长江中上游防护林体系森林植被碳贮量及固碳潜力估算

基于“八五”期间长江中上游流域各省的森林资源调查资料，结合经典的材积源生物量法估算了长江中上游防护林体系生物量碳密度和碳贮量，并根据不同树种生物量-生产力回归关系推算了该地区当前的固碳潜力。结果表明：长江中上游地区森林平均碳密度为2575 t/hm2；碳贮量为1 39459 Tg (1 Tg = 1012 g)，其中林分（包括经济林）碳贮量为1 20430 Tg，灌木林为13437 Tg，竹林为5592 Tg，三者分别占总碳贮量的8636%、963%和401%。整个防护林体系森林植被的固碳潜力为36856 Tg/a。位于本区西部的四川盆地嘉陵江流域和西部高山峡谷区，其森林碳密度、碳贮量和固碳潜力较高，而东部地区的川鄂山地长江干流、鄱阳湖水系以及洞庭湖水系相对较低，因此，长江中上游森林碳密度、碳贮量和固碳潜力总体上呈现自西向东逐渐降低的趋势。     

湘中丘陵区不同经营目标毛竹林年龄结构、生物量分配与碳贮量格局

经营模式对毛竹林生物量、碳贮量具有重要影响。研究了湘中丘陵区毛竹笋用林(Ⅰ)、笋材兼用林 (Ⅱ)和材用林(Ⅲ) 3种不同经营目标下的竹林年龄结构、生物量分配及碳贮量格局。结果表明：应减少1～2 a、增加5～6 a生竹的留养比例，控制达到1～2 a、3～4 a、5～6 a各占1/3左右的立竹年龄结构。不同层次生物量表现为乔木层＞凋落物层＞林下植被层，毛竹笋用林经营有利于增加乔木层生物量。乔木层生物量及所占比例分别为5183～5566 t/hm2、8895%～9293%，林下植被层生物量及所占比例分别为154～258 t/hm2、258%～443%，凋落物层生物量及所占比例分别为269～386 t/hm2、449%～662%。毛竹林总碳贮量排队顺序为Ⅱ（14263 t/hm2）＞Ⅰ（13389 t/hm2）＞Ⅲ（13004 t/hm2），笋材兼用林有利于提高竹林碳贮能力。不同层次碳贮量排列顺序总体均表现为土壤层＞乔木层＞凋落物层＞林下植被层。湘中丘陵区毛竹林生物量、碳贮量较低，应提高集约经营水平     

长江三角洲地区土壤无机碳库研究

土壤碳库变化对于全球温室效应、全球碳循环有重大的影响。研究基于最新完成的1〖DK〗∶250 000多目标地球化学调查及相关研究成果，运用地理信息系统软件ARCGIS 92、统计分析软件SPSS130，对长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳密度及储量做出实测统计。长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳库储量分别为5099、35647、67726Tg，无机碳密度分别为070、490、930 kg/m2。研究区主要分布土壤为水稻土、潮土，水稻土0~20、0~100、0~180 cm深度土壤无机碳密度分别为057、385、886 kg/m2；潮土无机碳密度分别为117、854 、1537 kg/m2。研究提供最新的土壤无机碳库实测统计信息，弥补中国区域土壤无机碳库清单的空白，完善了中国区域土壤碳库清单，为研究中国区域土壤碳固定潜力、深入全面理解区域碳循环提供了基准数据.     

鄱阳湖生态区长期施肥对稻田土壤碳汇效应与固碳潜力的影响

在施肥条件下确定平衡状态时，土壤有机碳含量水平对于正确评价土壤的固碳潜力和制定合理的有机物质分配措施具有重要意义。分析了前人研究的江西省有机碳储量数据并采用Jenny模型对长期不同施肥下有机碳动态数据进行模拟。结果表明，鄱阳湖生态区有机碳储量占全省的46%，以鹰潭地区最高，九江地区最低。施肥明显增强了土壤的碳汇作用，单施有机肥或有机无机肥配施（70F+30M、50F+50M、30F+70M、NPKM、NPK+S、NPK+P和NPK+C）处理的土壤有机碳含量明显高于施化肥处理，以南昌县的30F+70M、进贤县的NPKM和余江县的NPK+P处理最高，其平衡时有机碳含量和固碳潜力分别较施化肥处理提高了3061%和6115%、3017%和5496%、3826%和7479%。因此，提高鄱阳湖生态区农田有机碳密度和固碳潜力最有效方法是有机无机肥配施，其配施方式以猪粪配施化肥相对最好，配施比例以70%有机肥配施30%化肥为宜     

三峡库区主要森林植被类型土壤有机碳贮量研究

根据全国森林资源清查资料,按主要优势树种和分布面积将三峡库区主要森林植被划分为马尾松针叶林、栎类混交林、灌木林等11种主要森林植被类型。基于196个土壤剖面数据,分析了11种主要森林植被类型下土壤有机碳含量、碳密度大小和分配特征。研究发现,三峡库区主要森林植被类型下土壤有机碳含量和碳密度均存在较大差异,二者总体上都随土层加深而降低。11种主要森林植被类型中以杉木针叶林土壤有机碳密度最大,达16.0 kg/m2,温性松林下土壤碳密度最小,仅为7.9 kg/m2。不同植被类型下土壤有机碳贮量在土层中的分配比例也不同,以灌木林和柏木林土壤碳贮量在土层间的差异最大。11种主要森林植被类型土壤平均厚度为56.3～98.5 cm,其中杉木针叶林土壤最厚,达98.5 cm,灌丛土壤最薄,平均厚度仅56.3 cm。三峡库区11种主要森林植被类型总面积为3 313 251 hm2,土壤总有机碳贮量为 366.36 t,其中0～10、10～20、20～40和＞40 cm土层分别占22.90%、18.36%、28.33%和30.41%。     

长江三角洲地区土壤有机碳库研究

土壤碳库变化对于全球温室效应、全球碳循环有重大的影响。基于新近完成的1：250 000多目标地球化学调查及相关研究成果，运用地理信息系统软件ARCGIS 9.2、统计软件SPSS13.0，对长江三角洲地区0~20、0~100、0~180 cm深度土壤有机碳密度及储量作出实测统计。结果表明:长江三角洲地区0~20 cm土壤有机碳库储量为238.65 Tg，有机碳密度为3.28±0.92 kg/m2，各类型土壤有机碳密度均值介于2.63~3.57 kg/m2；0~100 cm土壤有机碳库储量为822.76 Tg，有机碳密度为11.30±3.48 kg/m2，各类型土壤有机碳密度均值介于9.35~11.94 kg/m2；0~180 cm土壤有机碳库储量为1 245.72 Tg，有机碳密度为17.11±7.04 kg/m2，各类型土壤有机碳密度均值介于14.27~18.00 kg/m2。与第二次土壤普查比较，全区0~20、0~100cm土壤有机碳密度均值都表现为上升趋势,有机碳库储量增加，土壤表现为碳汇功能。提供了新的土壤碳库实测统计信息，为研究中国区域土壤碳固定潜力、深入全面理解区域碳循环提供基准数据。     

长江上游天然林资源保护工程区森林植被碳储量研究

森林在全球和区域碳循环中发挥着关键作用,研究森林碳储量的变化对于估算碳收支与平衡有重要意义。天然林资源保护工程(天保工程)作为我国六大林业重点工程之一,不仅改善了我国的生态环境状况,且对区域森林生态系统的碳储量具有重要影响。利用1988~2008年5期的全国森林资源清查数据及长江上游地区天保工程实施方案(一期、二期)等资料,基于生物量换算因子连续函数法,分析了长江上游天保工程区一期(2000~2010年)森林植被碳储量、天保工程实施前后10a长江上游六省区市森林植被碳储量的变化以及长江上游天保工程区二期(2011~2020年)森林植被固碳能力。结果表明:长江上游天保工程区一期森林植被碳储量为1 367.47Tg C,其中天然林碳储量1 195.24Tg C,人工林碳储量1 72.23Tg C,分别占工程区总碳储量的87.41%和12.59%。天保工程实施10a前(1988~1998年)与天保工程实施10a后(1998~2008年),长江上游六省区市的森林植被碳储量分别增加290.65Tg C、705.12Tg C,同时该地区在1999~2003年到2004~2008年的森林植被碳储量增加量,较1989~1993年到1994~1998年的增加量高80.92Tg C。根据长江上游天保工程区一期森林植被固碳速率及其变化,估算该地区天保工程二期的森林植被固碳能力为5 903.25Tg C。     

鄱阳湖典型苔草湿地生物量季节变化及固碳功能评价

为进一步评估鄱阳湖湿地碳平衡，量化湿地固碳功能，于2009年9月～2011年5月，在鄱阳湖南矶湿地国家级自然保护区，选择以灰化苔草为建群种的洲滩湿地，采取收获法测定了灰化苔草4个生长季的地上、地下生物量及净初级生产力(NPP)。结果表明：1）苔草地上、地下生物量均具有明显的季节变化模式，变化范围分别为14608～1 77067 、1 80627～4 03256 g/m2；地下生物量与地上生物量的比例变化范围为208～1744，平均值为519。2）苔草地上地下生物量、NPP均表现为春季高于秋季。3）受洲滩淹水时间影响，苔草生物量、NPP具有显著的年际差异， 2010～2011年度苔草NPP仅相当于2009～2010年度的625%；NPP的下降地上部分较地下部分更明显。4）鄱阳湖湿地苔草固碳潜力巨大，2个年度固碳量分别为1 92383，1 23121 gC/m2     

三峡库区乔木林生物量和碳储量的估算

以三峡库区为研究地点,建立库区优势树种立木生物量模型,并测定乔木含碳系数,结合库区第7次和第8次森林资源连续清查数据,估算了整个三峡库区乔木林的生物量和碳储量。研究结果表明:(1)整个库区乔木林生物量和碳储量第7次调查为12 583×104t和6 471×104t,单位面积生物量75.70t/hm2,碳密度38.93t/hm2,第8次调查为14 253×104t和7 396×104t,单位面积生物量77.46t/hm2,碳密度40.20t/hm2。可见,这5a中,三峡库区生物量和碳储量都有所增加。(2)对于不同森林植被类型来说,松类的生物量和碳储量都显著高于其他类型,分别占三峡库区生物量和碳储量的40%和50%。(3)三峡库区森林植被生物量和碳储量随龄级增大先增大后减少,在中龄林时达到最大,比较两次调查的生物量和碳储量,森林植被主要以幼林龄和中龄林占优。(4)两次调查显示三峡库区森林植被生物量和碳储量主要分布在天然林中,对于碳汇起到主要作用,同时,人工林所占的比例有所提高,其碳汇能力也逐步提高。     

不同水土保持林地土壤有机碳研究

研究了重庆四面山低山丘陵区不同水土保持林地0~20、20~40 和40~60 cm的土壤有机碳含量及不同深度的土壤有机碳密度。结果表明：0~20、20~40 和40~60 cm土层中土壤有机碳含量的平均值分别为3309、751和321 g/kg；0~20 cm的土壤有机碳密度介于497～1431 kg/m2，而0~60 cm的土壤有机碳密度介于784～1794 kg/m2，均值为1278 kg/m2；土壤有机碳含量和有机碳密度随土壤深度增加而显著减少，但其减少程度随水土保持林树种组成不同而异；不同水土保持林地60 cm深度的土壤有机碳密度存在显著差异，表现为：天然次生林>人工林>农耕地，其中，天然阔叶混交林土壤有机碳密度最大，为1794 kg/m2，农耕地的最小，仅为784 kg/m2。人工水土保持林中，阔叶混交林的土壤有机碳密度最大。从增加土壤碳的角度，建议营造阔叶混交林     

Characteristics of Carbon Storage and Density in Different Layers of Forest Ecosystems

Characteristics of carbon storage and density in different layers of forest ecosystems should be studied comprehensively and in more detail. Using forest inventory data in combination with field survey data, we explored the characteristics of carbon storage and density in different layers of forest ecosystems in Liaoning Province of China. Results showed that total carbon storage was 813.034 Tg C. The carbon storage of soil layer accounted for 81.0% of the total storage with 658.783 Tg C, followed by those of arbor, litter and shrub layers with 128.403 Tg C (15.8%), 22.723 Tg C (2.8%) and 3.125 Tg C (0.4%), respectively. The average carbon density for the forest ecosystems were 183.571 Mg C ha^–1, with soil layer (148.744 Mg C ha^–1) being the highest one, followed by arbor layer (28.992 Mg C ha^–1), litter layer (5.131 Mg C ha^–1) and shrub-grass layer (0.706 Mg C ha^–1). Carbon storage in different forest ecosystems varied from 1.595 to 319.161 Tg C, while C density ranged from 165.067 to 235.947Mg C ha^–1, with the highest and lowest values being observed in soil layer and shrub-grass layers, respectively, implying that soil is the main body of forest carbon storage. Young-aged forests accounted for a greater proportion of forests in the Province than forests in other age classes; and proper management of forests could increase the carbon sequestration in the forest ecosystems. The comparison with previous estimations of carbon storage for forest ecosystem implied that methods and data used for forest carbon storage estimation affected the results of estimates obviously.     

基于SD和CLUE-S模型的区域土地利用变化对土壤有机碳储量影响研究

土地利用/土地覆被变化改变土壤呼吸条件,进而对土壤有机碳储量变化产生影响,而土壤有机碳储量则是影响农业可持续发展和全球碳平衡领域的重要因素。以上海市崇明岛为例,运用系统动力学模型(System Dynamics Model)预测2020、2030年土地利用需求变化,结合CLUE-S模型(Conversion of Land Use and its Effects at Small region extent Model)得出各种用地类型的空间分布,并引用碳密度法估算三种发展幕景下土地利用变化对土壤有机碳储量的影响。结果表明:2030年三种发展幕景土壤有机碳储量分别为:低速发展幕景为3 093.03×106kg,惯性发展幕景为3 079.47×106kg,高速发展幕景为3 059.81×106kg;研究期内土壤有机碳储量呈现缓慢下降趋势,但人类活动对其扰动较小;SD和CLUE-S耦合模型可以从时间和空间两方面对土壤有机碳储量进行模拟,具有可行性;建议通过加强城镇用地集约利用、农田保护、林地建设来减少人为活动对土壤有机碳储量的影响。     

川中丘陵地区人工桤柏混交林演替过程中有机碳储量变化——以四川省盐亭县为例

川中丘陵地区从20世纪70年代起开始大规模营造人工桤柏混交林，使该区土地利用发生明显变化。在估算人工桤柏混交林不同生长阶段生物量和NPP（净初级生产力）的基础上，探讨了人工桤柏混交林生长过程中年固定有机碳数量以及林地植被有机碳密度的动态变化，并将同期人工桤柏混交林林地植被与农田植被年固定有机碳数量和有机碳密度进行比较。结果表明，该区人工桤柏混交林林地植被早期年固定有机碳的数量比较小，需要到7～8 a树龄，其年固定有机碳数量才与同期耕地植被年固定有机碳数量相当。随着树龄的增加，人工桤柏混交林的植被有机碳密度上升较快，碳汇效应不断增强。3～4 a以上树龄的人工桤柏混交林植被有机碳密度大于同期农田植被的有机碳密度，成熟林（20 a树龄）林地植被有机碳密度是同期农田植被有机碳密度的5倍多。从改善生态环境和减少碳排放的角度看，该区林地合理利用的措施主要包括加强现有人工桤柏混交林的保护和管理，抓好林木的贮存式管理，积极研究和探索人工桤柏混交林改造和合理利用对策等     

青海省近20年森林植被碳储量变化及其现状分析

基于林业生态功能和青海省森林资源清查数据,采用森林植被生物量换算因子连续函数法,系统估算与分析青海省森林植被碳储量、碳密度,研究其近20 a碳储量变化并进行现状分析。结果表明：(1)青海省森林碳储量为11 182 64222 t,占同时期全国总碳储量的198%,青海省森林生态系统中面积占较大比重的中龄林,其碳储量尚未达到最大,有较大发展空间;(2)青海省近20 a天然林类型中碳储量较大的前4种分别是：柏木（Cupressus funebris）、桦木（Betula）、杨树（Populus）、云杉（Picea asperata）天然林,表明这几种天然林在青海省森林植被中占有重要的地位,其集中分布对区域生态功能的发挥起主导作用;(3)所采用的碳储量估算方法尚存不足,在以后计算中应考虑根据不同林分类型的含碳量进行计算     

安徽大别山区杉木人工林乔木层生物量模型及碳贮量

根据杉木人工林年龄(10、22、45、48和50年生)梯度,在安徽大别山海拔较高山地调查了23块20m×20m的样地,采集18株不同径阶和树高的标准木,进行了生物量测定。利用7种常用的分别以D、D2、DH和D2 H为自变量的生物量模型对其进行拟合,得到35个生物量估算模型。结果显示,幂函数模型的拟合效果较好,多项式模型效果较差,从中优选出5个最优模型,枝、干、根和全株的最优模型是W=aDb形式的幂函数模型,叶的最优模型是W=a+bD2+cD4形式的多项式模型。杉木不同器官的碳含量变化范围在46.64%~53.13%,过熟林(45~50年生)杉木不同器官的碳含量按高低排列均为树皮树根树叶树枝树干,根系碳含量高于地上部枝叶的碳含量,而中幼林龄(10和22年生)杉木地下部分树根的碳含量明显低于地上部分。碳贮量在不同器官中的分配,10和22年生的高低排序为树干树枝树根树叶,过熟林杉木的高低排序为树干树根树枝树叶。不同林龄杉木林生物量碳贮量分别为10年生59.39、22年生59.55、45年生136.92、48年生201.25和50年生134.60Mg C/hm2。不同林龄的杉木林根系生物量碳贮量比例为14.84%~23.79%,随林龄的增长而提高。研究结果显示较高海拔的立地环境促进了杉木林地下根系生物量积累,这种生物量分配可能对土壤有机碳蓄积产生重要影响。     

川中丘陵紫色土区农田土壤有机碳储量及空间分布特征

土壤有机碳在陆地生态系统碳循环中起着举足轻重的作用。针对农田区域内典型县域尺度有机碳储量及其空间格局特征的研究,可以为区域农田土壤固碳提供参考,为研究我国土壤有机碳储量提供基础数据支持。基于2012年农田土壤有机碳分析调查数据,结合GIS和GPS技术对川中丘陵区盐亭县土壤有机碳密度和储量及空间格局进行了估算和分析。结果表明:其主要土壤类型的0~20 cm耕层土壤有机碳密度为111~426 kg/m2,平均值为266 kg/m2,水田和旱地耕层土壤有机碳密度分别为345和234 kg/m2,均低于全国平均值;全县20 cm深度土壤有机碳总储量250×109 kg C,紫色土类土壤有机碳储量最大,为153×109kg C,水稻土次之,有机碳储量0.93×109kg C,两者占据了农田土壤有机碳储量约98%,冲积土和黄壤土类由于面积小,有机碳储量也最低。各土壤类型有机碳储量丰度指数(RI)值都较低,碳存储能力处于中下水平。在县域农田尺度,有机碳空间格局与气候差异、植被类型关系不大,土壤类型空间差异和地形差异是有机碳空间格局形成的主要原因。