莽山土壤有机碳及其空间分布格局

根据标准样地取样和实验室得出的数据及莽山第二次土壤普查资料,估算莽山土壤有机碳的含量和储量。结果表明,土壤有机碳含量大小顺序为:黄棕壤>山地黄壤>红壤>紫色土。莽山土壤有机碳总储量约为3.436×106 t,各类型土壤碳储量从大到小依次为:山地黄壤>黄棕壤>红壤>紫色土>草甸土,莽山主要土壤类型有机碳平均密度为195.35 tC·hm-2。莽山不同土壤类型的有机碳平均密度从大到小依次为:草甸土>黄棕壤>山地黄壤>红壤>紫色土,空间分布在106.85~216.83 tC·hm-2范围内变动。莽山表层土壤(0~20 cm)有机碳密度差异较大,变化范围在41.74~85.67 tC·hm-2之间,面积加权平均值为75.30 tC·hm-2。莽山表层(0~20cm)土壤有机碳储量为1.493×106 t,占莽山土壤有机碳库总碳储量38.55%。     

蜀南苦竹林生态系统碳储量与碳汇能力估测

科学准确的碳计量是评价森林减缓大气CO2浓度增加、应对气候变化能力的关键,而竹林特殊的生物学与生态学特性使得竹林碳汇计量较其他森林生态系统更为复杂。采用生物量法研究蜀南苦竹林生态系统的碳密度、碳储量及其空间分配格局,并对苦竹林生态系统碳汇能力进行估算。结果表明:1)立竹平均含碳率为450.792g·kg-1,不同龄级苦竹各器官含碳率差异不显著。土壤有机碳含量为19.410g·kg-1,不同土层差异极显著;2)苦竹林生态系统总碳储量为156.823t·hm-2,其中土壤碳库是最大的碳库,为132.568t·hm-2,占总碳储量的84.53%,枯落物碳库为最小的碳库(4.823t·hm-2),只占总碳储量的3.08%;3)苦竹立竹碳储量为19.432t·hm-2,占总碳储量12.39%,其中近半(49.13%)贮藏于竹秆中。竹秆、竹枝、竹叶3部分地上碳储量总计达13.346t·hm-2,占立竹总碳储量的68.68%,地上部分碳储量为地下部分碳储量的2.19倍;4)苦竹林生态系统植被层年固碳量为8.262t·hm-2,相当于每年固定30.294t·hm-2CO2,固碳能力强于毛竹。     

宁远河流域森林碳储量空间分布特征

依据海南省2010年二类调查数据,利用蓄积—生物量转换因子法(Biomass Expansion Factor,BEF)估算宁远河流域森林资源的碳储量和碳密度,分析其空间分布特征。结果表明:宁远河流域森林资源总碳储量为1350094.78 t,平均碳密度为15.73 t.hm-2;受人为干扰和环境因素的影响,区域分布不均,响水镇碳密度最大,高达61.18 t.hm-2,新政镇和崖城镇最小,仅3 t.hm-2左右;各森林类型中,竹林碳密度最大,其次是阔叶混交林,经济林碳密度最小;幼、中龄林占森林总碳储量的89.69%,中龄林的碳密度最大;在自然度等级中的分布表现为Ⅱ级>Ⅳ级>Ⅲ级>Ⅰ级>Ⅴ级,碳密度随着自然度的增加而逐渐减小。表明减少人为干扰、加强林分管理是提高该流域碳储量的有效途径。     

秦岭南坡林地土壤有机碳密度空间分异特征

【目的】研究陕西秦岭南坡林地土壤有机碳密度空间分异特征,为秦岭林区土壤有机碳科学管理提供理论依据。【方法】在陕西秦岭南坡不同林区(洋县长青、佛坪县龙草坪、太白县太白山、宁陕县宁东和宁陕县宁西)及立地条件(海拔、坡向、坡位和坡度)设置样地,通过调查、取样和测定,采用差异性检验分析不同立地因子对土壤有机碳密度(tC·hm^-2)的影响,并通过逐步回归分析量化各因子对土壤有机碳密度影响的相对重要性。【结果】秦岭南坡林地土壤有机碳密度均值为125.41tC·hm^-2(52.60~307.36tC·hm^-2),在0~10,10~30和30~60cm土层分别为59.04,41.65和24.73tC·hm^-2,分别占土壤有机碳总密度的47.07%,33.21%和19.72%;秦岭南坡不同林区土壤有机碳密度差异较大,表现为龙草坪(143.55tC·hm^-2)>宁东(138.37tC·hm^-2)>宁西(134.09tC·hm-2)>太白山(109.29tC·hm^-2)>长青(90.22tC·hm^-2);土壤有机碳密度随海拔升高先增后降,在海拔800~1200m最低(平均90.24tC·hm^-2),在海拔2000~2400m最大(平均166.43tC·hm^-2),当海拔高于2400m后下降(平均132.51tC·hm^-2);阴坡土壤有机碳密度(127.23tC·hm^-2)稍高于阳坡(123.25tC·hm^-2);土壤有机碳密度随坡度增大而降低,由147.52tC·hm^-2减至87.06tC·hm^-2;土壤有机碳密度在下坡位(166.36tC·hm^-2)大于中坡位(129.43tC·hm^-2)和上坡位(77.14tC·hm^-2)。【结论】秦岭南坡林地土壤有机碳密度存在显著的区域差异,并随海拔升高先升后降,在各海拔间和不同坡位间均差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01),但在阴坡与阳坡间无显著差异。逐步回归分析表明,坡位和海拔是影响土壤有机碳密度差异的主导立地因子。与我国其他主要林区相比,陕西秦岭南坡林地土壤有机碳密度处于较高水平,在我国森林土壤碳库中具有重要地位,应加强管理。     

速生阶段杉木人工林碳素密度、贮量和分布

利用定位观测取得的数据 ,对速生阶段杉木人工林的碳素密度、贮量及其空间分布特征进行了研究。结果表明 :杉木不同器官中碳素密度变化范围在 0 4 5 5 8gC·g- 1 ～ 0 5 0 0 3gC·g- 1 之间 ,各器官碳素密度的排列顺序为 :树皮 >树叶 >树干 >树根 >球果 >树枝 ,多年生枝、叶的碳素密度比其他年龄的枝、叶要高 ;灌木层、草本层的碳素密度分别为 0 4 344gC·g- 1 、0 4 0 0 9gC·g- 1 ,死地被物层碳素密度为 0 4 341gC·g- 1 ,土壤中各层次碳素密度分布不均 ,表土层的碳素密度略低于亚表土层 ;碳贮量在杉木不同器官中的分配 ,基本与各器官的生物量成正比例关系 ,树干生物量占林分生物量的 4 7 7% ,其碳贮量占林分碳素贮量的 4 7 5 % ,枝、叶、皮、根等当中的碳贮量占 5 2 5 % ;在速生阶段杉木林生态系统中 ,碳库的总贮量为 12 7 88tC·hm- 2 ,其中植被层中碳总贮量为 35 883tC·hm- 2 ,土壤层 (包括死地被物层 )的碳总贮量为 91 997tC·hm- 2 ;速生阶段杉木林年净生产力为 7 35 1t·hm- 2 a- 1 ,有机碳年净固定量为 3 4 89tC·hm- 2 a- 1 。     

四川森林碳贮量现状及其空间分布

采用材积源生物量法和四川省2007年森林资源监测数据,计测了四川森林总碳量和碳密度.研究结果表明:2007年四川森林总碳量629.76 Tg,平均碳密度50.67 Mg·hm-2,主要得益于成熟林的贡献.四川森林的碳贮量具有极大的空间差异性,在地貌上表现为:用西高山峡谷区(261.58 Tg C)>川西南山地区(114.32 TgC)>盆地西缘山地区(74.08 Tg C)>盆地丘陵区(59.33 Tg C)>川西北高原区(45.15 Tg C)>盆地南缘山地区(41.45 TgC)>盆地北缘山地区(33.85 Tg C);在流域上表现为:岷江流域(228.57 Tg C)>雅砻江流域(160.25 TgC)>嘉陵江流域(128.25 Tg C)>金沙江流域(84.89 Tg C)>长江干流(16.55 Tg C)>沱江(11.25 Tg C).森林碳密度有由东南向西北遂渐增加的趋势,即盆地北缘山地区(28.83 Mg·hm-2)<盆地丘陵区(31.71 Mg·hm-2)<川西南山地区(42.80 Mg·hm-2)<盆地南缘山地区(48.54 Mg·hm-2)<盆地西缘山地区(56.75 Mg·hm-2)<川西高山峡谷区(66.96 Mg·hm-2)<川西北高原区(69.76 Mg·hm-2),或长江干流域(30.09 M8·hm-2)<沱江流域(36.41 Mg·hm-2)<嘉陵江流域(3s.72 Mg·hm-2)<雅砻江流域(52.94 Mg·hm-2)<金沙江流域(54.48 Mg·hm-2)<岷江流域(62.24 Mg·hm-2).文中还讨论了森林碳贮量与碳密度的空间差异性在森林经营与区划中意义,分区规划和分类经营管理是提高四川森林碳吸存能力的有效措施.     

农田营造早竹林后土壤有机碳的变化

对农田营造早竹林后不同年限土壤有机碳变化规律的研究结果表明:(1)竹林3年生时,各层次土壤有机碳含量都呈现下降的趋势,其中表土层(0～30 cm)下降幅度最大;竹林满园后,由于采取了集约经营措施,竹林土壤有机碳含量迅速回升,至9年生时,各层次土壤有机碳含量都超过了农田相应层次水平,但是12年生时竹林各层次土壤有机碳含量又呈现下降趋势.(2)土壤有机碳密度变化和土壤有机碳含量相似,竹林3年生时各层土壤有机碳密度均呈现下降趋势;6年生时,除了0～30 cm土层继续下降外,其余各层次有机碳密度都增加;至9年生时,有机碳密度都超过相应农田各层土壤有机碳的密度;12年生时,各层土壤有机碳密度都呈现下降趋势.(3)3年生竹林土壤有机碳储量下降了近22%;以后土壤有机碳储量均逐渐增加,9年生竹林,土壤有机碳储量要超过农田土壤有机碳的储量;12年生时竹林有机碳储量下降,但是依然高于农田土壤有机碳的储量.     

蓝山县毛竹林生物量及碳储量分布特征

根据蓝山县十二五森林资源规划设计调查,结果显示:全县毛竹林面积16 369.1 hm2,毛竹总株数521 148.27百株,立竹密度3 184株/hm2。毛竹林总生物量为1.234×106t,总碳储量为6.22×105t,单位面积生物量为75.4 t/hm2,碳储量为38 t/hm2。从海拔高度看,蓝山县毛竹林总生物量及碳储量的80.5%分布在海拔50~450 m处;从坡度看,蓝山县毛竹林总生物量及碳储量的83.9%分布于16~35°处。这与毛竹林资源在海拔和坡度上的分布情况相一致。     

毛竹林的碳密度和碳贮量及其空间分布

利用标准样方法研究毛竹林碳密度和碳贮量以及空间分布。结果表明 :毛竹不同器官碳密度波动在0 4 6 83～ 0 5 2 10g·g- 1 ,按碳密度高低排列依次为竹根 >竹秆 >竹蔸 >竹枝 >竹鞭 >竹叶 ;碳贮量在毛竹不同器官中的分配以竹秆占比例最大 ,为 5 0 97% ,其次为竹根 ,占 19 79% ,占比例最小的是竹叶 ,仅占 4 87% ;毛竹林生态系统中碳总贮量为 10 6 36 2t·hm- 2 ,其中植被层 34 2 31t·hm- 2 ,占了 32 18% ,枯落物和土壤层 (0～ 6 0cm) 72 131t·hm- 2 ,占了 6 7 82 % ;毛竹林乔木层碳素年固定量为 5 0 97t·hm- 2 a- 1 ,与粗放经营竹林相比 ,毛竹集约经营 10年后 ,竹林生态系统中碳贮量减少了 8 133t·hm- 2 ,但乔木层年净固定碳量增加了 0 5 89t·hm- 2 a- 1 。     

基于回归与随机模拟的区域森林碳分布估计方法比较

以临安市为例,利用2004年森林资源清查样地数据和同年度Landsat TM影像数据,采用一元二次非线性回归和序列高斯协同模拟方法分别模拟森林地上部分碳密度及其分布,并对模拟结果进行比较分析。结果表明:一元二次非线性回归估计得研究区森林碳储量为2365404.37t,碳密度平均值为9.0000t·hm-2,最大值为73.7144t·hm-2,最小值为0.7156t·hm-2;序列高斯协同模拟得研究区森林碳储量为3291659.83t,碳密度平均值为12.5233t·hm-2,最大值为78.9133t·hm-2,最小值为0.0833t·hm-2;根据2004年森林资源清查样地数据,按随机抽样方法估计研究区森林碳储量为2708897.90t,样地碳密度平均值为10.3065t·hm-2,其最大值为96.9625t·hm-2,最小值为0;序列高斯协同模拟结果更接近地面样地估计结果,而且碳密度分布范围更合理;一元二次非线性回归估计结果与地面样地估计结果之差的累积平方和为9857.4619,而序列高斯协同模拟结果与实测结果之差的累积平方和为8018.4625;序列高斯协同模拟较一元二次非线性回归在估计区域森林碳空间分布...     

Estimating biomass production and carbon storage for a fast-growing makino bamboo (Phyllostachys makinoi) plant based on the diameter distribution model

The purpose of this study was to estimate biomass and carbon storage for a fast-growing makino bamboo (Phyllostachys makinoi). The study site was located in central Taiwan and the makino bamboo plantation had a stand density of 21191 ± 4107 culms ha⁻¹. A diameter distribution model based on the Weibull distribution function and an allometric model was used to predict aboveground biomass and carbon storage. For an accurate estimation of carbon storage, the percent carbon content (PCC) in different sections of bamboo was determined by an elemental analyzer. The results showed that bamboos of all ages shared a similar trend, where culms displayed a carbon storage of 47.49–47.82%, branches 45.66–46.23%, and foliage 38.12–44.78%. In spite of the high density of the stand, the diameter distribution of makino bamboo approached a normal distribution and aboveground biomass and carbon storage were 105.33 and 49.81 Mg ha⁻¹, respectively. Moreover, one-fifth of older culms from the entire stand were removed by selective cutting. If the distribution of the yield of older culms per year was similar to the current stand, the yields of biomass and carbon per year would be 21.07 and 9.89 Mg ha⁻¹ year⁻¹. An astonishing productivity was observed, where every 5 years the yield of biomass and carbon was equal to the current status of stockings. Thus, makino bamboo has a high potential as a species used for carbon storage.     

森林生态系统碳储量及碳通量遥感监测研究进展

在全球CO₂浓度持续增加导致气候变暖的背景下,森林生态系统碳储量及碳通量遥感大尺度监测成为关注热点。文中深入分析了当前国内外卫星遥感观测技术对森林碳循环评估的2种途径:1）基于遥感手段估算森林生物量并推算森林碳储量,通过碳储量变化确定森林生态系统的CO₂通量。归纳各类森林生物量遥感估算方法的原理及优缺点,系统评述各类方法在大区域森林碳储量估算中存在的不确定性。2）基于CO₂温室气体观测卫星遥感数据,定量监测森林生态系统与大气CO₂通量,基于交换的CO₂通量推算森林碳储量变化。归纳遥感手段观测森林生态系统与大气CO₂通量的主要数据、方法及优缺点,系统评述各类数据及方法在森林CO₂通量时空变化特征监测、森林碳储量估算等方面取得的进展,重点分析专用CO₂浓度监测卫星数据,尤其是我国自主碳卫星数据在CO₂柱浓度反演算法研究以及不同数据源之间的对比、验证和同化研究等方面取得的进展,总结专用温室气体遥感观测数据在森林碳储量及碳通量监测方面的优势。提出利用遥感手段进行森林生态系统碳循环定量监测的研究展望。     

森林生态系统碳储量估算方法研究进展

基于植被碳储量和土壤碳储量2方面综述森林生态系统碳储量的定量研究方法．土壤碳储量估算方法主要有土壤类型法、生命带法、GIS估算法等;植被碳储量估算方法主要有样地清查法、模型模拟法、遥感估算法3种;未来的森林碳储量研究将采用更高精度的遥感数据并要求多种方法的综合运用以提高估测精度．     

利用卫星遥感和GIS技术测定印度切蒂斯格尔地区干旱热带森林的土地利用、生物量和碳贮量

2001-2002年间,利用卫星遥感和GIS技术研究印度切蒂斯格尔邦的赖布尔地区干旱热带森林的土地利用、生物量和碳贮量情况。主要森林类型为:柚木森林、混合林、衰退森林和婆罗双树混交林。在这些不同森林类型中,立地的坡度和坡面影响森林植被类型、生物量和碳贮量。不同森林类型中,木材积蓄积量、生物量和碳贮量的变化范围分别为:35.59～64.31 m3·hm-2、45.94～78.31Mg·hm-2和22.97～33.27Mg·hm-2。混合林中每公顷的木材蓄积量、生物量和碳贮量最大,衰退森林中的最低。混合林、柚木森林、衰退森林和婆罗双树混交林的总碳量分别为8170.72 Mg、81656.91 Mg、7833.23 Mg和7470.45 Mg。蒂斯格尔邦地区干旱热带森林处于不成熟的生长阶段,且具有很强的碳回收潜力。图6表7参49。     

Carbon storage dynamics of subtropical forests estimated with multi-period forest inventories at a regional scale:the case of Jiangxi forests

Temperate and high-latitude forests are carbon sinks and play pivotal roles in offsetting greenhouse gas emissions of CO_2.However,uncertainty still exists for subtropical forests,especially in monsoon-prevalent eastern Asia.Earlier studies have depended on remote sensing,ecosystem modeling,carbon fluxes,or single period forest surveys to estimate carbon sequestration capacities,and the results vary significantly.This study was designed to utilize multi-period forest survey data to explore spatial-dynamics of biomass storage in subtropical forests of China.Jiangxi province,a region with over 60% subtropical forest cover,was selected as the case study site and is located in central east China.Based on forest inventory data 1984-2013,and the stock-difference and biomass expansion factor methods,the carbon storage and density,of arboreal forests,economic forests,bamboo forests,woodlands and shrubberies were estimated.The results show that carbon storage increased from 159.1 Tg C in 1988 to 276.1 TgC in 2013,making up 3.1-3.8% of carbon stored throughout China.Among the four types of forests,the amount of carbon stored was as follows:arboreal forest economic forest bamboo forest woodland and shrubbery.Arboreal forests accounted for 64.0-79.4% of the total.Forest carbon density increased from 21.2 Mg C ha~(-1) in 1984 to26.2 Mg C ha~(-1) in 2013,equal to 61.2-70.2% of the average carbon density of China's forests in the same period.Forest carbon storage in Jiangxi will reach 355.5 Tg C and 535.8 Tg C in 2020 and 2030,respectively,and forest carbon density is predicted to be 31.9 Mg C ha~(~-1)and 46.4 Mg C ha~(-1),respectively.As one of the few studies using multi-period data tracking biomass dynamics in Jiangxi province,the findings of this study may be used as a reference for other research.Using Jiangxi as a case study underlies the fact that subtropical forests in China have great carbon sequestration potential and have fundamental significance to offset global environmental change effects.     

基于不同立地质量的杉木生物量遥感估测

[目的]研究不同立地质量对杉木生物量遥感估测精度的影响,为进一步提高和完善森林生物量遥感监测体系提供一种新的思路和方法。[方法]以2007年建德市森林资源二类调查数据和TM影像为研究材料,采用蓄积量—生物量换算因子连续函数法计算杉木林生物量和地位级法评价立地质量等级,比较杉木立地质量好、中等、差和不分地位等级4种生物量遥感估测模型,并进行精度检验。[结果]表明:(1)以TM遥感影像主成分分析中第一主成分为自变量的模型拟合效果最好,决定系数R2均在0.69以上,最高0.855。(2)利用预留独立样本对模型精度进行验证,不分地位级总体估测精度为87.78%,分立地质量等级好、中、差3种类型总体估测精度分别为97.37%、95.82%、98.23%。分不同立地质量类型可以提高杉木生物量遥感估测精度。[结论]研究结果为森林生物量遥感估测提供一种改进的思路,且为提高森林生物量和碳储量遥感估测精度提供一种参考方法。     

云南高黎贡山自然保护区森林碳储量估测方法的研究

采用印度遥感卫星数据,以云南省高黎贡山自然保护区阔叶林为主要研究对象,建立森林蓄积量估测模型,再利用生物量和蓄积量的线性回归方程以及国际上常用的碳转化率,对研究区域阔叶林小班的碳储量进行了估测。     

森林生态系统碳储量研究方法综述

森林生态系统作为地球上陆地碳的主要储存库,在全球碳循环中发挥着重要作用。随着《京都议定书》生效和哥本哈根联合国气候变化会议的召开,森林固碳功能越来越受到重视。精确估算森林生态系统的碳储量,已成为森林生态系统碳循环的热点问题之一。研究在查阅文献的基础上,对森林生态系统碳储量主要研究方法：生物量清单法、微气象学法、蓄积量法、生物量回归模型、模型法和遥感估算法进行了评述,提出了该领域研究中存在的问题,指出了今后的研究方向。     

基于Landsat时间序列数据的森林地上生物量估测研究进展

利用时间序列遥感数据可以提高森林生物量估测精度和估测生物量动态变化,为森林碳储量和气候变化研究提供更为精确的反演基础。文中基于Landsat时间序列数据研究森林地上生物量的遥感估测方法,从数据预处理、数据重构、遥感因子选取以及模型构建与精度评价4个方面进行回顾和评述,并提出研究建议与展望。     

遥感技术在竹资源监测中的应用探讨

我国传统的竹资源监测手段存在许多不足,已严重阻碍了我国竹资源的开发和利用。通过对国内外关于竹资源遥感监测的研究进行总结,结合我国竹类资源的分布特点,探讨遥感技术在我国竹资源清查,以及资源变化、火灾、病虫害和生态环境等动态监测中的应用前景。