江西庐山自然保护区主要森林植被水土保持功能评价

随着环境压力的与日俱增以及森林过度采伐带来的生态危机的加剧,森林生态系统控制水土流失与涵养水源功能的量化及机理研究已成为各国生态学家、林学家、水土保持学家共同关注的课题。以江西庐山自然保护区的6种主要森林植被为研究对象,基于野外调查和室内实验获取的相关数据,采用层次分析法,选取郁闭度、丰富度指数、土壤容重、毛管孔隙度、土壤稳渗速率、枯落物储量、枯落物分解强度、海拔、坡度等15个指标构建多层次多指标的水土保持功能评价体系,根据层次总排序结果,分别计算出各指标的权重,并利用线型评分函数求出各森林植被类型水土保持功能的综合评价值,即6种主要森林植被类型水土保持功能排序为:常绿阔叶林玉山竹林常绿-落叶阔叶混交林落叶阔叶林黄山松林马尾松林。     

庐山不同森林植被类型土壤特性及其健康评价

土壤作为森林生态系统的一个重要因子,评价森林土壤健康状况对森林健康的维护经营以及森林系统功能的发挥具有重要意义。在系统调查和分析庐山8种森林植被类型土壤特性的基础上,评价指标分别从物种多样性以及不同的森林土壤特性中进行筛选,包括物种多样性系数、枯落物层厚度、腐殖质层厚度、土层厚度、容重、粘粒含量、有机质、p H值、阳离子交换量、全氮、水解氮、有效磷、速效钾、磷酸酶活性等指标,基于SPSS19.0软件对所获得数据进行差异性检验和相关分析,确定各项指标的权重,应用合适的土壤健康评分函数,将测得的指标值转换为对应指标的分值,最后通过加权综合法,计算其土壤健康指数,并对不同森林植被类型土壤健康状况进行评价。结果表明,8种森林植被类型下最终的土壤健康指数大小排序为:针阔混交林(0.78)常-落混交林(0.72)灌丛(0.69)常绿阔叶林(0.67)落叶阔叶林(0.64)竹林(0.59)马尾松林(0.53)黄山松林(0.46)。     

基于C5.0决策树和时序HJ-1A/B CCD数据的神农架林区植被分类

我国神农架林区海拔高、气候复杂,森林类型多样,结构破碎,森林遥感分类难度较大。将2013年时间序列HJ-1A/B CCD遥感影像作为数据源,计算出植被指数(NDVI、DVI、RVI)和主成分第一分量(PC1),使用DEM数据生成地形因子(高程、坡度、坡向),构建植被分类时序因子集。运用C5.0决策树分类法将神农架林区植被细分为七类:针叶林;针阔混交林;落叶阔叶林;常绿和落叶阔叶混交林;常绿阔叶林;灌丛和草甸。结果表明:该方法的总体精度为72.7%,Kappa系数为0.67;在6~8月,针叶林、草甸和灌丛的植被指数明显低于常绿阔叶林、常绿和落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和针阔混交林,对分类的贡献较大,称为植被分类的"窗口期"。PC1、NDVI和高程因子对神农架林地的区分度较高,而坡度、坡向和RVI因子对分类帮助不大。作为一种智能分类方法,C5.0决策树分类方法应用于30m分辨率的时间序列HJ-1A/B CCD数据,能够将地貌复杂的神农架林区植被分为七类,提高了类别精度,具有更高的应用价值。     

赣江河岸带植被的数量分析

河岸带是河流-陆地生态系统的重要生态交错带,具有独特的生态系统结构和功能。基于植物群落的野外标准样方调查,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)的多元分析方法,对赣江河岸带植物群落进行数量分类与排序。TWINSPAN将所调查的109个样方分为7组。DCA排序将TWINSPAN分成7组的第1和2组合成了一个植被类型,其余类型与TWINSPAN分类的结果比较一致。结合分类与排序结果,可将赣江河岸带植被分为6个植被类型：河岸带草丛、河岸落叶阔叶群落、河漫滩草甸、河岸常绿阔叶林、河岸针阔混交林、岗地马尾松林,这6个植被类型在赣江河岸带有明显的分布格局。赣江河岸带植被为典型的隐域性植被,然而其物种组成又兼具中亚热带常绿阔叶林地带的烙印。受人为活动影响,河岸带植被结构及其功能均发生退化。因此,亟需加强河岸带恢复重建和生态系统管理     

三峡库区森林植被分布的地形分异特征

基于森林植被GIS数据库和群落调查,对三峡库区森林植被分布的地形分异特征进行分析。结果表明：（1）三峡库区森林植被主要分布在海拔400~1200 m,随海拔上升和坡度增大,森林覆盖率逐步提高,海拔为400 m以下区间森林覆盖率最低。（2）不同海拔级的优势森林类型分别为灌木林（400 m以下、1 200~1 600 m、1 600~2 000 m和2 000 m以上）、马尾松林（400~800 m和800~1 200 m）。各森林类型分布面积占该类型总面积百分比在不同海拔级上的分布都为单峰型,海拔由低到高出现峰值的森林类型依次为竹林、经济林和柏木林（800 m以下）、暖温性针叶林（1 600 m以下）、针叶混交林和针阔叶混交林（400~1 600 m）、阔叶林（800~2 000 m）、温性针叶林（1 200~2 000 m）。（3）柏木林、马尾松林、杉木林、温性松林、针叶混交林及针阔混交林主要分布在坡度低于35°区域,竹林和经济林主要分布在坡度小于25°区域。在坡度低于5°、6°~15°和16°~25°的区域,马尾松面积均最大,在坡度为26°以上的区域,灌木林分布面积均最大。（4）各类植被类型在各个坡向上分布面积变化不大。研究结果为三峡库区生态规划和建设提供科学依据.     

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%。     

宝钢林地土壤有机碳含量的研究

通过对宝钢厂区4种不同污染程度区内,不同林分和不同树种下土壤0～20cm、20～40cm基本理化性质和有机碳含量的测定,分析城市工业环境下林地土壤有机碳含量的特征,以实现合理的绿化布局,提高绿地减碳效益。结果表明:工业区林地土壤有机碳具有"表聚作用";清洁区内落叶阔叶林土壤有机碳含量高,建议多种柳树;轻度污染区内针阔混交林含量高,针阔混交后土壤有机碳含量明显高于针叶林和常绿阔叶林,建议多种雪松+广玉兰和雪松+香樟;中度污染区和严重污染区内常绿阔叶林有机碳含量高,建议分别多种蚊母和女贞,同时严重污染区应丰富植被类型。     

南水北调中线水源地不同植被类型坡地土壤水分特征研究——以秦岭南坡宁陕县寨沟小流域为例

为了解不同植被类型土壤水资源的变化规律,选择南水北调中线水源区宁陕县寨沟区域典型植被针阔混交林、针叶林、板栗林、灌木林、荒坡草地和坡耕地为研究对象,通过样地调查与实验分析的方法对其土壤水分物理特征及有机质含量进行测定研究.结果表明,各种有林地的土壤容重、孔隙度和有机质等理化特征均优于荒坡和坡耕地;针阔混交林土壤含水量最高,蓄水能力明显好于其它植被类型;在垂直剖面上,各种植被类型坡地土壤含水量和饱和蓄水量随土壤深度的增加基本呈递减趋势,但有林地下降幅度较大,表层含水量明显高于荒坡与坡耕地表层.由此可见,在涵养水源方面,针阔混交林最好,针叶林、板栗林与灌木林次之,荒坡与坡耕地较差.     

基于时序NDVI数据的鄱阳湖流域常绿覆被季节性变化特征

选择位于红壤丘陵区的鄱阳湖流域作为研究对象，利用1 km×1 km分辨率的时序SPOT4 VEGETATION数据，对流域内典型土地覆被--常绿覆被的绿度值、峰值、谷值、年均NDVI(NDVI-I)和NDVI年内极差(NDVI MM)等特征值进行了提取。在此基础上，探讨了不同常绿覆被类型的NDVI指数年内季节变化规律。结果表明：时序NDVI指数基本上能够较好地刻画不同常绿覆被类型之间的差异性，植被指数NDVI特征值随覆被的类型及其生长状态有规律地变化，即NDVI年均值和最小值基本上按“常绿阔叶林＞常绿针阔叶混交林＞常绿针叶林＞常绿针叶-落叶混交林”的顺序变化；典型常绿阔叶林的NDVI指数年内变化曲线基本上没有大的起伏波动；常绿针叶林以及常绿针阔叶混交林占主导地位的常绿混交林NDVI指数年内变化比较和缓，但常在8月和11月有所波动；以常绿针叶林为主、但有较多落〖JP2〗叶林混杂其中的常绿混交林，其NDVI指数年内变化曲线基本上呈和缓的单峰型波动。     

基于时序NDVI数据的鄱阳湖流域常绿覆被季节性变化特征

选择位于红壤丘陵区的鄱阳湖流域作为研究对象,利用1 km×1 km分辨率的时序SPOT4-VEGETATION数据,对流域内典型土地覆被--常绿覆被的绿度值、峰值、谷值、年均NDVI(NDVI-I)和NDVl年内极差(NDVIMM)等特征值进行了提取.在此基础上,探讨了不同常绿覆被类型的NDVI指数年内季节变化规律.结果表明:时序NDVI指数基本上能够较好地刻画不同常绿覆被类型之间的差异性,植被指数NDVI特征值随覆被的类型及其生长状态有规律地变化,即NDVI年均值和最小值基本上按"常绿阔叶林＞常绿针阔叶混交林＞常绿针叶林＞常绿针叶一落叶混交林"的顺序变化;典型常绿阔叶林的NDVI指数年内变化曲线基本上没有大的起伏波动;常绿针叶林以及常绿针阔叶混交林占主导地位的常绿混交林NDVI指数年内变化比较和缓,但常在8月和11月有所波动;以常绿针叶林为主、但有较多落叶林混杂其中的常绿混交林,其NDVI指数年内变化曲线基本上呈和缓的单峰型波动.     

Evolutionof Sustainable Carbon Cycling Processes in China

This report summarizes the surveys on carbon inventories and initiatives on sustainable carbon cycling taken by RCEES. The first part of this report deals with the concept of sustainable carbon cycling, the historical evolution of carbon cycling processes in China, carbon pool enhancement, value addition, carbon sequestration and carbon balance. The second part covers the modeling of carbon dynamics, emission inventories of various carbon containing greenhouse gases and their potential abatement measures.     

Evolution of Sustainable Carbon Cycling Processes in China

Abstract

This report summarizes the surveys on carbon inventories and initiatives on sustainable carbon cycling taken by RCEES. The first part of this report deals with the concept of sustainable carbon cycling, the historical evolution of carbon cycling processes in China, carbon pool enhancement, value addition, carbon sequestration and carbon balance. The second part covers the modeling of carbon dynamics, emission inventories of various carbon-containing greenhouse gases and their potential abatement measures.     

复合链式结构下中国林业碳库系统测度模型构建

温室气体上升导致的全球气候变暖问题不容忽视,增加森林碳汇和木质林产品碳储是缓解温室效应的有效途径。根据森林碳汇功能与林产品碳储功能的关联理论与模型,推导和改进包括森林子碳库、土壤子碳库及木质林产品子碳库在内的林业碳库核算模型及方法,以实现目标碳从森林碳库向木质林产品碳库的过渡与转移。基于气候变化背景下森林-林产品产业链的发展现状,构建包括森林子碳库和林产品子碳库的复合一体化林业碳库模型,使之为中国林业碳库的计量与评价提供判据。首先,对包含森林子碳库和木质林产品子碳库在内的世界林业碳库的发展现状进行探讨,归纳和比较国内外主流的关联林业碳库评估方法模型,从而对中国林业碳库模型的构建提供理论背景支持和逻辑方法支撑。其次,分析现有中国林业碳库评估存在的优势和弊端,找出适合中国林业特点的国家碳库创新评估路径,运用政府间气候变化专门委员会指定的生产法的思路,通过分析目标碳在林产品产业链生产、加工等过程中的流入和支出,提出创新中国林业碳库的模型构想并对其系统内涵进行分析。最后,赋予中国林业碳库系统模型数学表达,分析其数理结构并进行逻辑演绎,在森林子碳库和木质林产品子碳库两个复合链式体系下构建中国林业碳库系统测度模型(ForestProducts Carbon Model/FPCM)。     

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。     

湖南省碳源与碳汇变化的时序分析

在全球气候变暖的背景下,减少温室气体排放、发展低碳经济成为各地区在发展中的普遍共识。以湖南省为研究区域,以1995~2008年为研究时序,从能源消费、主要工业产品生产工艺过程、土地利用变化与牲畜管理、固体废弃物处理与废水处理和排放4个方面综合分析了碳源与碳汇的变化情况。研究表明:1995~2008年,湖南省温室气体排放总量约在220亿t（2000年）至399亿t（2008年）CO2当量之间,14 a间增长了6118%,年均增长374%;碳汇总量约在1754亿t（1995年）至2537亿t（2007年）CO2当量之间,14 a间增长了3607%,年均增长约240%;能源消费与农业部门是湖南省温室气体的主要来源,林地是湖南省碳汇的主要来源;综合碳源与碳汇变化的均衡结果,1995~2008年湖南省呈碳汇盈余状态,净碳汇在2001~2007年持续增加,14 a间增长了31.94%,年均增长2.15%     

苏南水稻土有机碳矿化特征及其与活性有机碳组分的关系

通过对江苏省常熟市全市范围代表性水稻土采样并布置室内短期(20d)培育实验,研究土壤有机碳矿化过程动态,并分析其与微生物生物量碳和水溶性有机碳含量的关系。结果表明:研究区域水稻土有机碳含量变化为4.88～27.31g/kg,平均为18.07g/kg,全氮含量变化为0.58～2.84g/kg,平均为1.86g/kg;微生物生物量碳、氮及水溶性有机碳含量分别为294.0～1287.4,18.54～81.78和7.01～28.79mg/kg,且不同土属间存在显著差异(p<0.05);土壤呼吸强度为34.76～191.68mgCO2/(kg·d),平均为79.93mgCO2/(kg·d),不同土属间高低顺序为乌栅土>乌黄泥土>灰黄泥土>白土>黄泥土>乌沙土;培养期内有机碳日均矿化量为10.76～65.20mg-CO2/kg,平均为40.46mgCO2/kg,有机碳累计矿化量为215.25～1302.13mgCO2/kg,平均为807.20mgCO2/kg,不同土属间有机碳日均矿化量和累计矿化量变化趋势为乌栅土>乌黄泥土>乌沙土>白土>灰黄泥土>黄泥土;研究区域水稻土有机碳矿化率为3.07%～7.58%,但不同土属间差...     

长江三角洲水田保护性耕作制度的碳收集效应估算

耕作制度对农田土壤有机碳的稳定和积累作用显著,探讨耕作制度演变下农田土壤碳库动态,将有助于农田土壤碳收集的技术选择及政策制定。利用已发表的田间定位试验数据,构建不同耕作制度下长江三角洲水田耕层土壤有机碳密度的估算模型。依据该区近20多年来耕作制度演变动态,对保护性耕作制度的土壤碳收集效应进行了初步估算。结果表明,油菜面积的扩大、小麦的少免耕和作物秸秆的还田分别约增加土壤耕层有机碳0.94 Tg、2.76 Tg和3.95 Tg,其中以麦稻复种转向油稻复种的单位面积碳收集效应为最高。最后,就碳收集效应估算的方法进行了相关讨论,并就土壤碳收集研究和如何提高土壤碳收集潜力提出了一些建议。     

江苏省13城市1996～2008年碳排放时空变异分析

运用秩相关系数、变差系数、曲线拟合等方法,以市域为基本单元,以人均碳排放量、碳排放强度、脱钩指数等为指标,对江苏省1996～2008年的碳排放时空变异特征进行分析,研究得出：(1)近13 a来,江苏省碳排放量不断增加,年均增长率高达13%,2008年已达20 000万t;经济较发达城市人均碳排放量较大,但碳排放强度相对不大;经济落后城市人均碳排放量小,但碳排放强度增加较快。(2)江苏省13城市人均碳排放、碳排放强度差异在不断缩小。(3)从人均碳排放看,江苏省及各市人均碳排放都随人均GDP呈线性增加关系,而南京、苏州、扬州、徐州作为各个区域发展较好的中心城市,人均碳排放随人均GDP增加最快。(4)从碳排放强度看,江苏省碳排放强度与人均GDP呈倒U型曲线关系,其拐点在人均GDP 25万元左右;但是各个城市碳排放强度与人均GDP呈波浪型曲线关系。(5)从脱钩指数看,脱钩水平受经济政策、产业结构、清洁技术水平的影响较大     

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.