县域碳储量时空演变与多情景模拟——基于FLUS和InVEST模型

科学评估和预测土地利用变化的碳汇效应,是实现“双碳”目标和优化国土空间布局的重要内容之一。文章以陕西省渭北旱塬区旬邑县为例,基于InVEST和FLUS模型,评估国土空间规划与生态修复工程双重实施背景下的旬邑县2000—2030年的土地利用状况、碳储量及碳汇价值。结果表明：1)2000—2020年旬邑县工程实施效果显著,县域东侧林地面积持续增长,西南侧耕地面积逐渐减少,境内林草覆盖率提升至56.2%,碳储量增加2.11×10⁶ t; 2)基于国土空间规划政策因素设定惯性发展情景、基本农田保护情景与生态保护情景,预计到2030年,此3类发展情景对应的县域碳汇总价值将分别提升至13 179.54、13 190.58和13 279.74万元,地均碳汇经济价值将分别提升至1 411.02元/hm²、1 411.68元/hm²、1 416.78元/hm²。研究结果说明旬邑县碳储量多年变化呈现“东北、东南增加,西南处减少”的分区模式;生态修复工程实施是碳储量增加的主要因素;预计到2030年生态保护情景带来的碳汇价...     

西藏公益林森林生态系统服务功能价值评估研究

西藏自治区森林资源丰富,是我国重要的生态安全屏障,探究西藏公益林生态系统功能价值对掌握地方生态状况、保护森林资源有重要作用。基于西藏自治区1 244个固定样地资源环境和生态状况的调查数据,结合有关资料,计算西藏自治区公益林生态系统服务价值,并从森林生态状况与森林生态效益两方面展开分析,对其公益林生态系进行综合评价。结果显示：(1)西藏自治区生态公益林整体生态状况较好;(2)全区生态公益林生态系统服务价值总量6 578×10⁸元/a,总生物量108 621.5×10⁴ t,总碳储量54 506.3×10⁴ t;(3)全区公益林生态服务功能实现涵养水源、固土保肥、固碳释氧、净化大气、滞尘减噪和生物多样性保护等年实物量共496.70×10⁸ t;(4)西藏公益林森林生态系统服务在森林游憩方面的价值功能有待提升。     

基于RS的哈尔滨市土地利用变化对碳储量的影响

为分析土地利用类型变化对于区域碳储量的影响,本文基于哈尔滨市三期遥感影像分类结果,结合土壤碳密度以及地表植被碳密度,并通过马尔科夫模型预测2020年哈尔滨市土地利用类型变化情况,进而估算区域碳储量以及未来变化趋势。结果表明:近十年,哈尔滨市土地利用类型变化明显,使得本地区碳储量增加5×10~6t;根据马尔科夫模型预测,2020年哈尔滨市土地利用类型中,林地为2.79×10~4km~2,耕地为1.95×10~4km~2,水域为0.14×10~4km~2,建设用地为0.42×10~4km~2,综合土地变化情况估算出2020年哈尔滨市碳储量为8.9×10~8t。研究表明基于RS的土地利用/土地覆被(LUCC)区域碳储量估算和转移研究对于区域发展具有一定的参考意义。     

黑龙江大兴安岭森林碳储量与碳汇估算

依据大兴安岭森林资源统计数据,对2000年和2013年大兴安岭森林的碳储量与碳汇量进行了估算。结果表明:2000年森林碳储量为22 875.88万t,2013年森林碳储量为24 928.66万t,2000—2013年大兴安岭森林碳汇量为2 052.78万t,年均增加碳汇157.91万t,年均增长率为0.69%,吸收CO2量为7 526.86万t;预测到2020年,大兴安岭森林碳储量将达到26 865.34万t,森林碳汇量1 936.68万t,年增长率1.11%,可吸收CO2量达7 101.16万t。     

2005—2020年江西省森林碳储量时空变化趋势及影响因素

森林生态系统对减缓和适应气候变化方面具有重要作用,全面了解森林碳储量的时空变化趋势,对于维持区域碳平衡、预测森林碳储量潜力、调整保护管理措施至关重要。基于森林碳储量(FCS)、土地利用覆盖变化(LUCC)、数字高程模型(DEM)等3个遥感数据集,采用Mann-Kendall检验、相关性分析方法,分析2005—2020年江西省森林碳储量的时空变化趋势及其对土地利用变化的响应。结果表明：1)江西省森林碳储量呈向上波动趋势,年均增长率为12.59%,最小值出现在2009年,为5.3×10⁸tC;最大值出现在2018年,为6.5×10⁸tC。2)森林碳储量在中南部的丘陵区域呈增加趋势,地势较低的北部地区呈下降趋势。3)江西省森林面积呈下降趋势,而森林碳储量呈上升趋势,城市扩张及该地区持续开展森林可持续经营是形成该趋势的主要原因。4)生态保护修复措施是促进江西省森林碳储量稳定增加的主要因素之一。未来应充分开发丰富的森林资源,通过开发国家核证自愿减排量(CCER)林业碳汇项目的方式促进环境保护与经济发展、消除贫困的协同增效。     

浙江省“十三五”期间毛竹林碳储量年度变化特征研究

【目的】为有效提升我省竹林碳汇能力,科学指导经营策略,该文分析了浙江省“十三五”期间毛竹(Phyllostachys edulis)林碳储量变化规律。【方法】以2016—2020年期间浙江省森林资源年度监测样地中的毛竹为研究对象,采用固定样地和随机抽样相结合开展竹林碳储量调查与统计,分析了我省毛竹碳储量的动态变化。【结果】(1)毛竹林面积、林分总株数、立竹量3个指标总体均呈现稳步增长的趋势,分别从2016年的80.71万hm²、297 888万株和3 413株·hm^-2,增长到2020年的82.82万hm²、326 644万株和3 603株·hm^-2;(2)乔木层碳储量从2016年的2 455.19万t增长到2020年的2 878.23万t,年均占比超过92%,灌木层和草本层的碳储量占比从2016年的7.05%下降到2020年的6.33%;(3)毛竹碳储量总体估计精度达到90%,从2016年的2 689.01万t增长到2020年的3 096.78万t,林分碳储量占比达到98%以上。【结论】该研究结果...     

2016—2019年白龙江林区森林碳储量动态及碳汇特征分析

为全面评价甘肃省碳储量及碳汇潜力，准确制定增汇减排的森林保护管理措施，估算并分析甘肃省白龙江林区近3年森林碳储量动态及碳汇特征。利用2016和2019年甘肃省森林资源管理“一张图”年度更新数据，采用生物量扩展因子法和单位面积生物量法，估算白龙江林区不同植被的碳储量和碳密度。2016和2019年，白龙江林区各植被总碳储量分别为3 146.084×10⁴和3 430.523×10⁴t；乔木林碳储量分别占总碳储量的94.47%和94.72%。乔木林为碳汇，灌木林为碳源。2016和2019年，天然乔木林碳储量分别为2 860.031×10⁴和3 121.858×10⁴t，占乔木林总碳储量的96.23%和96.07%。2016—2019年，人工乔木林碳储量增加，占比上升，碳储量年均增长率(4.35%)比天然乔木林(2.92%)高出1.43%，固碳速率高于天然乔木林。不同优势树种间碳储量差异大，对碳储量贡献较大的树种有冷杉(Abies fabri)、云杉(Picea asperata)、针阔混、阔叶混、针叶混、...     

基于森林资源二类调查数据的大冶市森林植被碳储量和碳密度测算

森林通过吸收大气中的二氧化碳固定到碳库中，在“双碳”目标中起着碳中和的重要作用。本研究基于大冶市2019年林业资源二类调查小班数据，采用材积源生物量法对大冶市森林资源的植被碳储量和碳密度进行测算，结果表明：大冶市现有森林植被碳储量114.36×10⁴ t,平均植被碳密度为23.66 t·hm^-2;碳储量较高的区域主要集中分布在大冶南部山区，灌木林碳储量占比最高，其次为马尾松林；马尾松林的平均植被碳密度最高，达到35.64 t·hm^-2。该测算结果可为大冶市实现“双碳”目标以及森林资源的科学管理提供数据基础和决策依据。     

基于森林资源二类调查的县域森林碳汇及其价值估算研究——以湖北省当阳市为例

基于当阳市第四次(2009年)和第五次(2019年)森林资源二类调查成果，运用生物量转换因子法，对森林生物量进行了估算；运用生物量-碳储量转换系数法，估算了森林碳储量；按照IPCC(2006年)提供的库-差别方法，对当阳市2009～2019年10 a期间森林碳汇量进行了估算，采用均值法(市场价值法和造林成本法平均值),评价了当阳市森林碳汇价值。结果表明：2009年和2019年当阳市森林碳储量分别为98.20×10⁴tC和147.42×10⁴tC;平均碳密度分别为14.27 tC·hm^-2和22.23 tC·hm^-2(含地上部分和地下部分，不包括枯死木、枯落物和土壤有机碳);2009～2019年10 a期间当阳市森林碳汇量为180.47×10⁴ tCO₂(49.22×10⁴ tC),单位面积年碳汇量为2.93 tCO₂·hm^-2·a^-1(0.8tC·hm^-2     

渝东南生态保护发展区森林分类贮碳效应分析——以武隆县为例

森林碳汇能力对减缓全球气候变化是一个关键因素。本文以2002年和2012年武隆县森林资源二类清查资料为基础,运用森林蓄积量与生物量关系为基础植物碳估量方法和生态经济计量方法,系统地分析了武隆县林地结构性森林资源的储碳效应。结果表明:2002年—2012年期间,(1)全县林地(未包含灌木林地)的森林储碳总量由663078t上升到1089993t,平均每年上升426915t的碳储量;相应地森林固碳价值由59667×10~4元增加到98099×10~4元,平均每年增加38422×10~4元,这些主要归结于退耕还林工程和天然保护林工程的实施;(2)全县林地(未包含灌木林地)的单位面积森林植被储碳量由7.76t/hm~2下降到7.64t/hm~2,平均每年下降0.013t/hm~2。这表明疏林地、中龄林和用材林在碳储量方面还有更大的提升空间,对于区域保护森林资源和政策制定有重要推动作用。     

县域尺度乔木林碳储量及碳汇特征分析——以马关县为例

为明确县域尺度上不同起源、不同类型的森林碳储量和碳源/汇特征,本文应用生物量转换因子连续函数法及2019—2020年森林资源监测数据对云南省文山州马关县乔木林碳储量和固碳特征开展评估。结果显示：2019—2020年马关县乔木林碳储量由3 807.07 Gg C(Gg C=10⁹ g C)增加到3 893.49 Gg C,碳汇量为86.42 Gg C,其中天然林碳汇占38.09%,人工林碳汇占61.88%;马关县8种乔木林类型中其他硬阔林碳汇量最大,占总碳汇量的40.84%;2019—2020年间马关县乔木林碳密度由32.69 Mg C/hm²下降至29.58 Mg C/hm²,是乔木林面积增长的幅度远高于其碳储量增长幅度所致。研究结果表明：马关县乔木林碳汇量最高;未来可通过加强退化林修复、低效林改造和森林抚育等措施,精准提升森林质量,增强马关县森林固碳能力,助力“双碳”目标的实现。     

大沙河自然保护区生态系统碳储量估算与动态变化研究

以TM影像和野外实测数据为基础,利用GIS和面向对象技术提取大沙河自然保护区2000年和2010年生态系统分布信息,建立碳储存功能评估指标体系,计算出研究区两期碳储量总量,并对其空间格局和规律进行分析。结果表明:2000年碳储量为318.22万t,平均碳密度为117.90t/hm2,2010年为372.51万t,平均碳密度为138.02t/hm2,变化量为54.29万t,年变化率为5.43万t/a。保护区10年间碳储存量明显增加,生态环境得到显著改善。     

湖南省阔叶林生态系统碳储量及其分布

根据2017年湖南省森林资源清查资料和野外实地调查实测数据,对湖南省阔叶林生态系统碳储量、碳密度的动态特征进行了研究。结果表明:湖南省阔叶林森林生态系统总碳贮量为505.17 TgC,其中乔木层、灌草层、枯落物和土壤层层分别为113.75 TgC、9.92 TgC、9.64 TgC和377.86 TgC,分别占阔叶林生态系统碳贮量的22.52%、1.96%、1.91%和73.61%;湖南省阔叶林森林生态系统碳密度为154.51 t·hm^2,各层碳密度的大小顺序为土壤层(113.74 t·hm^-2)>乔木层(34.79 t·hm^-2)>灌草层(3.03 t·hm^-2)>枯落物层(2.95 t·hm^-2)。在3种类型阔叶林中,乡土阔叶林生态系统碳贮量为485.56 TgC,所占全省阔叶林生态系统碳贮量的96.12%;乡土阔叶林生态系统碳密度最大,为154.72 t·hm^-2,杨树林生态系统碳密度最小,为149.59 t·hm^-2。在阔叶林各龄组中,中、幼龄林约占湖南省阔叶林生态系统碳贮量的67.13%,是阔叶林的主要碳库且固碳潜力巨大;湖南省阔叶林碳密度幼龄林、中龄林、近熟林和成过熟林的碳密度分别介于24.60～55.51 t·hm^-2之间,具体表现为成过熟林(55.51 t·hm^-2)>近熟林(47.51 t·hm^-2)>中龄林(44.68 t·hm^-2)>幼龄林(24.60 t·hm^-2)。全省阔叶林生态系统空间分布表现为碳贮量呈现明显的湘西、湘南,湘中较低特征,而碳密度整体表现出洞庭湖流域地区大于其他地区的趋势。     

磨盘山典型森林生态系统土壤营养元素储量及其价值量评估

选取滇中高原磨盘山云南松林、华山松林、高山栎林、滇油杉林、常绿阔叶林共5种典型森林生态系统为研究对象,对其土壤层有机碳、氮、磷、钾元素储量进行了分析,并对价值量进行了评估,以期充分了解滇中高原磨盘山典型森林生态系统营养元素储量特点。结果表明:(1)不同林地土壤层(0-20cm)的有机碳、全氮、全磷含量均高于下层(20-40cm,40-60cm)土壤,而全钾含量则在40-60cm土层最大;常绿阔叶林土壤有机碳和全氮平均含量最高,其含量分别为61.23g/kg和1.79g/kg,而华山松林土壤全磷平均含量(0.37g/kg)和土壤全钾平均含量(7.05g/kg)最高;(2)5种典型森林土壤层(0-60cm)有机碳、全氮和全磷储量均表现为表层高,而全钾则为底层最高,此5种典型森林土壤层有机碳、全氮、全磷、全钾的平均储量分别为157.10t/hm~2、3.58t/hm~2、1.42t/hm~2和30.96t/hm~2;5种典型森林生态系统土壤层有机碳总储量以滇油杉林(240.59t/hm~2)最高,常绿阔叶林全氮的总储量(6.39t/hm~2)最高,而云南松林全磷(2.00t/hm~2)和全钾(42.58t/hm~2)储量最高;(3)5种典型森林土壤层(0-60cm)有机碳、全氮、全磷、全钾平均价值总量为30.69×10~4元/hm~2,其中价值总量以云南松林最高,为35.50×10~4元/hm~2,华山松林最低,为26.99×10~4元/hm~2;土壤固碳价值量平均为8.67×10~4元/hm~2,固氮价值量平均为6.13×10~4元/hm~2,固定全磷和全钾的平均价值量分别为2.27×10~4元/hm~2和13.62×10~4元/hm~2;在有机碳及N、P、K营养元素储量总价值中各元素价值的贡献率以全钾最大(44.39%)。     

云南省天保工程区森林生态系统服务功能及驱动力分析

基于云南省天保工程区1998年和2020年森林资源二类调查数据和森林生态系统服务全指标体系连续观测与清查数据，参照《森林生态系统服务功能评估规范》,应用分布式测算方法，对云南省天保工程区森林生态系统的保育土壤、林木养分固持、涵养水源、固碳释氧、净化大气环境、生物多样性保护等6项生态系统服务功能进行评估，并探讨其生态效益的形成与增长机制，旨在清晰地展现云南省天保工程的显著成效，为不同地区科学开展林业生态建设工程、及时调整林业发展方向、推进天然林资源后续的保护和发展提供科学依据和技术支撑，促进天然林资源的进一步保护和发展。结果表明：1)从时间尺度上看，20年间，云南省天保工程区森林生态系统服务功能的物质量和价值量均呈现上升趋势。2)2020年，云南省天保工程区的森林生态系统服务功能总价值量为9 171.89亿元/a,其中，生物多样性保护功能价值量为3 432.16亿元/a,涵养水源功能价值量为2 311.08亿元/a,净化大气环境功能库价值量为1 144.94亿元/a,表明云南省天保工程区森林生态系统发挥着“绿色基因库”“绿色水库”“净化环境氧吧库”的重要作用。3)1998—2020年，云...     

贵州不同林龄华山松人工林生态系统碳储量

本研究调查分析了不同林龄华山松人工林生态系统土壤碳含量和碳储量,测定了林地凋落物层和林下植被层及根系碳储量,并用生物量方程法估测了乔木层碳储量。结果表明:华山松人工林生态系统碳储量随着林龄的增加而增加,在8、30和40年生华山松人工林生态系统内,总碳储量分别为104.9 t·hm-2、136.67t·hm-2和176.89 t·hm-2,乔木层碳储量所占比重分别为5.9%、14.97%和28.48%,土壤层碳储量所占比重为90.73%、72.98%和68.01%。乔木层和土壤层碳储量的正向积累是导致不同林龄华山松人工林生态系统碳储量逐年增加的主要因素。     

四川省野核桃生态适宜性及潜在分布

为进一步探究气候变化对野核桃在四川潜在分布的影响，利用野核桃在中国的实际分布点位数据、当前和未来气候情景(SSP1-2.6和SSP5-8.5)下生物气候变量，结合最大熵模型(MaxEnt)，预测SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下2050 s和2 090 s野核桃在四川的潜在适生范围。研究结果表明：(1)当前气候情景下，野核桃在四川的高适生面积为4.86×10⁴ km²，中适生面积为13.35×10⁴ km²;(2)SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下，2050 s和2 090 s野核桃在四川的高适生面积分别为5.09×10⁴ km²和8.58×10⁴ km²，中适生面积分别为7.37×10⁴ km²和7.02×10⁴ km²;(3)SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下，到21世纪90年野核桃在四川的高质生区质心分...     

基于土地利用变化的福建省自然保护区生态系统服务价值研究

以福建省自然保护区为例,依据2000年、2005年和2010年福建省土地利用数据,利用ArcGIS软件分析各类型土地利用的面积及其变化特点,并参照谢高地的生态系统服务价值计算方法,分析了福建省自然保护区内土地利用变化与生态系统服务价值之间的关系。结果表明:(1)2000—2010年,土地利用发生了较大的变化,各类型之间转换比较频繁,且林地面积逐渐在减少,园地和建设用地面积逐渐在增加,其他土地类型面积先增加后减少;(2)2000—2010年,林地主要转变为园地和耕地,园地主要由林地和草地转换而来,林地为自然保护区最主要的土地利用类型;(3)2000—2010年,自然保护区生态系统服务价值逐渐减少,且土地利用变化与各类型的生态系统服务价值变化相对一致。     

江西安福不同类型毛竹林土壤有机碳特征

对江西安福毛竹林类型(毛竹纯林、竹阔混交林和竹杉混交林)土壤有机碳特征进行研究,以中亚热带常绿阔叶林和杉木纯林为对照。结果表明,土壤有机碳含量以竹阔混交林最高(15.36g/kg),竹杉混交林次之(14.63g/kg),毛竹纯林最小(14.06g/kg)。不同类型毛竹林土壤有机碳含量在不同季节存在差异,在土壤剖面上均表现为随土层深度的增加而降低。毛竹林土壤有机碳储量在116.90¹30.24tC/hm2。不同类型毛竹林土壤有机碳存在着明显的表层富集现象,0130.24tC/hm2。不同类型毛竹林土壤有机碳存在着明显的表层富集现象,0⁴0cm土层土壤碳储量占整个林地土壤碳储量比例大于75%。毛竹林土壤层是一个较大的碳库,而竹阔混交经营能够有效提高土壤碳贮存能力。     

成都市土地利用时空结构变化研究

随着经济的高速发展,城市化对土地利用结构变化的影响较大,土地利用时空结构变化研究对土地规划及可持续发展具有重要意义。本文对成都市2000—2020年的土地利用数据进行处理,计算土地利用年变化率(R)、土地利用程度综合指数和土地利用变化量(S),得出以下结论:(1)耕地和建设用地变化幅度较大,总体呈增大的趋势;林地和其他土地总体呈减小趋势;水域面积呈现先减少后增加的趋势;(2)2000—2020年以来,土地利用程度综合指数整体呈上升趋势,土地利用日趋集约化,土地利用类型更加单一化;(3)成都市在2000—2005年、2005—2010年和2015—2020年土地处于发展期;而在2010—2015年,土地处于衰退期;并简要分析得到对土地利用结构的主要影响为人口变动、自然因素、产业调整等方面。