贵州森林碳汇现状及增汇潜力分析

区域层面的森林碳收支估算研究有利于为整体层面持续固碳增汇的森林经营提供科学参考,评估森林碳汇对减少区域内碳排放的贡献。采用温室气体清单估算法,对2000、2005和2010年贵州省森林碳汇进行估算,结果表明:贵州省森林碳汇从15.380×106增长到22.447×106、24.314×106 t CO2,呈稳定增长趋势,占全省碳排放量的6.73%～10.35%。贵州省尚有161.70×104 hm2宜林地,如果能用于发展碳汇林业,每年可吸收CO2达2.379×106 t,30年内将吸收CO2达71.370×106 t。贵州省正处于碳排放增长阶段,相对于森林碳汇而言,全区域碳减排工作任重道远,森林碳汇能力有很大的提升空间。     

基于全口径碳汇监测的中国森林碳中和能力分析

日前,碳中和问题成为政府和社会大众关注的热点.在实现碳中和的过程中,除了提升工业碳减排能力外,增强生态系统碳汇功能也是主要的手段之一,森林作为陆地生态系统的主体必将担任重要的角色.但是,由于碳汇方法学上的缺陷,我国森林生态系统碳汇能力被低估.本义提出了森林全口径碳汇,即森林全口径碳汇=森林资源碳汇(乔木林+竹林+特灌林...     

基于碳密度-林龄关系的黑龙江省森林碳汇潜力预测

为了量化黑龙江省森林碳储量、预测森林碳汇潜力,利用蓄积量-生物量相关方程法对黑龙江省1994-2013年的森林碳储量进行估算,并依据1994-2013年4次全国森林资源清查中黑龙江省18种主要森林类型各林龄组数据,建立主要森林类型碳密度与林龄之间的关系;在此基础上,结合《黑龙江省林地保护利用规划（2010-2020）》预测2014-2020年黑龙江省森林的碳储量,并分析其碳汇潜力.结果表明:黑龙江省各森林类型碳密度与林龄关系拟合较好,18种森林类型中有14个的R2大于0.9;黑龙江省1994-2013年4次森林资源清查中森林碳储量分别为693.2、676.3、741.1和805.2 Tg;预计在第九次全国森林资源清查（2014-2018年）中,黑龙江森林碳储量将达到844.0 Tg,并且在预估期间其碳储量逐年递增,2020年将达到868.1 Tg.如果2013年黑龙江省现有森林都达到过熟林,其碳储量将会达到1.40×103 Tg,具有很高的碳汇潜力.为了进一步增加黑龙江省碳汇潜力,建议加强省内寒温带、温带山地针叶林和阔叶混交林的保护;在更新造林上要侧重于有固碳优势的森林类型（如赤松、杨树等）;加大对赤松、针阔混等近熟林、成熟林的保护力度,控制过熟林的数量.      

森林经营主体的碳汇供给潜力差异及影响因素研究

增加森林碳汇已成为应对气候变化的重要举措。论文基于浙江、江西和福建三省农户和林场的调研数据,以杉木为案例树种,引用生长模型、修正的Faustmann 模型碳密度和价格数据,对单一和碳汇木材复合经营目标下的杉木最佳轮伐期和林地期望值进行了分析,并基于此比较了不同森林经营主体碳汇供给潜力的差异,同时模拟了不同营林成本和利率水平下对森林经营主体碳汇供给差异造成的影响。可以发现,在可能的碳汇林经营模式下,基于目前杉木市场价格远高于碳价格的现实,森林经营主体的经营采伐决策并不会发生明显改变,从而导致在大范围的碳价格变动下碳汇的供给也没有显著增加,这也说明木材收益和碳收益的两个不同经营目标是协调的;林场凭借着规模、技术和资金等资源禀赋优势将成为今后碳汇林的适宜经营和供给主体;从影响因素来看,目前市场利率处于低位徘徊的前提下,即碳汇林地的潜在投资价值巨大,尤其对劣等土地的投资效果明显;理论上营林成本会提升继而导致碳汇供给增加,这反而对于森林固碳有显著正面影响。     

四川省宝兴县碳汇效应评估与碳减排

利用第三次森林清查(1984-1988年)中宝兴县数据,结合2005年TM遥感影像土地利用类型图土壤类型图,采用植被类型碳密度以及土壤碳密度经验值的方法,估算了宝兴县碳库以及自然生态系统碳汇。并收集宝兴能源消耗、土地利用变更、替代能源工程等人为因素的数据估算了宝兴县2005年的人为碳排放及碳减排放效应,从而计算出宝兴县总碳增汇效应,碳汇为452.80×106kg C,并分区定量、图形表示,为地方政府提供决策支持。     

NPP增长驱动下的中国森林生态系统碳汇

森林生态系统能够有效地吸收大气中的CO2,在一定程度上缓解全球变暖的压力。生态系统固碳能力取决于两个关键因素：NPP的增长强度与碳周转时间。本文通过对遥感监测到的森林生态系统NPP增长趋势进行校正,结合森林样地实测数据得到的碳分配系数与周转时间,建立了中国森林生态系统碳周转模型,并模拟了1982～1999年森林生态系统的碳汇量及其年际变化。结果表明：1982～1999年,我国森林生态系统的平均碳汇量为0.051 PgC a^-1,其中植被的碳汇量为0.034 PgC a^-1,凋落物的碳汇量为0.013 PgC a^-1,土壤的碳汇量为0.004PgC a^-1;不同森林类型中,常绿针叶林和常绿阔叶林的碳汇贡献最大,落叶针叶林和针阔叶混交林贡献最小;进一步分析表明森林植被的固碳效率显著地受到碳周转时间的控制。     

基于森林碳汇经济价值中国宏观社会核算矩阵扩展

随着气候变化及温室效应等问题的广泛影响,森林的碳汇功能越来越受到人们的关注。社会核算矩阵作为可计算一般均衡模型的标准数据基础,为详细描述经济系统中各部门、各经济主体以及各市场之间的联系提供了一个理想的数据支持。本文在编制我国宏观2007年社会核算矩阵的基础上,将森林碳汇的经济价值纳入到其中,对我国宏观社会核算矩阵进行扩展,扩展后的社会核算矩阵可用于森林碳汇的经济效益分析以及为建立森林碳汇的CGE模型提供数据基础。     

碳中和背景下提升土壤碳汇能力的前景与实施建议

土壤碳库是陆地生态系统碳库中最大的贮库,提升土壤碳汇能力对我国2060年前实现碳中和日标具有重要意义.本文通过文献梳理,研究分析了土壤碳汇的内涵和影响因素、潜力和经济性、管理和市场建设情况,认为土壤碳汇潜力十分可观,多数潜力理论上经济可行,但目前土壤碳汇市场发展滞缓.提升土壤碳汇主要丽临基础研究与技术支撑不足、成本竞争...     

森林碳汇与经济增长的长期均衡及短期动态关系研究——基于中国1998—2010年省级面板数据

森林是重要的陆地生态系统,森林碳汇与经济增长的长期均衡及短期动态关系的研究,有利于探求森林生态系统平衡发展及经济可持续增长的有效路径。测度中国30 个省份1998—2010 年的森林碳汇,采取面板数据的单位根检验、协整检验、误差修正模型的因果关系检验、脉冲响应等计量技术,考察并预测森林碳汇与经济增长间的动态关系。实证结果表明:森林碳汇与经济增长之间存在协整关系,并存在短期修正效应,当经济可持续增长偏离长期均衡时,将以19%的力度调整至均衡状态,且Granger 因果关系检验及VAR面板模型结果验证了森林碳汇与经济增长的正的双向互动关系;脉冲响应函数显示,经济增长对森林碳汇发展的稳健性产生微弱的正向冲击,而森林碳汇发展在短期对经济增长的稳定性产生显著的正向生态冲击。据此,提出了加大财政对碳汇森林的政策扶持、树种与造林模式相结合、建立并完善碳汇计量与监测机制、完善投融资渠道、加强森林管理等促进我国森林生态系统持续发展的对策建议。     

基于碳减排目标与排放标准约束情景的火电大气污染物减排潜力

从我国"十四五"及2035年远景目标经济发展预测出发,结合碳减排战略目标下的既有与强化政策情景,基于弹性系数法预测电力需求,测算在不同污染物排放标准约束情景下火电大气污染物排放情况及减排潜力,结果表明,在不同的政策和排放标准约束情景下,我国火电行业烟尘、SO2和NOx排放水平变化呈现出不同的趋势,到2035年,在2016年水平上的减排潜力分别在45.97％～85.37％、52.61％～84.90％和33.80％～71.08％之间,来自碳减排目标下政策因素带来的减排潜力,较不同污染物排放标准约束条件带来的减排潜力更为明显,在强化政策情景下,采取保持模式标准约束的污染物减排潜力已与超低模式基本相当,甚至超过或接近既有政策下采取收严模式标准约束的效果,通过强化实施能源和电力优化政策,加快实现火电发电量达峰,合理引导高污染排放水平火电机组优先退出生产,同样可使火电大气污染物排放得到有效控制,还可避免环保改造投资的浪费和损失.     

重庆市农田土壤有机碳时空变化与固碳潜力分析

区域土壤有机碳库、固碳潜力的估算,对全球气候变化中的碳循环研究具有重要意义.本研究基于1978—1979年全国第二次土壤普查和2007—2011年农业部"测土配方施肥"项目的数据,并结合大量前人调研资料和田间试验数据进行整理与比较分析.同时,采取土壤类型法估算了重庆市农田土壤碳库储量和碳密度;基于GIS分析了重庆市农田土壤碳密度的空间分布特征;对30年来各区县农田土壤碳量变化趋势进行拟合分析,估算了农田土壤固碳潜力.结果表明,土壤表层有机碳库总储量为233.54×106t,土壤有机碳密度平均值为3.08 kg·m-2;渝西南、渝东北和渝东南的农田土壤有机碳密度较高,长江干流沿岸及附近低山丘陵地区土壤有机碳密度较低;重庆市农田土壤固碳潜力约为30.82 Tg(以C计),农田土壤单位面积固碳潜力平均值为6.71 t·hm-2.     

Potential for carbon sequestration in Canadian forests and agroecosystems

The potential for carbon (C) sequestration was examined in selectedCanadian forest settings and prairie agroecosystems under severalmanagement scenarios. A simple C budget model was developed toquantitatively examine C sequestration potential in living biomass of forestecosystems, in associated forest-product C pools, and in displaced fossil-fuelC. A review of previous studies was conducted to examine C sequestrationpotential in prairie agroecosystems. In the forest settings examined, ourwork suggests that substantial C sequestration opportunities can be realizedin the short term through the establishment of protected forest-C reserves.Where stands can be effectively protected from natural disturbance, peaklevels of biomass C storage can exceed that under alternative managementstrategies for 200 years or more. In settings where it is not feasible tomaintain protected forest-C reserves, C sequestration opportunities can berealized through maximum sustained yield management with harvestedbiomass put towards the displacement of fossil fuels. Because there is afinite capacity for C storage in protected forest-C reserves, harvesting forestbiomass and using it to displace the use of fossil fuels, either directlythrough the production of biofuels or indirectly through the production oflong-lived forest products that displace the use of energy-intensive materialssuch as steel or concrete, can provide the greatest opportunity to mitigategreenhouse gas emissions in the long term. In Canadian prairieagroecosystems, modest C sequestration can be realized while enhancingsoil fertility and improving the efficiency of crop production. This can bedone in situations where soil organic C can be enhanced without relianceupon ongoing inputs of nitrogen fertilizer, or where the use of fossil fuelsin agriculture can be reduced. More substantial C offsets can be generatedthrough the production of dedicated energy crops to displace the use offossil fuels. Where afforestation or reconstruction of native prairieecosystems on previously cultivated land is possible, this represents thegreatest opportunity to sequester C on a per unit-area basis. However,these last two strategies involve the removal of land from crop production,and so they are not applicable on as wide a scale as some other Csequestration options which only involve modifications to currentagricultural practices.     

Soil carbon sequestration and associated economic costs for farming systems of the Indo-Gangetic Plain: A meta-analysis

Soil organic carbon sequestration rates over 20 years based on the Intergovernmental Panel for Climate Change (IPCC) methodology were combined with local economic data to determine the potential for soil C sequestration in wheat-based production systems on the Indo-Gangetic Plain (IGP). The C sequestration potential of rice-wheat systems of India on conversion to no-tillage is estimated to be 44.1 Mt C over 20 years. Implementing no-tillage practices in maize-wheat and cotton-wheat production systems would yield an additional 6.6 Mt C. This offset is equivalent to 9.6% of India's annual greenhouse gas emissions (519 Mt C) from all sectors (excluding land use change and forestry), or less than one percent per annum. The economic analysis was summarized as carbon supply curves expressing the total additional C accumulated over 20 year for a price per tonne of carbon sequestered ranging from zero to USD 200. At a carbon price of USD 25 Mg C⁻¹, 3 Mt C (7% of the soil C sequestration potential) could be sequestered over 20 years through the implementation of no-till cropping practices in rice-wheat systems of the Indian States of the IGP, increasing to 7.3 Mt C (17% of the soil C sequestration potential) at USD 50 Mg C⁻¹. Maximum levels of sequestration could be attained with carbon prices approaching USD 200 Mg C⁻¹ for the States of Bihar and Punjab. At this carbon price, a total of 34.7 Mt C (79% of the estimated C sequestration potential) could be sequestered over 20 years across the rice-wheat region of India, with Uttar Pradesh contributing 13.9 Mt C.     

Organic carbon stock in topsoil of Jiangsu Province, China, and the recent trend of carbon sequestration

Data collection of soil organic carbon(SOC) of 154 soil series of Jiangsu, China from the second provincial soil survey and of recent changes in SOC from a number of field pilot experiments across the province were collected. Statistical analysis of SOC contents and soil properties related to organic carbon storage were performed. The provincial total topsoil SOC stock was estimated to be O. 1 Pg with an extended pool of 0.4 Pg taking soil depth of 1 m, being relatively small compared to its total land area of lOl?00 km^2. One quarter of this topsoil stock was found in the soils of the Taihu Lake region that occupied 1/6 of the provincial arable area. Paddy soils accounted for over 50% of this stock in terms of SOC distribution among the soil types in the province. Experimental data from experimental farms widely distributed in the province showed that SOC storage increased consistently over the last 20 years despite a previously reported decreasing tendency during the period between 1950--1970. The evidence indicated that agricultural management practices such as irrigation, straw return and rotation of upland crops with rice or wheat crops contributed significantly to the increase in SOC storage. The annual carbon sequestration rate in the soils was in the range of 0.3-3.5 tC/(hm^2. a), depending on cropping systems and other agricultural practices. Thus, the agricultural production in the province, despite the high input, could serve as one of the practical methods to mitigate the increasing air CO2.     

沼泽湿地植物光合特性及固“碳”潜势对外源氮输入的响应

以沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,在三江平原进行了野外培养实验,探讨了4个不同氮素输入水平(0(NO)、6(N6),12(N12)、24(N24)g·m-2· a-1)下沼泽湿地植物生长与光合特性的响应特征,并从光合固"碳"的角度分析了小叶章沼泽湿地的固"碳"潜势.结果表明,外源氮输入明显促进了小叶章的株高、叶面积及植株数,显著增加了碳的生物量积累,到植物生长季结束,N6、N12和N24三个施氮水平下,小叶章地上部分生物量分别比对照增加了58.79%、133.11%和190.55%.同时,小叶章叶片全氮含量、叶绿素、可溶性蛋白和游离氨基酸含量也显著增加,净光合速率明显提高,分别比对照增加了20.70%、26.69%和53.54%.从光合固"碳"的角度来看,外源氮输入能够促使沼泽湿地植物通过光合作用固定更多CO2.     

长期施肥对棕壤有机碳储量及固碳速率的影响

利用棕壤肥料长期定位试验,研究了不同施肥条件下棕壤有机碳在0~60 cm土层的含量和储量特征以及土壤固碳速率.试验共设6个处理,即氮磷肥有机肥配施(M_2NP)、氮肥有机肥配施(M_2N)、单施有机肥(M_2)、单施氮肥(N)、氮磷肥配施(NP)和不施肥处理(CK).结果表明:经过31年长期不同施肥,各处理土壤有机碳(SOC)含量和储量的剖面分布均呈现随土层深度增加而显著降低的规律.本试验条件下M_2NP、M_2N、M_2、NP、N、CK处理的耕层有机碳富集系数分别为0.465、0.455、0.407、0.48_2、0.393、0.471,表明耕层土壤对有机碳的保持强度最强.在0~60 cm土层土壤有机碳储量表现为M_2NP、M_2NM_2、NPNCK,有机肥和化肥配施能够显著提高土壤有机碳含量和储量.与试验前相比,CK处理各土层土壤有机碳含量和储量均显著降低.各处理碳库管理指数(CPMI)表现为M_2NPM_2NM_2NNPCK.分析不同施肥处理土壤固碳速率可知,与试验前相比,CK处理表现为碳的净释放,固碳速率达-401.4 kg·hm~(-_2)·a~(-1);固碳速率最高的为M_2NP,M_2N,分别达到489kg·hm~(-_2)·a~(-1)、440._2 kg·hm~(-_2)·a~(-1).综合结果表明,化肥、有机肥配施所产生交互效应更有利于棕壤有机碳储量的增加及固碳速率的提高.     

广州森林碳储量时空演变及异质性分析

利用1990年、1997年和2004年3个时相的Landsat TM数据,基于CART分析算法,提取广州森林分类信息.利用样方调查与同期TM数据的光谱响应数据,分别建立了阔叶林、针叶林、园地的逐步回归模型,计算了广州森林碳储量,绘制了碳密度分布图.结果表明,广州森林覆盖率1997年比1990年显著增加,而2004年比1997年略有减少.3个时期广州森林碳储量、碳密度分别为5.93×106t、7.07×106t、7.64×106t与22.1t·hm-2、22.7t·hm-2、24.7t·hm-2,均呈上升趋势.3个时期均有40%以上的森林碳密度低于25 t·hm-2,80%以上森林碳密度低于50t·hm-2;但总体趋势是低碳密度森林比重减少,高碳密度森林比重增加,森林碳密度结构朝良性发展.在广州碳储量估算的基础上,计算Moran I系数与Geary C系数,表明研究区森林碳密度3个时期都存在正的自相关性,且分布格局由随机离散分布趋向于聚集分布.进一步利用半变异函数,对碳密度分布格局异质性进行分析,表明3个时期森林碳密度的空间分布格局异质性差异不大,1997年略强于其它时期;空间结构上均属于高度相关;空间自相关因素是森林碳密度空间异质性的主要因素;从1990～2004年,相关尺度增加,引起空间异质性的随机因素所占比重减少,自相关因素所占比重增加.     

中国生物质燃气产能及碳减排潜力

基于回归分析预测模型和来源分类预测模型对2020~2050年生物质燃气产量和能源结构占比进行预测,并对碳减排潜力进行了情景分析.结果表明,回归分析预测偏差较小,其中逐步回归预测偏差值为9.34%,略小于多元线性回归的13.99%.来源分类模型的准确度高于回归模型.到2050年,沼气增幅约为176%.在低碳情景中提高生物质燃气应用比例最高可降低未来情景中10%的碳排放量,表明大力发展生物质燃气对于碳减排和碳循环有较为明显的正面效应.结合现状对经济,技术,市场等方面提出政策建议.为下一步发掘生物质燃气产品市场潜力提供理论指导.     

“双碳”背景下中国能源消费碳排放与植被固碳的时空分异

为理解中国能源消费碳排放(ERCE)与植被固碳(VCS)的演变特征及空间差异,基于气象数据、遥感数据、土地覆盖数据及统计资料等,分别在全国尺度、省域尺度和县域尺度上,定量分析2000~2017年我国ERCE和VCS的动态变化与空间分异格局,并利用碳压力指数(CPI),表征二者之间的相互关系.结果表明:(1)我国ERCE和人均ERCE在2000~2017年间表现出显著增加趋势(P<0.01),但二者分别在2013年和2012年以后出现小幅下降;空间上,二者呈现出“北高南低、东高西低”的差异特征;(2)VCS和人均VCS均在2010年以后呈现快速增加趋势(P<0.01),幅度分别为148.09×10⁶t/a和0.04t/(人·a),东北、西南和黄土高原等区域VCS和人均VCS的增加幅度明显高于其他地区;(3)全国约有近1/3的省份CPI多年平均值在1以上(即ERCE高于VCS),其中上海、天津、江苏、山东、宁夏的CPI平均值较高,且增幅也相对较大,反映出这些区域具有较大的减排压力.研究结果可为我国不同区域碳减排政策的制定提供科学依据.