森林生态系统净初级生产力模拟研究

在英国爱丁堡大学森林生态系统碳循环SPA模型基础上,以栅格数据作为主要的数据源输入参数.将该模型从斑块尺度模型到区域尺度模型进行扩展,并以并行机群技术作为解决模型扩展后计算时间过长的手段,建立新的森林生态系统碳循环动态过程模型RSPA,并且利用该模型对福建省三明市2004年1-12月森林生态系统净初级生产力进行了空间可视化模拟与验证.     

森林碳循环模型方法研究进展

随着人们对森林生态系统碳循环活动各个过程研究的深入,森林碳循环模型逐渐发展起来。该模型利用先进的森林植被科学理论和计算机技术模拟森林碳循环的各个步骤,为森林碳循环研究提供更加清晰和有力的科学依据。本文论述了森林碳循环模型中斑块森林碳循环模型和区域尺度的陆地碳循环模型的主要特点,分别选取这两类模型中几个典型的森林碳循环模型评述每类森林生态系统碳循环模型的优缺点,通过对现有的森林生态系统碳循环模型的分析,探讨了未来森林生态系统碳循环模型的发展趋势。     

林分斑块尺度下的森林群落碳汇研究

针对森林碳循环过程模型空间模拟尺度多样化,但数据获取比较困难,森林碳变化响应与适应的研究不可 能实现在不同生境下均安置碳通量观测系统的问题,提出利用遥感过程耦合模型定量估算动态 GPP 值、NPP 值、 RH 值及 NEP 值等,反演森林植被群落不同优势树种碳汇/ 碳源情况,探寻造林、森林转化和森林人工经营管理等 植被恢复措施对森林碳增汇的生态价值,激活碳源效应的促进重建作用。 通过以空间代替时间的实地调查采样法 和遥感模型相结合,输入 GLOPEM-CEVSA 模型中温度影响系数、蒸散量、水气压影响系数、二氧化碳浓度胁迫、植 物呼吸及土壤呼吸等驱动因子,研究在林分斑块尺度下森林碳储量差异。 研究表明:(1)从整体情况来看,林地净 初级生产力>草地>农业用地>水域>建设用地,林地净生态系统生产力>农业用地>草地>建设用地>水域;(2)从年 际 NPP / NEP 值来看,森林生态系统大部分表现为大气 CO2 碳汇;(3)森林群落自然恢复演替中 NPP 值大小关系 是:乔幼落叶阔叶林群落(A4)>马尾松/ 杉木常绿针叶林群落(A5)>柏木常绿针叶林群落(A6) >常绿灌丛/ 灌草丛/ 人工灌木群落(A2) >草本群落(A1);NEP 值表现为乔幼落叶阔叶林群落>马尾松/ 杉木常绿针叶林群落>常绿灌 丛/ 灌草丛/ 人工灌木群落>柏木常绿针叶林群落>草本群落;人工辅助演替中 NPP 值大小关系是(慈竹)竹林群落 >马尾松/ 杉木常绿针叶林群落>柏木常绿针叶林群落>常绿灌丛/ 灌草丛/ 人工灌木群落;NEP 值表现为(慈竹)竹 林群落>马尾松/ 杉木常绿针叶林群落>常绿灌丛/ 灌草丛/ 人工灌木群落>柏木常绿针叶林群落,NPP 值和 NEP 值 随顺行演替均呈现出先上升后下降的单峰状发展趋势。     

基于CASA模型长江流域植被NPP时空演变及与地形因子的关系

植被净初级生产力(net primary productivity, NPP)是评价生态系统固碳能力的重要指标。长江流域作为中国重要的农业生产区和生态安全屏障，深入开展长江流域植被NPP时空变化特征的研究，对了解流域植被生长情况和生物固碳能力具有重要意义。基于CASA模型，反演长江流域植被NPP,分析长江流域2001—2018年不同时空尺度下的植被NPP的演变特征以及与地形因子的关系。结果显示：CASA模型对于长江流域植被NPP的反演效果较好，可以反映研究区的植被NPP的实际状态，长江流域多年植被NPP为572.72 gC/(m²·a)。时间上，长江流域植被NPP年际变化可分为2个阶段，2001—2007年NPP年均值变化明显，呈波动式上升；2008—2018年相对变化趋于平稳，植被NPP年内变化层次感比较明显，夏半年(4—9月)NPP月均值较高，对全年NPP总量的贡献率为77.61%。长江流域植被NPP空间格局上具有明显的差异性，总体呈现自西北向东南递增，长江流域在18年间植被NPP增加的面积大于减少的面积，NPP增加趋势主要分布在岷沱江水系南部、嘉陵江水系西部...     

基于CASA模型的广西植被NPP季节变化研究

植被净初级生产力（Net Primary Productivity，NPP）是判定陆地生态系统碳汇/源的关键要素，不仅直接代表了自然环境条件下植被群落的生产能力，还体现了陆地生态系统的质量水平。本文基于陆地生态系统碳汇模型（CASA模型），利用2019年中分辨率成像光谱仪（MODIS）归一化植被指数（NDVI）数据和其他气象数据，对月、季节、年尺度上的广西植被NPP的空间变化进行估算，分析其时空变化特征，并探讨不同植被类型、气象因子和地形地貌对其的影响。结果表明：2019年广西整体区域的植被NPP平均值为880.56 g C·m^-2·a^-1，植被NPP空间分布呈内陆中心向四周递增、东北部向西南部递增的特点。月植被NPP在时间序列上总体呈现正弦曲线的变化特征，1-8月的植被NPP呈上升趋势，在8月达到峰值，而且9月仍然维持较高值；之后至12月，植被NPP逐步下降。广西植被NPP的季节变化明显，冬季的植被NPP整体最低，区域差异性不突出；夏季的植被NPP整体最高，区域差异性突出。常绿阔叶和混交林分布面积广且其光能利用率较大，对广西植被NPP贡献较大。从月尺度上来看，月植被NPP与月累计降水量主要呈负相关关系，与月平均气温主要呈正相关关系；月平均气温与月植被NPP的偏相关性比月累计降水显著，月平均气温是广西月植被NPP的主要影响因子。在中海拔地区（700-1 300 m），植被NPP并不受喀斯特地质环境背景的影响，喀斯特地区和非喀斯特地区植被NPP相差不大且随着海拔高度的上升趋于稳定。在全球变化背景下，分析广西植被NPP的时空演变规律及其与环境要素之间的关系，可为广西生态环境监测与管理、生物多样性保护、生态服务评估等提供科学参考。     

陆地植被净初级生产力估算及影响因素研究现状

植被净初级生产力(NPP)是植被在自然条件下的生产能力,是表征生态系统质量与功能、研究生态系统碳循环的重要指标.在总结NPP估算方法的基础上,分析了实测法、气象模型、光能利用模型、过程模型的特点;探讨了自然及人为因素对NPP的影响,以期为今后的研究工作起到一定借鉴作用.     

基于RS和GIS的楚雄州森林植被净第一性生产力估算

基于RS、GIS技术和TM影像,采用中国天然森林植被净第一性生产力模型,估算楚雄州森林植被NPP数值及其时空分布变化,结果表明=1990年楚雄州森林植被NPP的值为9．12×/t DW／a,分布比较均匀;2000年楚雄州森林植被NPP的值为2．68×107tDW／a,分布呈现从西北向东南递减的趋势;2000年整个楚雄州森林植被NPP值都小于1990年,单位面积的平均NPP最高值相差约25tDW／（hm2·a）,总量相差为6．44×107tDW／a,表明楚雄州森林植被净第一性生产力在这10年里下降了。     

长江流域森林NPP模拟及其对气候变化的响应

【目的】利用LPJ模型(Lund-Potsdam-Jena model)估算长江流域森林净初级生产力(net primary productivity, NPP),研究长江流域森林NPP时空动态变化及其与气候因素的关系,为长江流域及其他地区的植被监测与生态建设提供依据。【方法】基于LPJ模型模拟的NPP数据及气象资料,对长江流域1982—2013年森林NPP的空间分布和时空动态变化趋势进行分析,采用线性回归分析法分别以时间为自变量和NPP为因变量进行趋势检验,利用相关性分析法分析长江流域森林NPP与气象因子之间的关系。【结果】①长江流域1982—2013年森林年均NPP值为530.41 g/(m²·a),最高值出现在2002年,森林NPP值为578.55 g/(m²·a);最低值出现在1989年,森林NPP值为491.24 g/(m²·a)。②长江流域森林NPP的空间分布由东南沿海向西北逐渐减小,长江中下游森林NPP高于长江上游,森林NPP空间分布格局与水热条件分布格局相一致,长江流域东南部水热条件良好,能够满足植被生长和发展的需要,植被生产力比较高;西北部由于水热条件比较差,不利于植被生长,生产力低下。③长江流域大部分地区森林NPP与气温和降水为正相关关系,森林NPP与气温呈显著正相关,气温与森林NPP之间的相关性强于降水与森林NPP之间的相关性。【结论】长江流域森林NPP呈自东南向西北减少的趋势,且随时间呈波动上升趋势;气候对森林NPP具有显著影响,气温是影响森林NPP的主导因素。     

"Research on Net Primary Productivity and Its Spatio-temporal Characteristics in the Three GorgesReservoir Area (Chongqing Section) During 1998 to 2007"

基于CASA模型,利用SPOT/VGT NDVI数据、植被覆盖类型图、气象数据等,对三峡库区(重庆段)1998—2007年植被净第一性生产力(NPP)进行遥感估算,并对其时空特征进行了分析。研究结果表明:1)1998年到2007年各年植被NPP的变化整体呈现波动下降的趋势;2)1998—2007年研究区植被NPP在季节变化上由高到低依次为夏季(675.705gC.m-2)、春季(368.2gC.m-2)、秋季(207.944 gC.m-2)、冬季(49.495 gC.m-2)。夏季植被NPP最高值出现在2000年(1 022.173 gC.m-2),最低值主要出现在2006年(318.321 gC.m-2);3)1998—2007年,年均植被NPP值在184.8～515.548 gC.m-2之间,高值主要出现在渝东北的巫溪县、巫山县、奉节县及渝东南的石柱县、武隆县等区域,低值主要在忠县、涪陵区及主城区大片区域;4)各年阔叶林单位面积生产力最高,其次为灌丛和灌草丛、针叶林、草甸、水生植被,水域生产力最低。     

基于GIS、RS和CASA模型的深圳市逐月NPP估算及其变化特征研究

植被净初级生产力(NPP)及其对气候变化的响应是研究全球碳循环的重要内容之一.本文在GIS的支持下,采用深圳市2004年和2008年的MODISNDVI时间序列数据和逐月气象数据,利用CASA模型估算了逐月的NPP值,对比分析了其空间分布特征,探讨了极端暴雨天气对NPP月变化特征的影响及其气候因子对NPP的影响.结果表明:深圳市的NPP呈现显著的季节性变化;在出现极端暴雨天气的2008年6月,NPP值急剧下降,年内NPP逐月变化时间序列被延后;月均气温显著影响深圳市NPP的变化,而当极端暴雨天气出现时,太阳辐射对NPP的影响比降水量的影响更大.     

企业碳减排及减排绩效评估研究

基于我国能源生产和消费,分析在企业中可行的以政府及企业为主体的碳减排途径和方法,其中政策支持可实行碳税和排放交易等,企业有更新设备技术、增加产品寿命、开发新能源替代煤炭方式;提出能够统一评价企业减排绩效的指标,评估时参考国际标准的评估规范过程.根据形势发展,提出我国可实行的企业碳减排建议.     

我国碳交易市场机制及碳金融发展前景初探

通过介绍国内外的碳交易市场与碳金融的发展现状,结合碳交易市场与碳金融的优势与缺陷,明确了发展碳交易市场机制与碳金融的意义,进而得出碳交易市场机制与碳金融的发展前景。     

东北春玉米种植区土壤不同剖面碳库变化特征

为提高东北农田农民习惯施肥田条件下化肥的利用效率,并为东北农田土壤合理施肥提供参考依据,本文通过采集东北三省农民习惯施肥条件下春玉米种植区0—30 cm、30—60 cm、60—90 cm剖面土壤,分别测定了土壤全碳（TC）、有机碳（SOC）、无机碳（IC）、微生物生物量碳（SMBC）、溶解性有机碳（DOC）、颗粒有机碳（POC）。结果表明0—30 cm、30—60 cm土壤剖面各活性碳库变化较为明显,且黑龙江、吉林、辽宁TC、SOC、SMBC随着纬度的升高而降低。在0—30 cm土壤剖面各省TC、SOC、SMBC含量均值达显著性差异（P<0.05）,吉林、辽宁SIC含量平均值显著低于黑龙江。而POC、DOC以及60—90 cm土壤剖面各活性碳库之间的增减规律并不完全一致。可见,东北三省农民习惯施肥条件下浅层土壤剖面碳库的变化较为明显,而深层土壤剖面规律不明显。     

粉状活性炭再生工艺研究

采用回转炉加热再生法 ,对粉状炭进行了再生实验 ,确定了再生工艺条件 :再生温度 85 0°C ,再生时间6 0min ,水蒸汽用量占原料量 30 % ,使废炭吸附能力恢复 10 0 % ,得率 70 %以上。     

碳基储氢材料研究进展

氢能以其可再生性和环境友好性成为未来最具发展潜力的能源载体，储氢技术是氢能应用中的关键问题。本文综述了近年来超级活性炭、石墨纳米纤维、碳纳米纤维和碳纳米管等碳基储氢材料的研究进展，并对该领域未来的研究工作进行了展望。     

美、日、英高性能碳纤维技术与产业发展比较

 20世纪50年代末至70年代末是世界高性能碳纤维技术的快速发展期。本文梳理了这一时期高性能碳纤维技术的发展史;综述了美、日、英3国的3个企业、2个研究机构与5位科学家的关键技术贡献;运用态势分析方法,从科学研究、工业基础和发展环境3个方面,分析了美、日、英3国发展高性能碳纤维产业的关键成功因素,阐述了其产业结局不同的成因。     

安徽省怀远灵璧地区表层土壤碳储量研究

利用安徽省多目标区域地球化学调查(怀远-灵璧地区)数据,计算怀远-灵璧地区土壤全碳、有机碳、无机碳储量,按照不同的土壤类型、成土母质以及土地利用方式等,分析研究区表层土壤全碳、无机碳、有机碳储量及其分布分配特征.结果表明,表层土壤平均全碳储量为3 866.13t·km-2,有机碳平均碳储量为2 528.22t·km-2,无机碳平均碳储量为1 337.91t·km-2.与第二次土壤普查结果对比发现,区内土壤有机碳储量增加了0.77 Mt,累计速率2.9%.从平均碳储量分布特征看,全碳、无机碳在河流冲积物母质、潮土中储量最高,有机碳在酸性盐类风化物母质、水稻土、林地中储量最高.     

1995—2007年我国省区碳排放及碳强度的分析——碳排放与社会发展Ⅲ

利用我国分省区的化石能源消费数据和美国橡树岭国家实验室二氧化碳信息分析中心公布的我国碳排放数据,对1995—2007年我国各省区的碳排放量、人均碳排放和碳排放强度进行了分析。结果表明,我国区域碳排放和人均排放排序为:东部中部西部,但中西部地区碳强度远远高于东部地区,这种特征与中西部地区高耗能行业占工业比重较高有密切关系。1995—2007年我国省际碳强度差异变化不大;从东、中、西部地区区域内部和区域之间差异的角度对省际差异进行的分解表明,我国省际碳强度差异主要是由区域内部省际差异导致的,而区域之间差异贡献较小。逐步线性回归分析表明能源资源禀赋、产业结构和能源消费结构是省区碳强度的决定因素,说明我国未来碳强度控制应从调整产业结构、改革能源政策、发展可再生能源等方面着手,以确保我国控制目标的顺利实现。     

广州大学碳排放分析

调查了广州大学公务车、教工私家车、用电、用水、燃气、制冷、热水、污水处理等方面的能源消耗情况.在此基础上,计算了广州大学两个学年的碳排放量,分析了广州大学的碳排放变化情况.结果表明:2005～2006学年广州大学碳排放量为6 757.09t,需要1773.51 hm2森林才能吸收;2006～2007学年为6 314.2...     

我国低碳经济发展水平研究--基于碳生产与碳消费视角

从碳生产和碳消费视角出发,研究了2004～2011年,我国低碳经济发展水平问题。研究后发现,在世界16个CO2主要排放国中,我国碳消费排放一直处于较低水平;在考虑商品净出口因素后,我国每年至少有超过11％的CO2排放产生自净出口商品的生产;最后,通过折算出我国分行业CO2实际排放量,经分析后还发现,碳生产排放而非碳消费排放,才是左右我国低碳经济发展水平问题的关键因素。