贺兰山主要森林类型土壤和根系有机碳研究

土壤有机碳是陆地碳库的重要组成部分,其形成常和植被、气候等环境要素相关。为了解贺兰山地区土壤有机碳状况,2011年对贺兰山东麓青海云杉(Picea crassfolia)、油松(Pinus tabulaeformis)和灰榆(Ulmus glaucescens)林下土壤和根系取样,测定了各自的有机碳含量。结果表明:青海云杉、油松和灰榆林林下土壤平均有机碳含量分别为34.12g/kg、17.83g/kg和15.32g/kg,林下根系有机碳密度分别为869.12g/m2、532.17g/m2和242.68g/m2,林下土体(土壤和根系)有机碳密度分别为17.58kg/m2、9.55kg/m2和4.00kg/m2;林下根系有机碳占林下土体有机碳的比重为4.94%～6.0%。贺兰山青海云杉林下土壤碳储量高于全国森林土壤碳储量平均水平,油松林下碳储量略低于全国森林土壤碳储量平均水平,灰榆林碳储量仅为全国森林土壤碳储量平均水平的36.7%。青海云杉和油松林利于土壤有机碳累积,其林下土壤是贺兰山地区重要的有机碳库。     

基于遗传算法的波长选择方法对土壤有机碳预测模型影响

以黑龙江农田黑土为研究对象,利用遗传算法(GA)波长选择结合偏最小二乘法(PLS)回归建立土壤有机碳(SOC)的预测模型。通过设定以下GA参数:波长选择数量上限k、初始种群大小P及迭代次数N,采用单点优化方式逐一确定各参数。结果表明,在主成份数为7的情况下,当GA的参数取N=300、P=300、k=50时,GA模型最优;模型的校正决定系数R2=0.922、校正均方根误差RMSEC=1.74、交叉检验均方根误差RMSECV=1.80;模型的预测决定系数R2=0.931、预测均方根误差RMSEP=1.84、预测相对误差RPD=3.81。与原始光谱的PLS模型相比,R2由0.900提升至0.922,RPD由3.38提升至3.81。结果表明,通过GA进行波长选择能够优化模型,提升模型稳定性以及预测精确性。     

江苏省森林碳储量的区域分布研究

运用因子连续函数法对江苏省13个地级市的森林碳储量及其变化情况进行了估算。结果表明:2010年,江苏省森林碳储量为4 615.55×104 t,苏北、苏南和苏中的占比分别为57.83%、28.26%和13.91%;2005~2010年,江苏省森林碳储量增加了2 025.59×104 t,森林"碳汇"效应显著,但各区域的碳储量变化不均衡。在江苏新增造林面积空间较为有限的背景下,提高林地生产力,优化树种和林龄结构是增加森林碳储量的有效途径。     

不同施氮方式下烤烟大田期碳氮代谢研究

研究表明,在不同施氮方式下,烟株干物质积累量、叶面积指数随生育进程的推进而增加,后期叶面积指数略有下降。无机氮肥处理(T1)在干物质积累量、碳素积累量上均高于有机无机复混氮肥处理(T2);叶面积指数则是T2高于T1,表现在烟叶生长中,叶长宽比T1大于T2。淀粉酶活性变化呈双峰曲线,T1大于T2。烟株氮含量在整个生长期内呈下降趋势,氮素积累量在前中期不断增加,在后期呈下降趋势;硝酸还原酶活性、硝态氮和蛋白质含量在整个时期均逐渐下降,烟碱含量呈上升趋势。硝态氮和烟碱、蛋白质、总氮呈负相关,总氮与烟碱相关性达显著水平;总氮与蛋白质间呈极显著正相关。T1的硝态氮、总氮、烟碱、蛋白质含量均高于T2。从烟碱等化学成分及烟叶生长碳氮代谢来看,T2处理较T1处理更加适合优质烟叶生长需求。     

“虚拟”森林碳汇的法律分析

森林碳汇原属于森林的自然属性，但因保护环境之所需，可以通过设定权利义务关系而实现其经济价值，从而使森林碳汇具有社会属性。随着技术的发展，通过手机移动APP如支付宝、移动银行、预约挂号平台等，这类森林碳汇在一定程度上均减少了现实中温室气体的排放。考虑到其与传统森林碳汇的不同，可称之为“虚拟”森林碳汇。应在法律上确认“虚拟”森林碳汇的物权属性，鼓励其进入碳排放交易市场，促使每个公民加入温室气体减排行动。这不仅能保护公民的合法财产权，而且能增强公民的环保意识，以促进环境的改善和保障经济社会的可持续、绿色发展。     

河北太行山区典型水土保持林乔木层生物量及碳储量研究

以河北太行山区4种典型水土保持林为研究对象,对混交林(栓皮栎-侧柏)、油松林、栓皮栎林和刺槐林的乔木层各器官生物量、含碳率以及碳储量进行比较研究。结果表明:混交林、油松林、栓皮栎林和刺槐林生物量分别为51.94,86.40,90.19,18.08t/hm^2,栓皮栎林和油松林生物量高于4种水土保持林生物量的均值(61.65t/hm^2),而混交林和刺槐林生物量分别占生物量均值的84.25%,29.33%。不同林分各器官在乔木层生物量中分配顺序均表现为树干>树根>树枝>树叶。4种典型林分各器官含碳率分别为45.16%~58.93%,58.48%~64.61%,51.16%~58.37%,52.35%~62.30%。4种典型林分碳储量为10.10~53.85t/hm^2。不同林分类型各器官碳储量与生物量呈正比关系,与生物量趋势基本相同,碳储量大小表现为油松林>栓皮栎林>混交林>刺槐林。     

毛竹林固碳增汇价值的动态变化:以福建省为例

【目的】开展毛竹林固碳增汇价值核算并探讨其动态变化,以掌握毛竹林生态系统碳汇价值、科学评价竹林生态系统服务功能,为碳计量和碳贸易提供理论与技术支撑。【方法】基于福建省毛竹林生长量、实测生物量和问卷调查等数据,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)植被指数(EVI)建立生物量异速生长和反演模型,开展福建毛竹林(包括地上活立竹、择伐竹、土壤和已收获竹笋4个组分)固碳增汇价值核算及其动态变化研究。【结果】2001—2014年,福建省毛竹林每期(2年为1期)固碳增汇价值平均为5. 53亿元,研究期内固碳总价值为38. 71亿元;竹林生态系统不同组分(地上活立竹、择伐竹、土壤和已收获竹笋)的固碳价值存在较大差异,其中林分地上活立竹、择伐竹、已收获竹笋和土壤的固碳增汇价值贡献比分别为73. 78%、16. 11%、13. 56%和3. 65%; 2001—2014年,毛竹林固碳增汇价值在波动中呈上升趋势,以每期每公顷157. 69元的速率增加;研究末期和初期相比,面积占比31. 26%的毛竹林固碳增汇价值降低,每公顷平均降幅256. 76元;面积占比68. 74%的毛竹林固增汇价值增加,每公顷平均增幅640. 80元。【结论】2001—2014年,福建省毛竹林表现为一个不断增加的碳汇;与地上活立竹、已收获竹笋和土壤相比,择伐竹的固碳增汇价值贡献最大,择伐是毛竹林不可或缺的经营管理措施。     

樟子松人工林土壤有机碳及腐殖质碳 组成的变化特征

以辽宁章古台沙地不同林龄(7年、16年、34年、55年)樟子松林下土壤为研究对象,运用统计学的方法对0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm、20～40 cm土层有机碳的含量与储量进行比较,定量分析腐殖质组成的变化。结果表明:不同林龄樟子松人工林土层中有机碳含量随深度呈显著下降趋势;并且有机碳含量与储量随林龄增长趋势显著,其中16～34年这一阶段是樟子松土壤有机碳积累最快的时期。土壤腐殖质碳含量与土壤有机碳的变化相似。不同林龄樟子松人工林林下土壤0～5 cm土层的PQ值随林龄增长先增加后减小,最大值出现在34年;5～40 cm土层PQ值随着林龄的增长而增加;0～10 cm土层CHA/CFA比随着林龄的增长先增加后减小,10～40 cm土层CHA/CFA比随着林龄增长而增加。说明在16～34年生时樟子松人工林土壤有机碳含量与储量和腐殖质碳含量快速积累,表层土壤腐殖化程度最高,腐殖质的聚合度改善较为明显;34年生以后土壤有机碳和腐殖质碳含量增速减慢,甚至下降,表层土壤腐殖化程度降低。     

有机物料投入对作物产量及潮土固碳的影响

通过连续2年施入不同用量有机肥、秸秆菌渣和树枝菌渣,探究有机物料投入下环境因子及土壤理化性质对作物产量及土壤碳矿化、积累的影响,为作物稳产高产及土壤培肥的最佳碳投入方案提供理论依据。采用Li-8100田间原位法监测不同生育期土壤呼吸速率,设置7个施肥处理:6 000 kg/hm~2有机肥(M1)、12 000 kg/hm~2有机肥(M2)、6 000 kg/hm~2树枝菌渣(B1)、12 000 kg/hm~2树枝菌渣(B2)、6 000 kg/hm~2秸秆菌渣(S1)、12 000 kg/hm~2秸秆菌渣(S2)和不施有机物的对照(CK)。结果显示,3种有机物料投入均提高了土壤总有机碳及活性碳氮含量,增加了玉米和小麦的产量,玉米产量增幅17.5%～45.9%,小麦产量增幅30.8%～68.6%,其中B2处理增产效果最佳。外源碳投入显著增加土壤总有机碳含量,与此同时也引发土壤碳的矿化,增强土壤呼吸,表现为:总有机碳含量树枝菌渣处理秸秆菌渣处理≥有机肥处理,呼吸总量秸秆菌渣处理有机肥处理树枝菌渣处理。相关性分析结果表明,土壤碳固存量与碳投入量和作物产量呈极显著正相关关系,与易氧化有机碳、全氮和碱解氮含量呈显著正相关关系,而与pH的相关性不显著。总之,有机物料投入可提高土壤养分含量,促进作物增产,其中12 000 kg/hm~2树枝菌渣施肥处理的培肥和增产效果最佳。