基于二类调查数据的森林植被碳储量和碳密度——以徐州市为例

基于2009年徐州市森林资源二类调查数据,运用生物量换算因子连续函数法研究了徐州城市森林植被碳储量和碳密度。结果表明:徐州城市森林植被碳储量为1.934 8 Mt,植被碳密度为37.218 5 t.hm-2。徐州城市森林植被碳储量均由人工林提供。森林植被碳储量按林分类型划分,从大到小依次为:阔叶林、针叶林、针阔混交林;按不同林龄划分,从大到小依次为:中龄林、幼龄林、近熟林、成熟林和过熟林。森林植被碳密度的特征为:阔叶林>针叶林>针阔混交林,且随着林龄的增加而增大。建议对现有侧柏人工林过密林分,通过间伐、开设林窗等措施,把侧柏纯林改造为针阔混交林。该研究可为今后徐州城市森林的综合经营和管理提供一定的科学依据。     

亚热带典型森林凋落物及细根的生物量和碳储量研究

细根和地上凋落物分解和周转,是建模和预测土壤碳汇需要测量的2个关键生态过程,通过对亚热带典型常绿阔叶林、杉木、马尾松林和毛竹林110个样地内凋落物和细根的生物量和碳储量进行研究,分析了森林细根和地上凋落物的生物量和碳储量以及彼此之间的差异和相互关系。结果表明:杉木林凋落物生物量(4.415±0.390)t/hm2最大,毛竹林(2.918±0.310)t/hm2最小,且与其他森林差异显著;凋落物碳储量毛竹林(1.176±0.260)t/hm2最小,与其他森林碳储量差异显著,最大的是常绿阔叶林(1.725±0.16)t/hm2;4种不同森林类型细根生物量和碳储量差异显著,同一森林类型不同土层活和死细根生物量差异显著;从活/死根值中可知,常绿阔叶林细根周转要比针叶林(杉木、马尾松)快。     

黔东南典型林分碳储量及其分布

选取贵州黔东南地区3 种典型林分为研究对象,通过外业调查和室内测定,研究常绿阔叶次生林、马尾松和 柏木人工林的碳储量差异及在乔木层、林下层和土壤层的分布规律。结果表明:1)常绿阔叶次生林、马尾松和柏木 人工林乔木层碳储量分别为42.31、30.82 和8.34 Mg/ hm2 ,林下层碳储量表现为常绿阔叶次生林显著大于柏木人 工林和马尾松人工林,常绿阔叶次生林土壤层有机碳密度为112.60 Mg/ hm2 ,分别是马尾松和柏木人工林的1.8 和 4.8 倍。2)林分碳储量分布均表现为土壤层(0 ~30 cm) 乔木层 林下层,土壤碳储量占林分总碳储量的66% 以 上,乔木层碳储量占林分碳储量的26%以上。3)较少受到干扰的植被常绿阔叶次生林碳储量为155.87 Mg/ hm2 , 显著高于马尾松和柏木人工林,表明研究区植被恢复有较高的固碳潜力。研究区植被恢复应以马尾松人工林为 主,适当辅以乡土常绿阔叶树种,将有利于当地森林碳汇效益的增加。      

石灰岩山地不同植被类型土壤活性有机碳变化研究

对徐州石灰岩山地4种不同植被类型中的两种土壤活性有机碳的含量进行研究,结果表明:微生物生物量碳(SMBC)、土壤水溶性有机碳(WSOC)的含量在针阔混交林、落叶阔叶林、针叶林、灌草地4种不同植被群落中均随灌草地向林地变化而呈现上升趋势。其中,微生物生物量碳在4种不同植被群落中的变化趋势为针阔混交林>落叶阔叶林>针叶林>灌草地;水溶性有机碳在4种不同植被群落中的变化趋势为落叶阔叶林>针阔混交林>针叶林>灌草地。两种土壤活性有机碳与总有机碳、全氮和pH值等主要生态因子的相关性均达到显著水平或极显著水平。在徐州石灰岩山地地区,与当地大面积栽植的侧柏相比,落叶阔叶林和针阔混交林可作为更好的替代树种,能够有效地改善土壤肥力状况。     

江西省兴国县森林碳储量动态变化特征

根据第6次森林清查小班数据,运用BEF方法和平均生物量方法对2003年江西省兴国县森林植被生物量和碳储量进行估算。采用空间替代时间的办法,构建了兴国县主要森林类型碳密度拟合方程,在此基础上,估算了1985-2003年的森林植被碳储量,分析了时空动态变化特征。结果表明:(1)2003年森林林分面积22.65×104 hm2,总生物量5.97Tg,植被碳储量4.13TgC,平均碳密度18.25Mg.hm-2。不同森林类型生物量和植被碳储量大小依次为马尾松林>杉木林>经济林>硬阔林>湿地松>毛竹林>混交林>软阔林,不同龄组生物量和植被碳储量大小依次为中龄林>幼龄林>近熟林>成熟林>过熟林,天然林的生物量和植被碳储量分别是人工林的4.3倍和3.9倍。(2)森林植被1985、1990、2003年碳储量分别为1.65、2.97、4.13TgC,总体增长趋势明显。1985-2003年森林植被碳储量逐年增加,年均固碳0.14TgC。森林植被碳储量在兴国县东部和北部地区高,中西部低。(3)从植被碳储量时空动态变化可以看出,20世纪80年代中后期开始实施的飞播造林和人工造林工程,使得2003年森林植被固碳能力达到较高水平并相对稳定,当林分面积到达稳定后,通过合理的森林经营管理措施将可继续保持较高的固碳能力。     

江西省森林植被乔木层碳储量与碳密度研究

为更好地评估我国森林植被乔木层碳汇功能提供更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植被乔木层的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:全省不同森林植被乔木层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,且乔木层碳密度随着林龄的增加而增大,随其人口密度的增加而降低;森林植被乔木层碳储量的分配规律为:不同森林植被类型依次为杉木林、硬阔林、马尾松林、毛竹林、灌木林、国外松林、经济林、针阔混交林、软阔林,从森林类型分布看,除杉木和国外松林外,其它森林类型天然林的比例远大于人工林;从地理分布看,除南昌、萍乡、新余三市外,其余各市均是天然林远比人工林要多,全省不同年龄森林植被由大到小依次为,中龄林、幼龄林、近熟林、成熟林、过熟林,全省南部和中西部要高于中东部和北部.江西省森林植被乔木层的总碳储量0.210 Gt C,占全国森林总碳储量的5.66%.     

贵州省天然林保护区不同森林类型土壤持水性能的研究

贵州省天然林保护区包括乌江、赤水河、清水江3个流域内的贵阳、六盘水、遵义、安顺、黔南、黔东南、铜仁、毕节等8个市(州、地)的70个县(市、区、特区)和8个贵州省林业厅直属单位9个监测县和2个自然保护区,总面积525.6万hm2。共有针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林、落叶阔叶林、灌木林、杂竹林7个森林类型。就以上森林类型的土壤进行研究分析结果得出:土壤容重:灌木林>竹林>落叶阔叶林>针叶林>针阔混交林>常绿落叶阔叶林>常绿阔叶林;土壤孔隙度:常绿阔叶林>常绿落叶阔叶林>针阔混交林>针叶林>落叶阔叶林>竹林>灌木林;土壤持水性能:常绿阔叶林>常绿落叶阔叶林>针阔混交林>针叶林>落叶阔叶林>竹林>灌木林。各森林类型的土壤持水性能与土壤中有机质含量、土壤孔隙度呈正相关,与土壤容重则反之。     

北方石质山区典型林分枯落物层涵蓄水分特征

在山东省济宁市石质山区刘庄小流域,对5种人工林分枯落物层涵蓄水分特征进行了观测。结果为:不同林分枯落物层的蓄水保水功能具有明显差别。①5种林分枯落物最大持水率差别大约在85～198%之间,阔叶林明显高于针叶林。②针叶林枯落物蓄积量较大,因而持水量较高。5种林分枯落物最大持水量差别在1.5mm～2.5mm之间,以针阔叶混交林最高,其次为针叶林、阔叶林。③5种林分枯落物层有效拦蓄水深差别在0.6mm～1.4mm之间,依次为针阔叶混交林大于阔叶林、针叶林(具体为麻栎×侧柏混交林>刺槐林>麻栎林>侧柏林>赤松×侧柏混交林。结论为:在石质山区应尽量增加针阔叶混交林分或阔叶林分的培育,减少针叶林分,以提高林分枯落物层在涵养水源中的作用。     

应用CASA模型估算河南省主要森林植被碳储量

森林作为陆地生态系统的主体，也是最大的碳库，对维持全球气候稳定，减缓温室效应等有着至关重要的作用。为了解河南省主要森林的植被碳密度及碳储量，以遥感影像(MODIS13Q1)和气象数据为基础，利用CASA模型及植物枯损模型，对河南省2000、2005、2010、2015、2019年(以9月为例)主要森林区域的碳密度及碳储量进行了估算，并分析了其变化趋势。结果表明：2000—2019年，森林区域碳密度平均值为35.21～49.56 t/hm²,碳密度增加与减少的变化趋势面积比为2.52;主要森林区域植被碳储量整体呈现出增加趋势，由2000年的630 962.48 t增加到2019年的716 805.06 t, 2000—2019年碳储量净增加85 842.48 t,平均增长速率为4 292.129 t·a^-1;不同植被类型中碳储量由大到小依次为：阔叶林、灌从、针叶林、草丛、混交林。其中阔叶林碳储量最大，平均占总碳储量的比例为68.52%,混交林占比最少，仅为2.42%;不同植被类型的碳密度平均值每年从大到小排列总体表现为：落叶阔叶林、混交林、草丛...     

泰山森林生态系统碳储量及碳密度研究

按照植被组成差异将泰山森林划分为油松林、赤松林、黑松林、华山松林、侧柏林、栎林、刺槐林、混交林、经济林和草甸共10种植被类型,分类型设置典型样地,并结合生物量经验（回归）模型估计法测算了泰山森林生态系统乔木、灌木、草本、枯落物及土壤各层的碳储量和碳密度。结果表明：泰山森林生态系统总碳储量为240.54×104 t,不同植被类型森林碳储量由高到低依次为油松林（85.63×104 t）＞混交林（57.29×104 t）＞刺槐林（28.11×104 t）＞栎林（22.50×104 t）＞侧柏林（16.75×104 t）＞赤松林（14.90×104 t）＞经济林（6.12×104 t）＞黑松林（3.93×104 t）＞华山松林（2.75×104 t）＞草甸（2.55×104 t）;不同空间层次碳储量所占比率由高到低分别为土壤层（77.52％）、乔木层（20.60％）、枯落物层（1.49％）、草本层（0.22％）、灌木层（0.17％）,其中土壤层和乔木层占总碳储量的98.12％,土壤层碳储量约是植被层的3.69倍。泰山森林生态系统总碳密度为202.17 t/hm2,各植被类型中碳密度最大的为刺槐林（310.88 t/hm2）,从森林的碳汇功能来讲,刺槐林不仅不能减少面积,而且应成为今后强化经营管理的对象。     

不同管理模式对毛竹林碳贮量的影响

该研究旨在比较不同管理模式对毛竹林碳贮量的影响和1年生毛竹碳积累的动态变化.结果表明,1年生毛竹碳积累量在10月份前随时间推移呈直线增加,此后碳积累量的增加趋缓;集约经营和粗放经营毛竹林中1年生毛竹碳积累量在6个月内分别为10.11和5.61 t/hm2,且碳积累主要集中在竹秆,占总碳贮量的71.6%～78.0%;集约经营和粗放经营毛竹林下凋落物的碳贮量分别为1.173和 2.156 t/(hm2·a);集约经营毛竹林年固碳量为12.750 t/(hm2·a),是粗放经营毛竹林的1.56倍;与杉木人工林、热带山地雨林和马尾松林相比,毛竹林具有更大的固定CO2的能力.因此,毛竹是森林植被中固碳效果最好的林木之一.      

日本中部风景林凋落物量、养分归还量

研究了日本中部的3个风景林－常绿针叶林、常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林的凋落物，养分归还量和养分利用效率。常绿针叶林、常绿阔叶林和常绿落叶阔叶混交林的年凋落量分别为7562、6023和5565kg/hm^2，养分年归还量分别为233．87、125．20t 140.23kg/hm^2，各养分中N、K和Ca的归还量大于P和Mg叶的养分归还量占养分年归还量的64．19％－79．29％。常绿针叶林和常绿阔叶林中 Mg的利用效率高，表明Mg可能是这2种风景林生长的限制因子。     

林下植被和凋落物对我国寒温带天然林土壤CO2通量的短期影响

  目的  为研究林下植被和凋落物对我国寒温带天然林土壤CO₂通量的影响,对不同处理下CO₂通量排放特征进行分析探究,为大兴安岭地区森林生态系统的经营管理和土壤温室气体研究提供参考。  方法  在2019年5—9月采用静态箱?气相色谱法对大兴安岭北部4种主要林型（白桦林、山杨林、樟子松林和兴安落叶松林）土壤CO₂通量排放特征进行原位监测研究。  结果  4种林型不同处理后的土壤CO₂通量都呈现相似的单峰曲线变化趋势,峰值出现在7月或8月。去除凋落物会提高阔叶林土壤呼吸,降低针叶林土壤呼吸,但变化幅度较小,没有达到显著水平（P > 0.05）。与自然状态相比,去除林下植被后,白桦林、山杨林和兴安落叶松林的CO₂通量均值分别升高了27.57%、15.84%和24.13%,达到显著水平（P < 0.05）,但樟子松林则下降了0.68%（P > 0.05）。去除林下植被和凋落物状态下,白桦林、山杨林和兴安落叶松林土壤CO₂通量均值升高了20.05% ~ 25.34%,但樟子松林则下降了12.36%,且去除林下植被和凋落物的阔叶林的平均通量显著大于针叶林（P < 0.05）。  结论  凋落物和林下植被的存在与否会对土壤CO₂通量产生不同影响,且影响程度因林型而异,科学合理的林下管理对调控森林生态系统CO₂排放和生态环境保护都有着重大的作用。      

长白山阔叶红松林碳收支特征

植被-大气间CO2交换研究对准确评价陆地生态系统碳收支有重要意义．该研究采用开路式涡动相关系统对长白山阔叶红松林的C O2交换特征进行了整年连续监测．结果表明,该森林生态系统的碳交换季节变化明显,2003年森林净生态系统碳交换量(NEE)变化范围在-6.37～2.13 g/(m2·d)之间,5—9月均表现为碳汇,其余月份为碳源,其中净碳吸收量与释放量最大的月份分别为6和10月;全年森林净吸收的碳量为-191.3 g/m2,整体表现为一定强度的碳汇．影响NEE的环境因子主要是光合有效辐射(PAR)和土壤温度等,白天NEE对PAR 的响应符合直角双曲线方程,夜间的NEE与5 cm深土壤温度有较好的指数关系．生态系统呼吸释放对温度响应的敏感性(Ｑ10)为3.17．      

江西大岗山毛竹林碳贮量及其分配特征

采用收获法研究了江西大岗山毛竹林生态系统的碳贮量及其分布特征。结果表明:毛竹各器官碳密度波动在0.463 0～0.491 7 g/g，其大小顺序为竹枝竹秆蔸根竹蔸竹叶。随着毛竹年龄的增长，碳密度无明显的变化规律。在毛竹林植被层中，碳密度依次为:竹枝竹秆竹鞭蔸根鞭根竹蔸竹叶林下植被枯落物。毛竹林生态系统土壤层碳密度以0～20 cm层最高，且各层次之间碳密度差异极显著。毛竹林生态系统碳贮量为243.22 t/hm2，其中土壤层碳贮量占84.03%，植被层占15.97%。毛竹林生态系统年固碳量为12.15 t/（hm2·a）。其中植被层年固碳量为11.36 t/(hm2·a)，土壤层年固碳量为0.79 t/(hm2·a)。      

不同经营措施对毛竹林碳储量及碳分配影响

以无经营毛竹纯林为对照(Ⅰ),以垦复(Ⅱ)、施用除草剂(Ⅲ)、劈草毛竹纯林(Ⅳ)为研究对象,研究不同经营措施对毛竹林碳储量及碳分配影响,结果表明:(1)与对照相比,垦复、施用除草剂、劈草均增加了植被层碳储量;各林分植被碳储量分别为30.98、33.04、33.19、31.21 t/hm2,地上乔木层碳储量占主体,分别为23.68、25.01、26.34、25.21 t/hm2。(2)施用除草剂增加毛竹林生态系统碳储量及土壤碳储量,垦复、劈草降低了毛竹林生态系统碳储量和土壤碳储量;毛竹林生态系统碳储量分别为113.15、98.13、131.90、112.59 t/hm2,土壤碳储量占主体,分别为86.17、65.09、98.71、80.39 t/hm2。(3)毛竹林植被碳素(CO2)年固定量分别为9.33、11.29、9.94、9.95 t/(hm2.a),相当于固定CO234.21、41.38、36.47、36.48 t/(hm2.a),地上乔木层碳固定量的增加是毛竹林植被碳素年固定量增加的主要原因。     

华北山地不同植被类型土壤呼吸特征研究

为准确揭示华北山地不同植被类型的土壤呼吸差异,该文利用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,于2006年6—8月测定并分析了太行山北段百花山区域5种典型植被类型的夏季土壤呼吸昼夜变化状况。结果显示,不同植被类型的土壤呼吸速率昼夜变化都表现为单峰曲线;农田和退耕地的土壤呼吸速率最高值、最低值以及日变化幅度都比天然灌木林、人工油松林和刺槐林的高;在全天CO2释放量方面,天然灌木林、人工油松林、人工刺槐林、退耕地和农田分别是5.44、6.28、6.27、7.71和10.92 g/(m2·d);各样地的群落生物量、土壤有机碳含量、土壤5 cm处温度、近地面大气气压、湿度和CO2浓度等环境因子都对土壤呼吸速率具有明显的影响。不同植被类型土壤呼吸的分析结果表明,研究地自然状态下的天然灌木林土壤全天CO2释放量最低,人工针叶林和阔叶林略高出自然状态下的土壤,三者之间的差异较小;农田的释放量是自然状态下土壤的2倍以上,退耕行为和营造人工林有助于降低土壤CO2释放量。      

浙江缙云公益林生物量及固碳释氧效益

 根据浙江省缙云县117个公益林固定小班监测数据,在推算不同群落类型（松林、杉木Cunnunghamia lanceolata林、阔叶林、针阔混交林、毛竹Phyllostachys edulis林和灌木林等6种群落类型）生物量的基础上,估算了公益林植被碳储量与碳密度,并通过碳税法、工业制氧法对缙云县公益林固碳释氧效益进行了分析。结果表明：缙云县公益林生物量现存总量为282.73 × 10⁴ t,单位生物量为93.21 t·hm^－2,杉木林单位生物量最高（102.61 t·hm^－2）,阔叶林次之（100.93 t·hm^－2）,灌木林最低（21.76 t·hm^－2）;公益林平均植被碳密度为47.37 t·hm^－2;固碳释氧总量为38.59 ×10⁴ t·a^－1,总价值4.07亿元·a^－1。对缙云县公益林建设提出了一些意见和建议。图3表6参25     

广东省桉树碳储量和碳汇价值估算

利用雷州林业局2002年二次森林清查资料和广东省林业调查的研究资料,分析了不同龄组的桉树各器官的碳含量在乔木碳含量中的比例,并初步探讨碳密度随蓄积量的变化趋势,在此基础上估算了2002年广东省桉树林的碳储量和碳汇价值。结果表明,不同龄组各组分碳含量比例有明显差异,桉树的碳含量主要表现为树干的碳含量。对于幼龄林,各器官所含碳含量的分配格局是干>皮>叶>根>枝,对于中龄林、近成熟林、成熟林和过熟林,各器官的碳含量分配格局基本一致,为干>根>皮>枝>叶。不同龄组的碳密度,均随林分蓄积量的增加而增加。2002年广东省桉树总碳储量约为1 153.32万t,其中中龄林碳储量最多为443.13万t,而过熟林由于立地面积较少,仅为21.65万t。成熟林的碳密度最大,为50.50 t/hm2,碳密度最小的是幼龄林,为12.72 t/hm2。采用造林成本法和瑞典碳税法计算不同龄组桉树的碳汇价值,结果表明,成熟林最高,为12 695.06～51 280.18元/hm2。两种估价方法取平均,估算2002年广东省桉树的碳汇总价值为51.92亿元。