史前土地利用碳循环模型构建及应用——以伊洛河流域为例

学术界对全新世CO2浓度在8kaB.P.后逐步回升的原因有诸多看法。合理估算全新世人类土地利用对陆地生态系统碳储量的影响,是理解上述问题的主要途径之一。然而,史前土地利用面积的估算和空间分布常因数据缺乏而成为研究的难点。本文基于前人的半定量考古遗址预测模型,建立了一个估算史前土地利用碳循环的模型。它以遗址的环境和古文化参数作为输入数据,实现土地利用面积和空间分布的恢复,进而获得人类土地利用导致的陆地生态系统碳储量的时空变化。利用现代土地利用数据的检验模拟表明,模型具有较好的空间模拟能力。将该模型应用于我国旱作农业起源中心之一的伊洛河流域,揭示出仰韶文化前期（7～6kaB.P.）该流域内约7%的土地被人类开发利用,主要分布于下游河流两岸坡度较缓的低地;该过程导致流域碳储量损失了约15TgC(1Tg=1012g),占流域总碳库的3%。因此,人类活动在史前时期已较明显改变了地表景观,并对陆地生态系统碳循环产生了一定的影响。