/mu.Furthermore,thesystemsimulationmodelisusedtopredictthesizeandchangetrendsofcarbonsinkcapacityofkiwifruitorchardecosysteminthenext10years.Keywords:Ecosystemofkiwifruitorchard;modelstructure;causali

6、tyanalysis;systemsimulationmodel一、引言全球气候变暖问题，已成为当今国内外科学界关注的热点话题之一。大部分的气象专家认为：温室气体，尤其是CO2的浓度剧增引起了气候变暖。同时气候变暖还可能引起一些极端恶劣天气的发生，随之而来将是全球生态问题，对人类生产生活造成极大的威胁。因此，当前碳排放、碳储汇等相关问题成为各国学术界的研究重点。与此同时，众多估算碳汇的研究方法也层出不穷。以下我是目前国内外对森林碳汇的一系列估算方法。例如：样地清查法，是指通过设立典型样地，准确测定森林生态系统中的植被、枯落物或土壤等碳库的碳储量，并可通过连续观测来获知一定时

7、期内的储量变化情况的推算方法。归纳起来主要分为三种方法，即平均生物量法，平均换算因子法和换算因子连续函数法，这三种方法具有相同的数学推理方法基础，即都是在推算出生物量的基础上再乘以一10个换算系数求得碳储量的方法，换算系数通常在0.44～0.55之间。猕猴桃果园是一个复杂的生态系统，具有复杂性、因果反馈性、动态性、非线性等特点。其碳汇能力的大小不仅与猕猴桃果园生态系统本身密切相关，还与人口、管理投入、猕猴桃果种植面积以及农民的生活水平等各种因素密切相关。根据猕猴桃果园生态系统的汇能力，针对其内部结构和运行机制，建立