河北省海岸带碳汇现状评估

本文尝试从自然生态系统方面基于相关统计数据、遥感数据、核算参数数据对河北省海岸带碳汇现状进行核算,阐述其空间分布格局,并对成因及对策进行分析,同时对河北省区域尺度的沿海碳汇研究数据进行了补充和完善。本文采用遥感观测和现场采样相结合的方法,对河北省海岸带碳汇的面积、碳储量、固碳量和固碳价值进行了调查。结论如下:河北省现有的沿海碳汇主要分布在唐山和沧州地区。总的碳储量约在2.23×10⁶ t～49.63×10⁶ t之间,其中盐沼碳储量超过50%;从行政区划角度分析,唐山市碳储量最大,其次为沧州和秦皇岛。海岸带碳汇碳封存量均值为6.38×10⁴ t/a,盐沼湿地碳封存量达到4.12×10⁴ t/a,占比64.58%。海岸带碳汇年固碳价值为0.121×10⁸ USD/a,其中盐沼湿地固碳价值最高。通过比较分析,三种碳汇生境固碳能力规律如下:盐沼>海草床>河口。土地利用变化、蓝碳生态系统与海水养殖的不协调发展、生物入侵、富营养化是影响河北省海岸带碳汇的重要因素。最后就河北省海...     

基于能值的海岸带生态修复成效评估——以鹦鹉洲湿地为例

鹦鹉洲湿地自建成以来已开展了连续5年以上的实地调查和监测,结合长期监测数据构建科学系统的修复成效评价体系对海岸带生态修复工程的评估具有重要的参考价值.采用能值分析方法,通过实地调研、科学监测和查阅文献,搜集所需相关数据,构建了湿地生态系统能量分析结构图和能值指标体系,对自然资产、生态服务等主要能值指标进行了分析,并比较了不同修复时期湿地的功能表现.研究结果表明:2021年,鹦鹉洲湿地自然资产总能值为8.92×10¹⁶ sej,相当于能值–货币价值22.47万元,湿地生态服务总能值为8.88×10¹⁷ sej·a^-1;实施生态修复后,鹦鹉洲生态质量明显改善,其自然资产和生态服务能值分别是修复前的5.01倍和5.73倍;鹦鹉洲湿地生态系统的能值自给率(emergy self-support ratio, ESR)为0.47,能值产出率(emergy yield ratio, EYR)和能值可持续指数(emergy sustainable index, ESI)分别为28.29和25.03,表明湿地产出效率高且可持续发展空间较...     

粤港澳大湾区红树林湿地鸟类承载力评估与提升对策——以深圳湾福田红树林为例

针对湿地生态健康评价中的鸟类承载力评估问题,建立底栖动物去灰分干重(AFDW)的换算方法, 优化湿地鸟类体型分类标准。以深圳湾福田红树林湿地为例, 通过计算底栖动物总资源量、可支持水鸟总热值和水鸟种群的野外代谢率, 评估福田红树林湿地的水鸟承载力。结果表明: 1) 福田红树林湿地底栖动物的总资源量具有明显的季节特征, 冬季(4.67×10⁴kg)<春季(6.08×10⁴ kg)<夏季(8.00×10⁴ kg)<秋季(1.23×10⁵ kg), 以秋季为例, 不同生境的单位面积资源量为红树林植被区(89.22 g/m²)>滩涂区(3.58 g/m²)>基围鱼塘区(0.22 g/m²); 2) 湿地不同季节可支持水鸟的总热值为冬季(1.03×10⁸ kJ)<春季(1.36×10⁸ kJ)<夏季(1.76×10⁸ kJ)<秋季(2.70×10⁸ kJ); 3) 福田红树林湿地水鸟种群野外代谢率为467.27 kJ/d; 4) 秋季、冬季和春季是候鸟迁徙期, 福田红树林湿地对水鸟的承载力分别为6431, 2438和3235只, 而实际观测数据高于研究结果, 说明当前福田红树林湿地对水鸟的承载力不足, 不能满足候鸟迁徙季节的鸟类食物需求, 湿地水鸟可能存在数量下降的风险。建议从加强红树林的保护与恢复重建、开展基围鱼塘生态修复和功能提升工程、强化鸟类和底栖动物的动态监测3个方面, 继续加大对福田红树林湿地的生态保护力度, 以期提高底栖动物总资源量, 进而提升红树林湿地的鸟类承载力。     

安太堡露天煤矿复垦区人工林生态系统服务价值初探

研究露天煤矿复垦区人工林生态系统服务功能价值对于区域经济的发展和生态环境的保护具有重要意义。运用多种统计方法对安太堡露天煤矿复垦区人工林生态服务功能价值进行了初步评估,结果表明:复垦区域人工林生态服务功能总价值约为1 103.62×10~4元/a,各项生态服务指标的价值顺序为碳汇价值净化空气价值林业生产价值,其中碳汇价值约为336.29×10~4元/a,净化空气价值约为453.57×10~4元/a,林业生产价值约为313.76×10~4元/a。     

三江源区生态产品价值核算

 摸清自然资源资产家底是推进生态文明建设、完善生态补偿机制和建立生态文明绩效考核机制的基础。三江源区是“中华水塔”,是中国重点生态功能区、国家公园体制试点区。针对三江源区生态产品类型,从物质量和价值量两个角度构建了生态产品评价指标的测算方法,采用直接市场价格法和替代市场法核算生态产品价值。结果表明：三江源区2012年生态产品价值为1986.43×10⁸元人民币,是同期该区国民生产总值的8.27倍,地均生态产品价值为5093元/hm²。三江源区2012年农产品价值为327.5×10⁸元,干净水源价值为1098.56×10⁸元,清新空气价值为560.37×10⁸元。生态产品是三江源区非常重要的自然资源资产,其价值远超过经济生产价值。将生态产品价值纳入国民经济统计核算体系,建立以生态产品为核心的新型绩效考评机制,有助于生态保护绩效考核和自然资源资产离任审计制度的建立。     

黑河市森林火灾碳排放的计量估算研究

根据黑河市森林调查的实测数据和1971—2011年间森林火灾的统计资料,采用地理信息系统(GIS)技术,通过大量野外火烧迹地的调查,结合实验室的控制实验,确定森林火灾碳排放的各计量参数,并利用排放因子的方法,估算了黑河市41年间森林火灾碳排放量和含碳气体排放量。结果表明:41年间黑河市森林火灾碳排放量为4.00×10⁷ t,年均排放量为9.76×10⁵ t,约占全国年均森林火灾碳排放量的8.63%; 含碳气体CO₂、CO、CH₄和非甲烷烃(NMHC)的排放量分别为1.24×10⁸、6.51×10⁶、4.30×10⁵和3.47×10⁵ t,年均排放量分别为3.01×10⁶、1.59×10⁵、1.05×10⁴和8.46×10³ t,分别占全国年均森林火灾各含碳气体排放量的7.42%、5.86%、9.37%和7.49%。研究发现针阔混交林型的森林火灾面积占总过火林地面积的42.73%,由于该林型燃烧效率较低,其森林火灾中的碳排放量仅占排放总量的29.61%,且CO₂的排放因子较低,其CO₂排放量仅占CO₂总排放量的30.11%。同时研究表明,黑河市年均碳排放对该市的碳循环与碳平衡产生重要影响,针对研究结果提出了合理的林火管理路径。     

青藏高原生态屏障区近10 年生态系统结构变化研究

以2000, 2005和2010年3期生态系统类型数据为基础, 采用生态系统转移矩阵、动态度等统计分析方法, 研究青藏高原生态屏障区近10年的生态系统结构变化及驱动因素分析。研究结果表明: 1) 近10年屏障区内生态系统结构较为稳定, 以草地生态系统为主, 约占研究区总面积的69%; 2) 生态用地与非生态用地均有增加或减少, 其中湿地增加2660.9 km², 草地减少1377.5 km², 城镇面积增加224.6 km², 农田面积减少163.4 km², 荒漠减少1388.5 km²; 3) 受人类活动影响较大的城镇、农田类型变化速率明显高于湿地等生态用地, 2000-2010年城镇面积以2.88% 的年平均增长率迅速增加, 农田面积以0.64%的年均速率持续减少, 而湿地年均增长率仅为0.44%; 4) 生态系统类型整体转移量较小, 仅为整个研究区的0.5%, 其中草地→湿地、荒漠→湿地的转移量最大, 两个转移方向的总转移比例达到69%; 5) 自然因素和人为因素是生态系统结构变化的共同驱动因素, 其中气候变化是引起湿地面积增加的主要自然因素, 人口与GDP的急速增长导致城镇不断扩张, 其深层次原因是工矿业的发展, 载畜量增加是引起草地退化的主要原因, 但生态保护工程对草地生态系统恢复具有积极作用。     

林业碳汇产品价值实现路径综述

通过分析林业碳汇产品价值实现路径,促进林业碳汇生态效益、经济效益、社会效益的融合共赢。采用文献综述、案例归纳分析等概述林业碳汇产品相关概念,归纳梳理林业碳汇产品价值实现路径,并探究其发展的不足之处,最后结合中国学术研究与实践发展现状,对今后的理论研究与机制设计提出相关建议。笔者界定了林业碳汇金融的概念,认为林业碳汇产品价值实现路径可概括为政府生态补偿路径、林业碳汇金融路径和林业碳汇产业化路径,这3种路径有助于实现林业碳汇产品的价值。但是当前各国政府生态补偿缺乏可持续性、林业碳汇交易规则亟须完善、金融机构参与林业碳汇金融意愿薄弱,以及林业碳汇产业化进程缓慢等问题制约着林业碳汇产品价值的实现。建议从完善林业碳汇生态补偿制度、推进林业碳汇产品纳入国家统一的碳市场交易、强化林业碳汇金融路径理论与实践研究、健全林业碳汇产业为核心的产业扶持政策、加强林业碳汇产品价值实现的保障机制建设等方面,推动中国林业碳汇价值的实现。     

海南岛中部山区土地利用变化对碳储量时空分异的影响

【目的】研究海南岛中部山区土地利用变化与生态系统碳储量之间的时空变化规律,为区域可持续发展及国土空间规划决策提供依据。【方法】采用InVEST模型估算2000—2018年海南岛中部山区碳储量及其时空分异,结合PLUS模型模拟2050年中部山区土地利用及碳储量变化。【结果】2000、2010和2018年海南岛中部山区的碳储量分别为80.44×10⁶、79.96×10⁶和79.82×10⁶t,呈逐年减少趋势,累计减少620 406.31 t。各时期碳储量降低的原因不同：2000—2010年草地的转出是中部山区碳储量减少的主要因素;2010—2018年碳储量减少的原因在于城镇化扩张侵占林地及耕地。林地作为主要地类,贡献大部分的碳储量,是中部山区碳汇的主要来源;同时,草地碳密度远高于其他地类,区域碳储量对其变化较为敏感。基于自然发展状态下的模拟发现,2050年海南岛中部山区的碳储量显著下降,原因在于建设用地和水域面积增加及林地、草地和耕地面积减少。【结论】在城镇化扩张的背景下,生态系统碳储量存在不断下降的风险。未来国土空间规划应...     

扎龙湿地生态环境需水量研究

通过对湿地不同类型生态环境需水量的探讨, 核算了扎龙湿地湖泡、 植物、 土壤以及野生生物栖息地等生态环境需水量, 得出扎龙湿地生态环境需水量为5.09× 10⁸ m³, 其中核心区（最小生态环境需水量）为2.00×10⁸ m³．     

DNA/CTC双向捕集离子液体浮选分离测定废水中痕量Ni(Ⅱ)

在一定条件下,Ni(Ⅱ)在溶液中能够被脱氧核糖核酸(DNA)和金霉素(CTC)双向捕集,形成Ni-CTC-DNA三元缔合物.该缔合物具有良好的疏水性,利用离子液体[bmim]BF_4浮选体系可以将其从混合溶液中分离提取出来.研究了缔合物形成和离子液体浮选过程的影响因素,得到了三元缔合物生成和浮选分离的最优条件.线性回归方程为A=8.03×10⁵C-0.000 3,线性范围为4.7×105C-0.000 3,线性范围为4.7×10^(-8)(-8)⁶.5×106.5×10^(-3)mol/L,摩尔吸光率为8.03×10(-3)mol/L,摩尔吸光率为8.03×10⁵L·mol5L·mol^(-1)·cm(-1)·cm^(-1),检出限为1.8×10(-1),检出限为1.8×10^(-8)mol/L.该方法可用于工业废水中重金属镍离子的快速检测分析.     

黔东南州不同森林经营类型碳汇计量经济价值核算——以欧投行应对气候变化框架贷款项目为例

采用生物量法对欧投行贷款资金在黔东南州进行现有林经营和人工造林2个不同经营水平的10个不同经营模式的碳变化、CO_2排放及基线情景进行计量,比较不同经营水平及同一经营水平下不同经营模式的储碳潜力,同时利用市场价值法(碳税法)核算其经济价值。结果表明:项目期末各碳源碳储量1 111 383.0 t,固定407.5万t CO_2,碳汇总经济价值422 325.9万元,是贷款总额的20.71倍,是还款本息金额的17.84倍,是项目总投资的10.36倍,是项目税前利润的1.67倍。排减262.0万t CO_2,产生的经济价值"净利润"为272 480.0万元,为项目建设成本的6.68倍,税前利润的1.08倍。现有林经营和人工造林2个不同经营水平,人工造林储碳潜力平均值为1.5 t/ha·a,现有林经营的储碳潜力平均值为6.0 t/ha·a,为人工造林的3.83倍。现有林经营水平的5个不同经营模式中针阔混交林(M_2)的储碳潜力最大为8.5 t/ha·a,经济价值为3.2万元/a,最小为杉木大径材培育(M_4)4.8 t/ha·a,经济价值1.8万元/a;人工造林经营水平的5个不同模式中储碳潜力最大的杉竹混交人工林(M_(10))2.4 t/ha·a,经济价值为0.9万元/a,最小为蓝莓经济林(M_8)0.4 t/ha·a,经济价值0.2万元/a。     

基于GIS的土地利用及碳汇量时空动态研究——以奇台县为例

为探讨奇台县土地利用、碳汇量及碳汇价值动态特征,利用遥感影像解译得到1980年-2007年土地利用矢量图,选择类型和景观水平景观指数进行景观格局动态分析,引入碳汇量与碳汇价值模型,对奇台县27年来碳汇量及碳汇价值进行测评.结果表明：27年期间该区土地利用和景观格局发生显著变化.其中建设用地逐年增加,耕地、林地、草地先增加后减少,水域和未利用地先减少后增加.该区生态系统的碳汇量和碳汇价值,分别由1980年的84 483 071 t和8 870 722.46万元上升为2007年的84585 294t和8 881 455.87万元.说明土地利用动态变化使生态系统碳汇量和碳汇价值增加,合理的土地利用方式能够改善生态环境,促进资源环境与经济可持续发展.     

温州市森林生态系统碳储量研究

【目的】对浙江省温州市森林生态系统碳储量进行研究,摸清区域森林碳储量现状,为区域碳汇功能的评价提供基础数据。【方法】基于温州市2018年森林资源年度监测的马尾松林、其他松林、杉木林、柳杉林、柏木林、硬阔林、针叶混交林、阔叶混交林、针阔混交林、毛竹林等10种主要类型的森林资源监测数据,以及30个调查样地的实测数据,用平均生物量转换因子法计算不同森林类型的碳储量和碳密度,同时采用Pearson相关分析法对不同森林生态系统各组分之间有机碳储量进行相关性分析。【结果】2018年,温州市森林生态系统碳储量为81.70 Tg, 其中乔木层18.46 Tg,灌草层1.55 Tg,凋落物层1.02 Tg和土壤层60.67 Tg,分别占生态系统碳储量的22.60%、1.89%、1.25%和74.26%。温州市的森林生态系统碳密度为123.81 t/hm²,其中乔木层27.98 t/hm²,灌草层2.34 t/hm²,凋落物层1.54 t/hm²和土壤层91.95 t/hm²,土壤有机碳库为植被有机碳库的2.88倍。乔木层和土壤层有机碳储量是温州市森林生态系统的主要碳库,占全部森林生态系统有机碳储量的96.86%。乔木层碳密度最大的是柏木林,达到46.06 t/hm²;阔叶混交林碳密度最低,为20.50 t/hm²;土壤层中,碳密度最大的为柳杉林,达到136.97 t/hm²;最小的为其他松木林,为49.38 t/hm²。不同林分生态系统碳密度有一定差异,其中柳杉林碳密度最大(185.42 t/hm²),最低的是马尾松林(83.34 t/hm²)。各组分碳储量相关性分析表明,乔木层与凋落物层碳储量呈显著正相关关系(P<0.05),土壤层碳储量与森林生态系统碳储量呈极显著相关关系 (P<0.01),说明土壤层对整个生态系统碳储量的贡献最大。其他各组分之间相关关系均达不到显著水平。【结论】温州市森林生态系统碳密度略高于浙江省平均水平,但是低于全国平均水平,因此可以通过合理的森林经营管理措施提高森林碳密度。     

基于碳汇木材复合经营目标的综合效益及影响因素分析

【目的】研究基于碳汇木材复合经营目标的最优森林管理,为提高森林综合效益提供理论依据。【方法】基于福建顺昌国有林场杉木和桉树经营成本数据,结合生长收获模型和碳储量模型,利用修正的Faustmann-Hartman模型,以社会效用最大的综合效益为决策目标,模拟分析营林成本、碳价格、木材价格和利率变动对杉木、桉树多效益经营下综合效益的影响。【结果】在当前营林成本和经营强度不变的情况下,多效益经营提升了综合效益,说明碳汇经营具有一定的投资效益。在营林成本变动(-40%~40%)范围内,随着营林成本的增加,杉木综合效益从40 402.33元/hm²下降到5 599.02元/hm²,桉树综合效益由51 521.61元/hm²下降到15 530.34元/hm²,两树种轮伐期均延长2 a。碳价格由0上升到500元/t时,杉木综合效益由21 423.52元/hm²上升到34 209.48元/hm²,最优轮伐期均为20 a;桉树综合效益从25 845.13元/hm²上升到92 644.11元/hm²,最优轮伐期由8 a下降至6 a。在木材价格变动(-20%~20%)范围内,随着木材价格的增加,杉木综合效益由4 545.44 元/hm²上升到41 117.14元/hm²,最优轮伐期缩短1 a;桉树综合效益由9 575.92元/hm²上升到56 470.14元/hm²,最优轮伐期缩短3 a;利率从1%上升到7%时,杉木综合效益由383 745.32元/hm²下降到890.14元/hm²,最优轮伐期缩短6 a;桉树综合效益由254 648.72元/hm²下降到16 728.99元/hm²,最优轮伐期缩短1 a。【结论】杉木、桉树的综合效益受碳价格和木材价格正向调节,受利率和营林成本的负向调节;杉木、桉树的综合效益对不同经济因素敏感性大小和顺序不同;在森林综合效益方面,桉树大于杉木,而在应对气候变化方面,杉木响应优于桉树。     

林业碳汇提升的主要原理和途径

降低大气CO₂含量、缓解气候变暖,已成为当今科学界和国际社会广泛关注的前沿热点问题。林业碳汇作为基于自然解决方案实现“碳达峰、碳中和”的一个重要途径,在应对全球气候变化方面发挥着基础性、战略性、独特的作用。林业碳汇不仅是森林碳汇,林产品碳汇也起着不可忽视的重要作用。林业碳汇潜力提升是一个森林生态系统净碳收支平衡和全产业链林产品碳汇的调控过程,主要包括无机碳的植物固定(光合过程、净生产力等)、土壤有机碳的周转与固定(动植物和微生物残体分解与黏土固定)、林产品碳的固持(林产品产量、木材转换效率、种类和使用寿命等)等3方面的调控原理。笔者从森林碳汇和林产品碳汇两个维度阐述了提升林业碳汇的主要原理、方法或途径。提升林业碳汇潜力的主要途径包括:①通过适地适树、适钙适树人工造林,以增加森林面积;②以完善森林经营措施来增加森林净生产力;③利用矿质黏土对有机碳的保护来增加森林土壤碳汇;④提升林产品产量和改进林产品用途以增加其寿命。在全球尺度上,增加森林面积或提高森林净生产力3.4%,或用可再生能源替换薪炭木材,再将薪炭木材用于制造锯材和人造板,都可以连续30 a每年增加1 Pg的碳汇量。减少全球森林火灾面积1/4或增加森林土壤有机碳含量0.23%,也可以增加碳汇1 Pg。此外,林业固碳还有巨大潜力可以挖掘。     

榆神矿区导水裂隙带高度多因素影响规律及保水采煤分区

通过融合数理统计、多元回归与空间分析方法，分析了导水裂隙带发育高度受多种因素影响规律，构建了综采导水裂隙带高度与煤层采高、采深、开采推进速度多因素之间的非线性统计关系式；基于导水裂隙带经验公式及保水采煤阈值，将榆神矿区划分为五类，工况一条件下矿区内基于水资源保护的安全开采区域(WRSE)面积为4.24×10⁹ m²,占比为82%;基于水资源保护的非安全开采区域(Non-WRSE)的面积为920 835 911.3 m²,占比为18%;工况二条件下矿区内WRSE的面积为3.87×10⁹ m²,占比为77%;Non-WRSE的面积为1.14×10⁹ m²,占比为23%;工况三条件下矿区内WRSE的面积为3.78×10⁹ m²,占比为73%;Non-WRSE的面积为1.38×10⁹ m²,占比为27%;对比研究3种工况预测的保水采煤分区数据，以保水采煤分...     

山东省碳源与碳汇的动态变化及驱动因子分析

采用IPCC方法研究了山东省碳源与碳汇的动态变化规律,结果表明:2000—2010年,山东省碳源从59 456.08×104t逐年增加到144 961.60×104 t,年均增加13.07%,人均碳源从6.61t增加到15.13t,单位面积碳源由37.68t/hm2增长到91.86t/hm2,万元GDP的碳源由3.63t降为2.88t,说明能源利用率不断提高.同期碳汇由4 519.03×104 t降到4 230.18×104 t,减少6.4%;人均碳汇由0.50t降至0.44t,单位面积碳汇由2.86t/hm2降为2.68t/hm2.由于碳源远大于碳汇,导致净碳源从2000年的54 937.05×104t上升到2010年的140 731.42×104 t,增加156.17%.山东人均净碳源已经高于全球气候变化目标的3～7倍,也高于中国平均值,仅低于美国;单位面积净碳源值也高于全球气候变化目标的31.08～79.63倍.可以看出,山东省整体对外表现为碳源,碳减排任务艰巨.碳源持续增加的驱动因素主要是产业结构中第二产业比重过大,且产业体系具高碳特征;其次是能源消费结构中煤炭类高碳能源所占比例过大.     

2002-2010年中国陆域植被净初级生产力模拟

基于时间序列MODIS数据和气象数据驱动遥感NPP模型,模拟了2002-2010年的中国陆域植被净初级生产力.采用了重建后的NDVI数据作为模型输入,对不同类型NDVI序列数据的比较发现,重建后的NDVI数据有效地校正了时序MODIS NDVI数据集中的噪声,有助于提高模型模拟的精度.模拟结果表明,中国陆域生态系统净初级生产力的空间分布格局呈现出明显的地带性分异特征.2002-2010年中国陆域植被的年总初级生产力约为3.78×10¹⁵gC/a,春、夏、秋季的植被NPP均值分别为6.40×10¹⁴,1.59×10¹⁵,8.10×10¹⁴gC/a.     

抗坏血酸的电化学研究

利用Nafion-石墨烯复合修饰电极差分脉冲溶出伏安法来测定抗坏血酸的含量。实验结果表明:在0.1mol/L的NaAc-HAc支持电解质中,在恒电位1.50V的条件下,搅拌富集30s后,便可获得一灵敏的阳极溶出峰,回归方程I=9.3857c+8.8643,相关系数R=0.9952,相对标准偏差RSD=3.80%,线性范围为(1.0¹0.0)×1010.0)×10^(-4)mol/L,检出限D=7.77×10(-4)mol/L,检出限D=7.77×10^(-8)mol/L;加标回收率97.80%(-8)mol/L;加标回收率97.80%¹08.7%,结果比较满意。