国内外森林碳储量估测研究现状

本文从多光谱遥感、高光谱遥感、激光雷达三个方面总结了目前国内外森林碳储量估测的研究现状,并提出今后碳储量估测的发展趋势。     

江西省森林碳储量与碳密度研究

为探索和估算我国森林碳汇功能提供准确和可靠的基础数据,利用江西省森林资源二类清查资料,运用材积源生物量法对江西省森林碳储量和碳密度进行了研究。森林植被乔木层碳密度的特征为,全省不同森林类型碳密度由大到小依次为硬阔林、针阔混交林、毛竹林、国外松林、杉木林、软阔林、灌木林、马尾松林和经济林;乔木层碳密度随着林龄的增加而增大,随着人口密度的增加而降低。不同森林碳储量由大到小依次为杉木林、马尾松林、硬阔林、灌木林、经济林、毛竹林、针阔混交林、国外松林和软阔林,全省南部和中西部要高于中东部和北部。江西省森林总碳储量为1.5G t C,占全国森林总碳储量的5.33%。     

森林生态系统的固碳功能和碳储量研究进展

森林是陆地生态系统的重要组成部分,充分发挥森林的固碳能力关系到能否降低大气CO2浓度和抑制全球变暖趋势.本文在回顾森林固碳作用和碳储量研究进展的基础上,对未来研究提出粗浅看法:探知全球森林生态系统的碳储量和碳通量是调控碳循环过程的必要环节和最大难题之一,样地清查、遥感分析和模型模拟等方法的综合运用将是解决这一问题的根本途径;森林生态系统的固碳和生物多样性保护等生态功能与采伐森林资源不存在绝对对立关系,以演替理论指导森林管理有利于发挥森林生态系统的固碳作用和生物多样性保护功能,同时能够实现对森林资源的适度经济利用;应重视和加强对中高纬度森林枯落物碳库的研究.     

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。     

贵州云台山喀斯特森林生态系统苔藓植物群落生物量研究

采用收获法对贵州云台山喀斯特森林苔藓群落生物量进行测定。结果表明:苔藓群落总生物量为0.067 t/hm2,其中石生苔藓群落为0.039 t/hm2,钙质土苔藓群落为0.019 t/hm2,木生苔藓群落为0.009 t/hm2。     

广东省森林植被碳储量动态研究

根据广东省1988—2007年5期森林资源连续清查数据资料,采用生物量转换因子连续函数法, 对广东省近20年来森林植被的碳储量、碳密度及其动态变化进行了分析研究。结果表明:20年来,广 东森林植被在碳循环中一直发挥着碳汇作用,森林植被碳储量从15 297.51×104 t增加到21 555.19 ×104 t,年均增加329.35×104 t,增长率为1.79 %;阔叶林为最主要贡献者,其碳储量增量占森 林总碳储量增量的68.95 %;森林碳密度呈增加趋势,平均年净增率为0.80 %,桉树和硬阔为增速最 快的两类树种;目前广东省中幼龄林森林面积和碳储量分别占森林总面积和总碳储量的80 %以上, 表明广东森林储碳潜力巨大。     

喀斯特与非喀斯特区域天然马尾松林碳储量差异研究——以麻江县和雷山县为例

本研究探讨了不同土壤(喀斯特与非喀斯特)、不同龄组、不同立地条件(土壤厚度)天然马尾松林生态系统碳储量空间分布特征和分配规律,进而对比分析了贵州省喀斯特与非喀斯特区域天然马尾松林碳储量时空分布差异及其影响因子;同时通过实际调查,证实了土壤酸碱性是影响喀斯特区域与非喀斯特区域马尾松林生长的最重要因素。马尾松作为酸性植被,在砂页岩、页岩发育的酸性土壤中能较好较快生长,反之在石灰岩发育的碱性钙质土上生长较慢。因此,在林业生产经营中,应充分尊重植被生长特性,因地制宜,在符合生长规律的前提下,更有利于提高经营效率。     

河南森林碳储量及发展趋势

<正>依据"京都议定书"、"巴厘路线图"等国际协议,通过林业碳汇措施减少大气中二氧化碳浓度已成为国际公认的缓解气候变暖的有效途径。通过碳汇来实现对二氧化碳等温室气体的吸收与固定,不仅可以达到间接减排的效果,而且操作成本低、效益好、易施行,是目前应对气候变暖最经济、最现实、最有效的手段。森林在生长过程中,通过光合作用将叶子吸收的二氧化碳和根部输送上来的水分转化为糖和氧气,二氧化碳就以有机物的形式存储在森林的树干、树叶、树枝、树根和森林土壤里,从而减少大气中二氧化碳的浓度,减缓温室效应,这一过程成为森林碳汇。     

云南普洱地区思茅松林生物量及碳储量研究

研究对云南普洱21个思茅松林乔木层、灌木层、草本层、粗死木(CWD)、凋落物进行了调查,建立了思茅松生物量模型,估算了其生物量和碳储量,并分析了其分配特征.结果表明:普洱地区思茅松林活体生物量为82.63～197.89 thm-2(平均129.11 thm-2),其中乔木层生物量占97.86%~98.38%,灌草层为1.62%~2.14%.乔木层生物量的器官分配为茎(67.06%~78.45%)枝(9.75%~16.98%)根(10.14%~13.85%)叶(1.54%~2.10%).死地被层生物量为4.58~8.94 thm-2,其中凋落物占到了81.58%~96.91%,CWD仅占3.09%~18.42%.乔木层生物量和碳储量随年龄增加而增加,分别从12～13 a的101.76 thm-2 和52.06 thm-2增加到25 a的194.68 thm-2 和 97.03 thm-2.当地思茅松林的间伐活动严重影响生物量和碳储量,在间伐强度高的16～19龄的样地中,生物量(82.63 thm-2)甚至低于12～13龄的生物量(103.79 thm-2).     

新疆喀纳斯保护区森林碳储量及碳密度研究

基于森林资源二类清查数据资料,利用材积源生物量法和平均生物量法,计算新疆喀纳斯国家自然保护区内森林植被的碳储量及其空间分布。结果表明:保护区内森林植被碳储量为3.004 7 Tg,平均碳密度为49.58 Mg/hm²。不同植被类型碳储量从大到小排序为:乔木林地、灌木林地、疏林地、散生木,其中乔木林地碳储量占到森林植被总碳储量的90.18%,各乔木林地的平均碳密度为68.87 Mg/hm²。区域分布上,林分碳储量、碳密度的空间分布呈现出西南高东北低的趋势; 而保护区内成、过熟林分的碳储量共占乔木林地碳储量的79.89%,若对现有森林采取合理的经营管理,可增加其碳汇能力。     

西南典型岩溶区土壤微生物数量研究

分别选取桂林、重庆、贵州三地的林地、耕地等几种不同土地利用方式下20、40、60 cm深3个土层土壤样品,采用稀释平板法对土壤中细菌、放线菌、真菌三大微生物类群进行计数,结果显示:(1)与非岩溶区相比,岩溶区土壤细菌和放线菌数量明显高于非岩溶区,真菌数量反之,且岩溶区微生物总量大于非岩溶区。(2)岩溶区土壤中细菌数量占绝对优势,夏季所占比例最高达到94.7%,秋季达93.8%;放线菌最高夏季为33.1%,秋季为55.4%;真菌夏季最高达55.9%,秋季为4.4%。(3)微生物数量变化存在时间和空间差异性,但总体而言,夏季各微生物数量明显高于秋季,细菌数量变化趋势在不同地区存在一致性,真菌和放线菌则不明显。造成这种区别的因素包括土壤理化性质、微生物生理特性等。     

Aboveground biomass and corresponding carbon sequestration ability of four major forest types in south China

We estimated aboveground biomass carbon (TABC) and net carbon accumulation rates (TNEP) for trees in four major forest types based on national forest inventory data collected in 1994-1998 and 1999-2003. The four types were Pinus massoniana forest, Cunninghamia lanceolata forest, hard broad-leaved evergreen forest and soft broad-leaved evergreen forest. We analyzed variations in TABC and TNEP for five stand ages (initiation, young, medium, mature and old). In both time periods, estimated TABC in all four forest types increased consistently with forest stand age and the oldest stage had the largest TABC compared with other stages. Broad-leaved forests (hard and soft) had higher TABC than needle-leaved forests (Pinus massoniana and Cunninghamia lanceolata) for each of the five age stages. The difference of TABC between broad-leaved and needle-leaved forests increased with forest stand age. Comparison of estimated TNEP by age category indicated TNEP increased from the initiation stage to the young stage, and then decreased from the mature stage to old stage in all four forest types. TNEP for any particular stage depended on the forest type; for instance, broad-leaved forests at both the mature and old stages had greater TNEP than in needle-leaved forests. A logistic curve was applied to fit the relationship between TABC and forest stand age. In each period, correlations in all four forest types were all statistically significant (P < 0.01) with R2 > 0.95. TABC was therefore predicted by these regression functions from 2000 to 2050 and the mean TNEP during the predicted period was estimated to be about 41.14, 31.53, 75.50 and 75.68 gCm-2a-1 in Pinus massoniana forest, Cunninghamia lanceolata forest, hard broad-leaved forest and soft broad-leaved forest, respectively. Results from both forest inventory and regression prediction suggest broad-leaved forests are greater carbon sinks, and hence have greater carbon sequestration ability especially in the mature and old stages when compared to needle-leaved forests. Broad-leaved forests should have high levels of carbon sequestration when compared with needle-leaved forests in south China.     

西南喀斯特山区生态系统退化成因及其恢复治理途径

在分析西南喀斯特山区自然地理地质环境条件和生态系统退化过程的基础上,提出了控制人口数量、提高人口素质,制订合理的产业结构,完善植树造林和合理选择生态重建地域单元等生态恢复重建措施．     

中国主要树种人工乔木林碳储量测算及固碳潜力分析

【目的】森林碳储量在陆地生态系统碳库中占主体地位,通过确定人工乔木林碳密度和植被固碳增值碳储量,预测人工乔木林碳汇潜力,为改善人工乔木林的林龄和树种结构、提高森林可持续经营水平,进而为提高人工乔木林单位面积蓄积量提供科学依据,助力我国实现增汇减排的目标。【方法】比较分析我国第8次(2009—2013)和第9次(2014—2018年)森林资源清查中各优势树种人工林的面积和蓄积量数据,采用联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)材积源-生物量法(volume-biomass methods)分别估算并对比我国6种主要树种人工乔木林的碳储量和碳密度,分析人工乔木林碳储量和碳密度在两次森林资源清查期间增值部分的碳贡献率,综合评价我国不同林龄结构人工乔木林的固碳功能;采用拟合的单位面积蓄积-林龄的Logistic回归生长方程,结合IPCC材积源-生物量法,预测不同龄级各优势树种的蓄积量,估算我国现有人工乔木林未来15年及至2035年的碳汇增值潜力。【结果】两次森林资源清查期间,我国主要人工乔木林总碳储量增加了498.81 Tg,年均增加量99.76 Tg。第9次资源清查结束时,6个主要树种不同林龄(组)人工乔木林的碳储量由大到小依次为过熟林(439.19 Tg)>成熟林(426.43 Tg)>近熟林(359.75 Tg)>中龄林(292.34 Tg)>幼龄林(105.15 Tg),分别占人工乔木林总碳储量的27.07%、26.28%、22.17%、18.02%和6.47%;不同龄组的碳密度从小到大依次为过熟林(59.17 Mg/hm²)<幼龄林(169.12 Mg/hm²)<成熟林(178.13 Mg/hm²)<近熟林(190.38 Mg/hm²)<中龄林(348.09 Mg/hm²)。到2035年,我国主要树种人工乔木林碳储量和平均碳密度将分别达到1 716.27 Tg和36.51 Mg/hm²,与2015年相比分别增加92.92%和93.17%。【结论】两次森林资源清算结果相比,6种主要树种人工乔木林的碳储量均有显著增加,随着林分的不断成熟,碳储量呈现出线性正向增加的趋势,而碳密度受蓄积量与面积比的影响其增幅各不相同;至2035年人工乔木林碳储量约占乔木林总碳储量的20%,可以预见中国人工乔木林碳储量有很大的增加潜力。     

西南喀斯特地区植被定量遥感研究进展

喀斯特地区植被相比非喀斯特地区具有更高的时空差异性,在维持脆弱生态系统稳定与可持续发展中具有极其重要的作用。西南喀斯特地区作为全球生物多样性热点地区,植被类型多样且存在显著的同物异谱/同谱异物现象。为更精准、高效地进行喀斯特地区植被定量遥感研究,本文从个体尺度到生态系统尺度,从遥感数据源选择和方法应用上回顾了西南喀斯特地区植被定量遥感的研究进展,并探讨下一步需要重点关注的研究方向。西南喀斯特地区植被定量遥感研究主要集中在群落和生态系统尺度的植被覆盖度、植被分类、生态系统服务功能与价值研究;遥感影像数据应用相对单一,主要为被动成像中低分辨率的光学影像(如Landsat和MODIS)。在个体和种群尺度上,虽采用了地物高光谱遥感技术和无人机遥感技术,但该技术主要应用于小尺度近地面植物个体和种群研究,难以扩展到区域范围。亟待开展融合多源影像,尤其是激光雷达影像(Light Detection and Ranging, LiDAR)与非影像数据的应用及其先进分析方法研究,以及个体和种群尺度的喀斯特地区植被生化参数定量估算与自然植被物种精准识别,群落和生态系统尺度的生物多样性与碳循环定量遥感研究工...     

西南岩溶区生态退化研究

西南岩溶区生态系统退化的形成是脆弱的生态环境和长期不合理的人为活动所引起的,退化过程大致包括原始森林→准原始森林→低级人工-自然复合生态→中级人工-自然复合生态→高级人工-自然复合生态→疏草、石漠6个阶段,相应的植被面貌也由原生地带性森林依次转变为原生 次生阔叶混交林、针叶林 人工林、矮幼林 灌丛、草灌 石漠。西南岩溶区生态系统的修复重建,必须首先将人为活动限制在岩溶生态系统环境承载允许的范围之内,并辅以适当的生物、工程措施方可收到良好的效果。     

江西省森林土壤有机碳储量研究

根据江西省第2次土壤普查资料,结合“十五”期间(2001—2005年)江西省森林资源二类调查资料,采用GIS技术和国际上常用的土壤分类系统对江西省森林土壤有机碳密度和碳储量进行了估算,并分析其空间分布特征。江西省森林总面积为1 004.32万hm2,其0~20 cm和0~100 cm土层有机碳储量分别为4.01×108 t和1.03×109 t。总体上看,从中北部平原向外至山地,土壤有机碳密度水平呈递增趋势,表现出受气候、植被和地形影响的地带性分布特征。森林土壤0~20 cm土层的平均有机碳密度(以面积加权)为3.89 kg/m2,低于我国自然土壤表层平均有机碳密度值(570 kg/m2),略高于全国耕作土壤平均有机碳密度值(3.00 kg/m2);在0~100 cm土层的平均有机碳密度为10.21 kg/m2,略高于近年来中国土壤平均有机碳密度的估算值(5.46~9.60 kg/m2)。     

西南岩溶山区石漠化成因及其农业生态恢复对策

岩溶地区石漠化日益严重,生态环境也遭到严重破坏．石漠化形成和影响的因素主要有地质、气候、水文、植被和人类活动五个方面．该文从这五个方面分析了石漠化的产生及危害,并针对此提出了其脆弱生态环境恢复的对策．