江门市土地利用变化对其生态系统服务功能影响的研究

本文从土地利用数量、结构的变化等方面来研究1995年、2000年、2003年不同年份之间江门市城市化过程中土地资源的动态变化。在土地利用变化研究的基础上,利用材积源生物量等估算方法及有关文献资料,分别估算究1995年、2000年、2003年江门市植被生物量、植被净生产量、碳净固定量、氧释放量,从而计算出随着植被面积的变化,不同年份之间植被生物量、净生产量,区域生态系统固碳放氧能力的变化值,将土地利用方式变化引起的生态环境影响程度定量化。     

北京市城乡结合部17种常用绿化植物固碳释氧功能研究

固碳释氧是植物的一项重要生态服务功能。以北京市朝阳区城乡结合部17种常用绿化植物为研究对象,采用美国Li-6400便携式光合测定仪和Li-2000冠层分析仪测定植物的光合速率和叶面积指数,通过聚类分析将其固碳释氧能力分级,并对植物固碳释氧效益进行了系统的定量研究。结果表明,17种常用绿化植物的光合速率曲线多呈单峰或双峰趋势,单位叶面积固碳量为2.92~13.81 g(m2·d),释氧量为2.12~10.05 g(m2·d);单位土地面积固碳量为11.00~92.71 g(m2·d),释氧量为8.00~67.42 g(m2·d)。单位叶面积固碳释氧能力聚类分析表明,乔木(9种)分为两级,灌木(5种)分为两级,草本植物(3种)分为两级;单位土地面积固碳释氧能力分析表明,乔木(9种)分为两级,灌木(5种)分为三级,草本植物(3种)分为两级。因此,提高城乡结合部林草植被系统的固碳释氧效益,除选择固碳释氧能力较强的植物外,还应综合考虑拟选植物的结构配置。     

华北地区城市绿地固碳能力测算研究

文章通过对位于华北地区的7个案例的城市绿地植被固碳能力的研究,形成一套系统的计算方法。结果表明:适用于雄安新区的城市绿地单位面积固碳能力约为2.62 kg/a·m^2;各个植被群落的固碳能力从大到小依次为乔木(2.66 kg/a·m^2)、灌木(2.59 kg/a·m^2)、地被(2.01 kg/a·m^2)。研究结果将为实现城市绿地空间的合理布局、推进低碳城市建设提供科学依据。     

黄土高原草地植被与土壤固碳量研究

在黄土高原自东南向西北,采用样带多点调查与定位监测相结合的研究方法,系统分析了不同草地类型封禁初期和封禁11 a草地生物量与固碳量变化特征。结果表明:4种草地类型地上活体植物、凋落物/地下活体根系和土壤中碳密度与碳储量分布规律均为森林草原＞梁塬典型草原＞丘陵典型草原＞荒漠草原;草地封禁11 a,地上活体植物、凋落物、0~100 cm活体根系和土壤中碳密度总量,森林草原类型为63.38~97.65 t·hm^-2,梁塬典型草原类型为49.04~68.80 t·hm^-2,丘陵典型草原类型为52.33~62.11 t·hm^-2,荒漠草原类型为11.93~19.62 t·hm^-2;碳储量4种草地类型分别为230.287 7 Tg C、332.306 7 Tg C、484.055 5 Tg C和113.856 3 Tg C;黄土高原草地总固碳量为573.10 Tg C,其中:活体植物为42.89 Tg C,占总固碳量的7.48%;凋落物为80.40 Tg C,占14.03%;活体根系为108.66 Tg C,占18.96%;土壤为341.15 Tg C,占59.53%。这充分表明,封禁不仅能使草地植被快速恢复和生物量增加,而且也是提高草地固碳潜力的一条重要途径。     

燕山北部山地人工林和天然次生林的生物碳贮量

为了了解人工林与天然次生林碳汇功能的差异,以燕山北部山地华北落叶松人工林和杨桦天然次生林为研究对象,对不同年龄阶段的两种林分的生物碳贮量进行了研究。结果表明:13、18、28 a生杨桦天然次生林总生物碳贮量分别为27.33、35.77、46.13 t/hm²,9、13、30 a华北落叶松人工林分别为21.97、34.14、55.62 t/hm²; 0~13 a,14~18 a,19~28 a杨桦林生物总碳贮量的年碳积累速率分别为2.10、1.69、1.04 t/hm², 0~9 a,10~13 a,14~30 a落叶松林分别为2.44、3.04、1.34 t/hm²;华北落叶松单木生物量增长速率明显高于白桦和山杨,在10~25 a的年龄段,落叶松生长速度是白桦、山杨的1.63~5.83、2.26~7.87倍;华北落叶松的BCEF(生物量转化和扩展因子)和BEF(生物量扩展因子)随年龄和胸径的增长有逐渐降低的趋势,而白桦和山杨的两个参数则有逐渐增加的趋势。由此得出结论,在燕山北部山地,与杨桦天然次生林相比,华北落叶松人工林表现出更强的碳吸存能力,该地区大面积的华北落叶松幼、中龄林具有巨大的碳汇潜力;同时,使用生物量碳计量参数时应考虑树种、林龄和胸径的差异。     

城市绿地固碳释氧和降温增湿功能研究进展

随着我国经济的飞速发展和城市化进程的加剧,雾霾、沙尘、热岛效应等城市环境问题日益显著,生态系统也遭到严重破坏。实践可知,城市绿地能够显著改善城市空气循环,调节城市热效应,具有其他基础设施没有的绿化功能,因而近年来城市绿地的固碳释氧和降温增湿功能日益受到重视。目前国内外学者多关注植物个体水平固碳释氧和降温增湿功能的研究,研究方法也有所不同,但基于植物群落总体生态功能的研究并不多见。本文在分析前人相关研究成果的基础上总结其发展趋势,为今后研究提供参考。     

湖北省土地整治项目碳效应核算及其分析

论文通过构建土地整治项目碳效应分析框架,将土地整治碳效应分为短期碳效应及长期碳效应,其中短期碳效应分为工程施工碳效应及地类转换碳效应,长期碳效应分为农田生态系统固碳效应和农业耕作活动碳效应。以湖北省14个土地整治项目为例,采用碳排放系数法、生态系统类型法等进行整治项目碳效应核算,并计算土地整治项目实施后达到碳平衡所需的时间,对比分析处于不同地貌类型及工程类型区的土地整治项目碳效应及其构成的差异性。研究结果表明：工程施工是土地整治项目碳排放的主要来源,各项目碳排放总量为4 602.00~22 760.81 t,单位面积碳排放为5.18~19.62 t/hm²;地类转换既有碳汇效应,又有碳排放效应;土地整治后,各项目农田生态系统固碳能力增加了412.27~2 794.91 t/a;耕作活动碳排放也较整治前有所增加,增加强度从8.11 t/a至463.76 t/a不等。整治工作后各项目达到碳平衡的时间最少需要2.68 a,最多需要36.66 a。对比分析表明,地形地貌、工程类型虽不是土地整治各类碳效应产生的决定性因素,但却间接地在工程施工难易程度、排灌条件、耕地产能等多方面对土地整治项目区碳效应产生重大影响。     

印江槽谷型喀斯特地区植被碳储量及固碳潜力研究

以印江槽谷型喀斯特石漠化地区11种植被类型(人工纯林、人工混交林、天然纯林、天然混交林、疏林、竹林、经果林、灌木林、石山地、宜林地、草地)为研究对象,分析了植被碳储量的空间分布格局,并对区域植被固碳速率、碳储量进行了估算,并预测了理论最大固碳潜力。结果表明:印江研究区植被碳储量空间分布为,乔木层(25.06 t/hm²) > 灌木层(3.51 t/hm²) > 草本层(1.10 t/hm²),其平均固碳速率为10.63 t/(hm²·a),植被碳储量为172.23×10³ t,植被理论最大固碳潜力为94.02 t/hm²。研究结果对于评价和估计印江槽谷型喀斯特石漠化地区森林的碳汇功能,以及提高碳储量有重要意义。     

速生草本植物替代化石能源降碳除霾技术研究

该研究对皇竹草、甜象草、凤眼莲、芦苇的年生物量、有机碳含量、年热能产量进行了分析。结果表明:1)4种速生草本植物均能在单位时间和单位面积范围内获得最大生物量,甜象草生物总量可高达412.48 t/hm2。2)4种草本植物的平均有机碳含量可达49.2%,近似于2t速生草本植物可抵1t无烟煤释放的能量。3)4种植物的年平均热能产量为8.65×109kJ/hm2,相当于295.76t的标准煤,核算出1亿hm2的种植面积,每年可获得380亿~400亿t生物质,制备成固态、液态与气态的能源产品,替代化石能源,实现大气温室气体负增长;降碳除霾;解决能源和相关环境问题。     

生物炭对农田土壤-植物系统有机碳储量的影响

为探究生物炭对农田土壤有机碳储量以及作物固碳量的作用效应,在长江中下游地区地带性土壤黄棕壤上设置田间小区试验,采用玉米-小麦轮作方式,在不同生物炭用量[0.0 kg/(m~2·a)-(CK)、0.5 kg/(m~2·a)-(BC1)、4.5 kg/(m~2·a)-(BC2)]条件下,对土壤有机碳含量、作物生物量、作物光合固碳量等指标进行了测定分析,并估算了试验条件下农田土壤-植物系统有机碳储量。结果表明:(1)在0~20cm土层,BC2处理两季玉米收获时的土壤有机碳储量(3.72和3.77 kg/m~2)分别比CK处理增加18.93%和19.23%。小麦季BC2的土壤有机碳储量达3.43 kg/m~2,也比CK增加了12.83%。BC1处理比CK虽有增加,但未形成显著差异。土壤有机碳含量是土壤有机碳储量增加的基础。(2)两季玉米收获时其BC1处理的单株固碳量未显著高于对照,BC2处理的玉米单株固碳量(80.06和80.69 g/株)则分别比对照提高6.46%和7.16%。在小麦季,2个生物炭处理的植株单株固碳量均高于对照,尤以BC2处理较为突出,其单株固碳量达到3.06 g/株,比对照显著提高16.17%。作物生物量对植株单株固碳量有显著贡献。(3)就土壤-植物系统有机碳储量而言,BC2处理下,在两季玉米收获时该值分别为4.42和4.50 kg/m~2,显著高于CK处理,增幅达16.75%和17.09%。小麦季BC2处理的土壤-植物系统有机碳储量也达到了3.70 kg/m~2,比CK显著提高13.07%。在三季作物中,土壤有机碳储量占整个土壤-植物系统有机碳储量的80%~93%,土壤是农田生态系统碳增汇的主要来源,减少土壤碳排放可以使整个农田生态系统固定更多的碳。     

Roles of urban vegetation on balance of carbon and oxygen in Guangzhou,China

ＴｈｅｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅｅｆｆｅｃｔｈａｓｂｅｅｎｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｇｒａｄｕａｌｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＣＯ2 ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｆｕｅｌａｎｄｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｌａｎｄｕｓｅ(Ｒａｙｎａｕｄ ,1 993 ) .Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ,ｃａｒｂｏｎｃｙｃｌｉｎｇｏｆｅａｒｔｈｈａｓｂｅｅｎａ“ｈｅａｔｐｏｉｎｔ”ｏｆｔｈｅｇｌｏｂａｌｃｈａｎｇｅ.Ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ ,ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈａｔｉｎｕ…     

城市复合生态系统碳氧平衡分析——以沿海城市厦门为例

通过综合城市复合生态系统内社会经济活动的主要排碳、耗氧行为,以及城市区域内湿地、淡水、海洋、森林和农田5种遗留自然生态系统的固碳释氧功能,构建了城市碳氧平衡分析模型（UCOB）,并估算了城市社会经济活动和城市中自然生态系统的碳氧收支,对城市生态系统平衡状况进行定量化指征.最后,以中国东南沿海城市厦门为例进行研究.结果显...     

A Simulation of Temporal and Spatial Variations in Carbon at Landscape Level: A Case Study for Lake Abitibi Model Forest in Ontario,Canada

Using a case study of the Lake Abitibi Model Forest (LAMF), this study aims to assess the temporal and spatial variability in carbon storage during 1990–2000, and to present a comprehensive estimation of the carbon budget for LAMF's ecosystems. As well, it provided the information needed by local forest managers to develop ecological and carbon-based indicators and monitor the sustainability of forest ecosystems. Temporal and spatial carbon dynamics were simulated at the landscape level using ecosystem model TRIPLEX1.0 and Geographical Information System (GIS). The simulated net primary productivity (NPP) and carbon storage in forest biomass and soil were compared with field data and results from other studies for Canada's boreal forests. The results show that simulated NPP ranged from 3.26 to 3.34 tC ha⁻¹ yr⁻¹ in the 1990s and was consistent with the range measured during the Boreal Ecosystem-Atmosphere Studies (BOREAS) in central Canada. Modeled NPP was also compared with the estimation from remote sensing data. The density of total above-and belowground biomass was 125.3, 111.8, and 106.5 tC ha⁻¹ for black spruce, trembling aspen, and jack pine in the LAMF ecosystem, respectively. The total carbon density of forested land was estimated at 154.4 tC ha⁻¹ with the proportion of 4:6 for total biomass and soil. The analysis of net carbon balance of ecosystem suggested that the LAMF forest ecosystem was acting as a carbon sink with an allowable harvest in the 1990s.     

珠江三角洲森林生态系统碳密度分配及其储量动态特征

 在测定植被的含碳率与土壤有机碳含量的基础上,研究了南亚热带珠江三角洲地区森林生态系统碳密度分配及其储量动态.结果表明:植被平均含碳率为35.81%~51.60%,按照生物量加权的含碳率为46.57%~52.45%;土壤有机碳含量及其差异程度为表层最高,随土壤深度增加,有机碳含量及其差异逐渐减小;相同龄级的植被含碳率与土壤含碳量均表现为阔叶林>针阔混交林>针叶林,不同龄级的森林均表现为成龄林>中龄林>幼龄林.植被碳密度与土壤碳密度范围分别为23.58~139.18,55.54~151.16t/hm2,而且土壤分配比例均大于植被分配比例,但土壤分配比例随着龄级的增长呈下降趋势.1989~2003年间,珠江三角洲森林生态系统总体碳储量及其碳密度均呈上升趋势,这说明在改革开放高速发展时期珠江三角洲森林生态系统由于生物量的增加,起到了重要的碳汇功能,而且其碳汇功能正逐步提高.     

西藏生态系统碳蓄积动态的土地利用/覆被变化归因分析

论文利用InVEST模拟了2001—2010年西藏生态系统碳蓄积动态变化,并从土地覆被类型转移和土地覆被碳密度变化两方面对碳蓄积动态进行归因分析。研究发现：1）2001—2010年西藏碳蓄积增加0.5×10⁸ t。藏西北、藏东南碳蓄积变化较大,藏中、藏北相对稳定。牧区碳蓄积增加,农区、半农半牧区减少。水源涵养区和防风固沙区碳蓄积增幅大,生物多样性保护区和特色产业区下降。草原碳蓄积持续增长,森林、稀疏植被碳蓄积稳中有降,灌丛碳蓄积下降。2）草地、林地等碳密度高的地类面积增加,灌丛、稀疏植被等碳密度低的地类面积减少,土地覆被类型转移增强了碳蓄积功能,对碳蓄积变化的贡献率为269%。3）森林等碳密度较高的地类碳密度下降明显,稀疏植被等碳密度较低的地类碳密度略有增加,碳密度变化对碳蓄积变化的贡献率为-169%。     

2000-2009年芜湖市LUCC对植被碳储量的影响

LUCC是影响陆地植被碳循环的重要因子之一。采用2000、2005和2009年3期遥感影像解译及运用GIS技术提取芜湖市2000-2009年的土地利用变化数据,根据前人对植被NPP的研究成果,计算芜湖市土地利用变化对生态系统中植被碳储量的影响。结果表明:在2000-2005年,耕地大量转化为林地、草地大量转化为耕地等使其植被碳储量净增加了4.43×103～22.14×103t;2005年-2009年,林地大量的转移为耕地、建筑用地,耕地转为水域、建设用地等使其植被碳储量净减少了72.34×103～289.38×103t。研究结果显示,芜湖市植被碳储量总体呈减少趋势,且林地是影响芜湖市植被碳储量的主要因素。     

新疆阿尔泰山森林生态系统碳密度与碳储量估算

为科学评估新疆森林碳汇功能提供更准确的基础数据,论文基于在阿尔泰山布设的35个样地实测数据,参考2011年新疆森林资源清查资料,研究了我国境内阿尔泰山森林生态系统碳储量、碳密度及其空间分布特征。结果表明：1）阿尔泰山森林生态系统平均生物量为126.67 t·hm^-2,各组分生物量大小排序为：乔木层（120.84 t·hm^-2）>草本层（4.22 t·hm^-2）>凋落物层（1.61 t·hm^-2）,乔木各器官中,干、根、叶和枝分别占乔木生物量的50%、22%、16%和12%,干所占比例最大;林龄对植被生物量影响显著,生物量随林龄的增长而增加;2）生物量平均含碳率在0.40~0.53范围内,各组分、乔木各器官含碳率均不同,且林龄对含碳率影响显著;3）阿尔泰山森林生态系统碳密度为205.72 t·hm^-2,碳储量为131.35 Tg,其中土壤层、乔木层、草本层和凋落物层碳储量分别为86.67、43.09、1.03、0.56 Tg,土壤层和乔木层碳储量分别占阿尔泰山森林生态系统总碳储量的66%和33%,构成阿尔泰山森林生态系统的主要碳储存库;不同龄级的碳储量表现为成熟林最大,过熟林次之,两者合计占生态系统总碳储量的61%;4）阿尔泰山森林生态系统碳密度整体呈南高北低分布,是由西北—东南不同的环境因子影响所致。     

The carbon budget of California

The carbon budget of a region can be defined as the sum of annual fluxes of carbon dioxide (CO₂) and methane (CH₄) greenhouse gases (GHGs) into and out of the regional surface coverage area. According to the state government's recent inventory, California's carbon budget is presently dominated by 115 MMTCE per year in fossil fuel emissions of CO₂ (>85% of total annual GHG emissions) to meet energy and transportation requirements. Other notable (non-ecosystem) sources of carbon GHG emissions in 2004 were from cement- and lime-making industries (7%), livestock-based agriculture (5%), and waste treatment activities (2%). The NASA-CASA (Carnegie Ames Stanford Approach) simulation model based on satellite observations of monthly vegetation cover (including those from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer, MODIS) was used to estimate net ecosystem fluxes and vegetation biomass production over the period 1990–2004. California's annual NPP for all ecosystems in the early 2000s (estimated by CASA at 120 MMTCE per year) was roughly equivalent to its annual fossil fuel emission rates for carbon. However, since natural ecosystems can accumulate only a small fraction of this annual NPP total in long-term storage pools, the net ecosystem sink flux for atmospheric carbon across the state was estimated at a maximum rate of about 24 MMTCE per year under favorable precipitation conditions. Under less favorable precipitation conditions, such as those experienced during the early 1990s, ecosystems statewide were estimated to have lost nearly 15 MMTCE per year to the atmosphere. Considering the large amounts of carbon estimated by CASA to be stored in forests, shrublands, and rangelands across the state, the importance of protection of the natural NPP capacity of California ecosystems cannot be overemphasized.     

乐清湾盐沼湿地有机碳密度及碳储量估算

滨海盐沼湿地是蓝色碳汇的重要组成部分,充分挖掘盐沼湿地碳汇能力对我国应对气候变化具有重要的理论和现实意义。本研究在探明乐清湾盐沼植被分布的基础上,采用野外采样和实验室测定相结合的方式,研究了典型盐沼植被的固碳能力,定量估算乐清湾盐沼湿地的碳储量,并系统地分析了不确定性。结果表明：（1）乐清湾主要优势种为入侵种互花米草,分布面积为3352.87 ha,另有盐地碱蓬、芦苇等本地盐沼植物呈零星分布;（2）互花米草具有强大的固碳能力,其碳密度由地上生物量碳密度、地下生物量碳密度、沉积物碳密度构成,共计（102.97±9.52）Mg C/ha,其中沉积物碳密度的贡献最大,达（91.11±9.49）Mg C/ha;(3)乐清湾互花米草盐沼湿地总碳储量达（345244.99±31935.38）Mg C,不确定性为12.01%。其中,地上生物量碳储量为（16700.11±4814.43）Mg C,地下生物量碳储量为（23076.19±10005.75）Mg C,沉积物碳储量为（305468.70±31823.15）Mg C。研究结果可为海湾盐沼湿地保护提供科学依据,为建立完善的碳储量监测和评估体系提供...     

青海湖流域六类土壤表土有机碳黑碳含量特征及其储量

根据青海湖流域土壤类型图采集了49 个表土样品,研究了这些样品的有机碳和黑碳的 含量特征及其储量。研究得出：六类土壤的有机碳含量都比较高,说明青海湖流域土壤的储碳能 力比较强;总体来说,六类土壤的黑碳含量都不高,但是焦炭的含量是相当高的,而烟炱的含量 较低;焦炭和黑碳的相关性极高,说明焦炭是黑碳的主要组成部分,并且说明二者具有相同的来 源;由于焦炭主要是由生物质燃烧生成的,故而这六类土壤的黑碳也多是由生物质燃烧生成的; 六类土壤总面积为18416.15 km² （占流域土壤总面积的78%）,有机碳总储量为119.56×106 t, 黑碳总储量为4.36×106 t。