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20a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11 182 642.22t,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20a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。     

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。     

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。     

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     

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     

皖江城市带农作物碳储量动态变化研究

根据近20 a（1991~2010）主要农作物产量与耕地面积的相关数据,结合主要农作物的含碳率、经济系数、根冠比、果实水分系数,利用农作物产量与碳储量转换模型计算法对皖江城市带主要农作物碳储量、碳密度进行了估算,分析该区农田生态系统植被碳库的总量和构成的动态变化。结果表明：近20 a来该区农田植被碳储量和植被碳密度都有一定程度的提高,且2010年研究区农田植被碳储量占当年安徽省能源消耗总排碳量的2306%,具有十分明显的碳汇效应,但农作物碳储量和碳密度呈现一定的波动性。研究区中农作物碳储量以水稻作物为主(占总碳储量的6659%),各市农作物碳储量、碳密度表现为：六安、滁州农作物碳储量最大,铜陵最小;滁州、马鞍山农作物碳密度最大,铜陵最小。最后根据该区农作物碳库的构成特点和动态特征,为其进一步提高农作物碳库的碳储量和碳密度提出一些建议     

近20a三峡库区(重庆段)县域尺度耕地利用碳源/汇时空演化特征

耕地碳状况的研究对农业可持续发展与达成我国双碳目标具有重要意义,又可反应农业对生态影响程度。基于三峡库区(重庆段)各区县农业数据、耕地数据等,对库区各区县近20年来耕地利用碳状况的时空演变进行了研究。结果表明：(1)从时间上看,库区耕地利用碳吸收从2000年到2020年增加了818.15万t,增幅为62.68%,蔬菜和粮食作物的碳吸收比例最大;碳排放量21年间增加了8.49万t,增幅为15.23%,化肥为主要碳排放贡献者,年均碳排放比例为57.22%;库区耕地利用21年间均存在碳生态盈余,且碳足迹与单位面积碳足迹逐年递减,碳足迹减幅高达44.72%。(2)从空间上看,库区耕地利用碳排放、碳吸收在空间上均成西南高、东北低的分布格局,而碳足迹呈现出南北高、中部低的分布格局,但三者的空间差异和变化幅度差异都较大。库区耕地利用的碳汇功能总体在增强。     

耦合PLUS-InVEST-Geodector模型的三峡库区碳储量时空变化及其定量归因

探明区域长时期陆地生态系统碳储量时空变化及其影响因素对于碳中和目标实现具有重要的理论与现实意义。研究耦合PLUS-InVEST-Geodector模型,探究三峡库区1990～2035年不同情景下碳储量时空变化规律,并从土地利用变化以及自然-社会经济复合关系角度定量揭示其影响碳储量变化归因。结果表明：(1)1990～2020年三峡库区碳储量表现为“减少-增加-减少”的波动性,整体减少6.66 Tg,减幅为1.25%,其中耕地大面积转移至建设用地是导致碳储量减少的主要原因;(2)1990～2035年三峡库区碳储量空间分布与土地利用变化具有高度一致性,其空间异质性较为显著,总体呈现出“东高西低,南低北高且库首>库腹>库尾”的分布特征;(3)2035年自然发展情景和生态保护情景碳储量较2020年分别减少7.53和0.37 Tg,生态保护情景较自然发展情景能显著降低库区碳储量损失;(4)影响碳储量时空变化因素较为显著,其中土地利用变化是其主导因子,其次则为温度、人口密度、高程和土壤类型,且各因子交互作用均对碳储量变化解释力增强。研究可为库区碳库管理以及碳储功能的可持续发展提供科学参考...     

扬子江城市群土地利用时空变化及其对陆地生态系统碳储量的影响

扬子江城市群是江苏省城市化进程最快,土地利用变化最明显的区域。研究该地区地利用变化及其对陆地生态系统有机碳储量的影响,对江苏省低碳土地利用研究具有重要意义。该文利用五期30 m土地利用栅格数据、土壤样点数据、林地植被清查数据、农作物数据以及经验数据,分析了1995～2015年扬子江城市群土地利用时空变化、核算了其对有机碳储量的影响。主要结果如下:(1) 1995～2015年间,扬子江城市群约有15. 90%的土地发生了转移,其中,耕地作为主要的转出者,建设用地作为主要的转入者,耕地转移为建设用地的面积约为4 161. 78 km~2,占扬子江城市群耕地转出面积的85. 86%,是主要的土地转移类型;(2) 1995～2015年间,由于土地利用类型转移变化,扬子江城市群有机碳储量总量减少了472. 63×10~4t,其中土壤有机碳储量总量增加110. 28×10~4t,植被碳储量总量减少582. 91×10~4t;(3)建设用地占用耕地是区域有机碳储量减少的主要原因,导致有机碳储量减少406. 40×10~4t,占整个区域有机碳储量减少总量的85. 99%;(4)未来扬子江城市群可通过增加生态用地、控制建设用地、优化土地利用结构,提高区域碳储量,减少对陆地生态系统碳平衡的扰动。     

竹子造林CCER项目碳汇价值动态评估及敏感性分析

基于竹子造林碳汇项目方法学和改进的项目减排量经济价值评价模型,以湖北省通山县竹子造林项目为例,对竹子造林项目减排量及经济价值进行了动态定量评估,并对不同情景下项目减排量经济价值的变化进行了敏感性分析。结果表明:在当前条件下,单位面积平均和20年累计减排量为12.6 t CO_2e/hm~2和251.2 t CO_2e/hm~2,项目面积为6 556 t CO_2e和131 125t CO_2e,但其主要集中在项目运行期前十年的地上和地下生物质碳库,而后十年的竹制品碳库相对较少;项目面积年均和累计碳汇价值量为9.62万元和192.41万元,中国自愿减排交易市场发育和健康运行对竹子造林项目碳汇价值影响显著;竹林经营技术条件,主要竹制品加工联合利用效率及联合使用寿命变化,对竹子造林项目年均和累计碳汇价值均有正向影响,但后两者的影响程度较小。未来应尽快构建囊括抵消机制的全国统一碳市场;重视毛竹碳汇造林与管护技术的应用、示范与推广;并鼓励竹子加工企业进行技术创新,生产和销售耐用竹制品。     

Long-term dynamics of terrestrial carbon stocks in Austria: a comprehensive assessment of the time period from 1830 to 2000

This article presents a comprehensive data set on Austria’s terrestrial carbon stocks from the beginnings of industrialization in the year 1830 to the present. It is based on extensive historical and recent land use and forestry data derived from primary sources (cadastral surveys) for the early nineteenth century, official statistics available for later parts of the nineteenth century as well as the twentieth century, and forest inventory data covering the second half of the twentieth century. Total carbon stocks—i.e. aboveground and belowground standing crop and soil organic carbon—are calculated for the entire period and compared to those of potential vegetation. Results suggest that carbon stocks were roughly constant from 1830 to 1880 and have grown considerably from 1880 to 2000, implying that Austria’s vegetation has acted as a carbon sink since the late nineteenth century. Carbon stocks increased by 20% from approximately 1.0 GtC in 1830 and 1880 to approximately 1.2 GtC in the year 2000, a value still much lower than the amount of carbon terrestrial ecosystems are expected to contain in the absence of land use: According to calculations presented in this article, potential vegetation would contain some 2.0 GtC or 162% of the present terrestrial carbon stock, suggesting that the recent carbon sink results from a recovery of biota from intensive use in the past. These findings are in line with the forest transition hypothesis which claims that forest areas are growing in industrialized countries. Growth in forest area and rising carbon stocks per unit area of forests both contribute to the carbon sink. We discuss the hypothesis that the carbon sink is mainly caused by the shift from area-dependent energy sources (biomass) in agrarian societies to the largely area-independent energy system of industrial societies based above all on fossil fuels.     

Quantifying disturbance effects on vegetation carbon pools in mountain forests based on historical data

Although the terrestrial carbon budget is of key importance for atmospheric CO₂ concentrations, little is known on the effects of management and natural disturbances on historical carbon stocks at the regional scale. We reconstruct the dynamics of vegetation carbon stocks and flows in forests across the past 100 years for a valley in the eastern Swiss Prealps using quantitative and qualitative information from forest management plans. The excellent quality of the historical information makes it possible to link dynamics in growing stocks with high-resolution time series for natural and anthropogenic disturbances. The results of the historical reconstruction are compared with modelled potential natural vegetation. Forest carbon stock at the beginning of the twentieth century was substantially reduced compared to natural conditions as a result of large scale clearcutting lasting until the late nineteenth century. Recovery of the forests from this unsustainable exploitation and systematic forest management were the main drivers of a strong carbon accumulation during almost the entire twentieth century. In the 1990s two major storm events and subsequent bark beetle infestations significantly reduced stocks back to the levels of the mid-twentieth century. The future potential for further carbon accumulation was found to be strongly limited, as the potential for further forest expansion in this valley is low and forest properties seem to approach equilibrium with the natural disturbance regime. We conclude that consistent long-term observations of carbon stocks and their changes provide rich information on the historical range of variability of forest ecosystems. Such historical information improves our ability to assess future changes in carbon stocks. Further, the information is vital for better parameterization and initialization of dynamic regional scale vegetation models and it provides important background for appropriate management decisions.     

中国农业源碳汇估算及其与农业经济发展的耦合分析

农业作为重要的产业部门,在满足人们基本的物质需求的同时具有重要的生态保障和碳汇功能,充分发掘农业的碳汇潜力对于农业绿色化发展和农民增收具有重要意义。本文量化测算了我国1993—2011年的农业源碳汇潜力,并构建农业源浄碳汇与农业经济发展的耦合模型,结果发现农业源碳汇量由1993年的52 318.70万t波动增加到2011年的66 073.77万t,年均增加1.38%,但是农业源的浄碳汇量却呈现波动递减趋势,由1993年的36 691.72万t减少到34 815.67万t,其中粮食作物的CO2吸收总量占据主要部分,经济作物CO2吸收量在农业总的CO2吸收量所占的比重虽小,但是增速较快,年均增幅达到4.15%;从影响因素来看,农业源碳汇和耕地面积关联度不大,农作物单位产量和农业源碳汇呈正相关;农业源浄碳汇与农业经济发展之间处于强负耦合状态,耦合状态不理想,农业产值与农业净碳汇关联度不强,这主要是由高投入、高消耗的农业生产方式引发农业碳排放增加和农业总产出效益提升等原因造成的。最后,本文针对性地提出促进我国农业减排增汇的对策建议:强化政府引导,从农业的规划、生产、消费等多领域进行引导;加大农业减排增汇的技术、资金和人力支持,为农业的减排增汇做好保障;通过林地增汇、农田增汇、草地增汇、综合增汇等多种手段,提升农地的碳汇能力;加快碳市场交易体系建设,以市场杠杆推进农业的减排增汇。     

金沙江干热河谷几种引进树种人工植被的生态学研究

采用标准木法和收获法,对金沙江元谋干热河谷几种引进树种的人工植被（即赤桉×新银合欢混交林、赤桉纯林、新银合欢纯林和印楝纯林）各层植被生物量与天然次生植被（坡柳-扭黄茅灌草丛）进行了比较研究,同时对各类植被的物种组成和物种多样性进行了比较分析。结果表明：（1）采用引进树种人工恢复的植被积累了大量生物质,总生物量大小依次为：赤桉×新银合欢混交林（4491 t/hm2）>新银合欢纯林（3991 t/hm2）>赤桉纯林（3857 t/ hm2）>印楝纯林（1306 t/hm2）>天然次生林（935 t/ hm2）。人工恢复植被生物量主要集中在乔木层,天然次生植被生物量主要集中在灌木、草本和凋落物层。（2）人工恢复植被的物种数均少于天然次生植被,而且不同植被的物种数和物种组成也存在差异。（3）各植被的Shannon wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均表现为：印楝纯林>坡柳-扭黄茅灌草丛>赤桉纯林>赤桉×新银合欢混交林。在Alatato均匀度指数方面,各人工植被之间的差异不大,但人工植被与天然次生植被之间有显著差异。〖     

Mycogenic decomposition of wood and carbon emission in forest ecosystems

Problems related to biological decomposition of wood and volumes of mycogenic emission of carbon dioxide and carbon in forests of Western Siberia are considered. Annual C-CO₂ emission in the region reaches 31 million tons of carbon, which is equivalent to 116 million tons of carbon dioxide. With respect to the volume of emission, natural zones may be arranged in the following descending series: southern taiga (38%), middle taiga (29%), subtaiga (16%), forest-steppe (10%), northern taiga (6%), and forest-tundra (1%).