基于GIS的陕北黄土高原土地生态系统固碳释氧价值评价

 【目的】定量评价生态系统固定CO2和释放O2功能,是生态系统服务功能研究重要内容之一。论文旨在对土地生态系统固碳释氧价值进行遥感测量和评价,为改善区域生态环境提供参考。【方法】论文依据光合作用方程式,采用遥感估算模型,基于植被NPP（第一性生产力）物质量测算结果,分别测算陕北黄土高原绿色植物固碳释氧物质量。以此为基础,分别采用造林成本法和工业制氧法测算其价值量。探讨陕北黄土高原生态系统固碳释氧价值的时间变化、空间分布。【结果】陕北黄土高原固定CO2的价值在1978、1990、2000和2005年分别为141.27亿元、177.46亿元、170.09亿元和247.08亿元,平均值为187.72亿元;释放O2的价值取两种测评方法的平均值,分别为150.07亿元、188.52亿元、192.97亿元和281.48亿元,年平均值为203.26亿元,比固定CO2的平均值多15.54亿元。从土地利用类型来看,固碳释氧价值表现为林地＞耕地＞牧草地＞园地＞其它类型。【结论】陕北黄土高原北部各县的单位面积固定CO2和释放O2价值普遍低于南部各县,总体上分布沿北部向南部逐渐升高。南部的子午岭和黄龙山具有很高的单位面积价值,如黄龙县、黄陵县、富县和甘泉县。北部农牧交错带和中部黄土沟壑区水土流失比较严重的地区固碳释氧的单位面积价值较低,这与生态环境脆弱有关。     

5种常用灌木固碳释氧能力的比较研究

利用LI-6400光合作用测定系统,采用自然条件下离体定位观测和室内分析相结合的方法,对沈阳市5种常用灌木树种固碳释氧生态环境效益进行比较研究.结果表明,5种灌木树种中京山梅花单位叶面积固碳释氧能力最强,日光合总量为220.96 mmol·m-2·d-1,吸收CO2量为9.72 g·m-2·d-1,释氧量为7.07 g·m-2·d-1;鸡树条荚蒾次之,日光合总量、吸收CO2量、释氧量分别为204.56 mmol·m-2·d-1、9.00 g·m-2·d-1和6.55 g·m-2·d-1;5种灌木树种单位叶面积平均固碳释氧能力排序为京山梅花>鸡树条荚蒾>风箱果>三裂绣线菊>东北山梅花.     

上海地区151种绿化植物固碳释氧能力的研究

为了在城市绿化中能充分发挥植物固碳释氧的生态功能,对上海151种植物进行了光合速率的测定。结果表明:气孔导度、叶片温度、胞间CO2浓度等为影响光合速率的主要因子;垂柳、木芙蓉和醉鱼草等植物的固碳释氧能力较强(固碳值大于12 g/m2),而大部分槭属植物的固碳释氧能力较弱(固碳值小于4 g/m2)。     

植物固碳释氧研究进展

概括了植物固碳释氧的研究目的和意义,详细介绍了该领域的研究现状及目前广泛应用的红外线测定法,对植物固碳释氧今后的研究提出了良好建议。     

基于GIS的关中-天水经济区土地生态系统固碳释氧价值评价

气体调节服务功能是生态服务功能的重要的一部分,生态系统的固碳释氧功能,对于人类社会和整个动物界以及全球气候平衡,都具有重要意义.采用光合作用方程式,利用遥感估算模型,基于植被NPP(第一性生产力)物质量测算结果,测算关中-天水天经济区绿色植物固碳释氧物质量,以此为基础,分别采用造林成本法和工业制氧法测算其价值量,探讨关天经济区生态系统固碳释氧价值的时间变化、空间分布.结果表明:1)1998-2007年关天水经济区年固定CO2的价值量为226.35亿元/a.10a间2005年固定CO2的价值量最高,为301.73亿元/a,2002年最低,为159.06元/a.释放O2价值量取两种测评方法的平均值,年平均价值量为240.45亿元/a,比固定CO2的年均值多14.1亿元/a.2)从各土地利用类型来看,1998年和2007年平均固碳释氧价值排序为:林地＞草地＞耕地＞其他类型.耕地向林地、草地转变时,平均固碳释氧价值分别增加了1614.29、1960.67元·hm-2·a-1,林地、草地向耕地转变时平均固碳释氧价值分别减少了1081.37、1706.60元·hm-2·a-1.3)从空间分布上来看,南部各县的单位面积固定CO2和释放O2价值普遍高于北部各县,总体上分布沿南部向北部逐渐降低.     

哈尔滨居住区常用的12种园林植物固碳释氧能力研究

[目的]研究哈尔滨居住区常用的12种园林植物固碳释氧能力。[方法]该研完采用Li-6400便携式光合测定仪,对哈尔滨居住区常用的12种植物净光合速率进行测定。[结果]整个生长季中树种单位叶面积日固碳释氧能力随季节性变化从大到小依次表现为夏季、秋季、春季。乔木单位叶面积日固碳释氧量从大到小依次排序为：榆树、银中杨、白桦、暴马丁香、旱柳;灌木中植物单位叶面积日固碳释氧量从大小到依次排序为：紫丁香、连翘、小叶丁香、水蜡、锦带花、红瑞木、鸡树条荚莲。由于叶面积指数的不同,乔木单株植物单位面积固碳释氧能力由强到弱为：榆树、银中杨、白桦、旱柳、暴马丁香;灌木为连翘、紫丁香、锦带花、红瑞木、鸡树条荚莲、水蜡、小叶丁香。[结论]该研究结果将为哈尔滨市居住区绿化树种的选择提供一定的理论依据。     

长春市6种常见灌木固碳释氧价值核算

通过测定长春市6种常见灌木净光合速率及绿量,计算出其固碳释氧能力,并运用碳税法及工业制氧成本法计算此6种常见灌木日固碳释氧价值.结果表明:所选6种植物中,榆叶梅(Prunus triloba)、紫丁香(Syringa oblata)固碳释氧能力最强,其日固碳释氧价值最高,连翘(Forsythia suspensa)、红瑞木(Cornus alba)、铺地柏(Lonicera maackii)、珍珠梅(Sorbaria sorbifolia)固碳释氧能力较弱,日固碳释氧价值最低.     

玉环市乔木林固碳释氧生态效益动态变化研究

基于2002年、2014年玉环市森林资源规划设计调查成果,2018年、2019年森林资源管理“一张图”数据及其他相关数据,对比分析浙江省玉环市4 a不同龄组乔木林的固碳释氧气量及生态效益。结果表明,2014年玉环市乔木林固碳释氧效益最高,2014年、2018年、2019年均明显高于2002年;中、幼龄林对于玉林市乔木林的固碳释氧生态效益贡献最大,但呈缓慢下降的趋势。     

8种园林灌木光合特性及固碳释氧能力分析

以4种园林落叶灌木(火棘、锦带花、红瑞木、棣棠)和4种常绿灌木(红叶石楠、栀子、珊瑚树、金边黄杨)为材料,通过测定光合生理指标,分析树种的日固碳释氧能力,并对其单位叶面积日固碳量进行聚类分析。使用扫描电子显微镜观察叶表面气孔微形态,采用Pearson法分析各类灌木的日固碳量与叶面积、单株叶面积指数及气孔微形态的相关性。结果表明：(1)8种灌木光合速率日变化曲线呈“双峰型”或“单峰型”,除棣棠与金边黄杨之外,其他6种灌木均出现“光合午休”现象。(2)平均单位叶面积与单株单位土地面积上的日固碳释氧量均为：落叶树种>常绿树种。(3)8种灌木单位叶面积日固碳量聚类结果分为三类：第一类是日固碳量最高的锦带花和棣棠,第二类是日固碳量中等的金边黄杨、珊瑚树、红瑞木和火棘,第三类是日固碳量最低的栀子和红叶石楠。(4)单位叶面积日固碳量与叶面积或气孔大小呈正相关,单株单位土地面积上的日固碳量与单株叶面积指数或气孔大小呈正相关,且与气孔长度显著正相关(P<0.05)。因此,在城市绿化灌木的选择上,应充分参考其叶面积、单株叶面积指数及气孔微形态等指标,优先选择固碳释氧量较高的树种,以提升城市绿化...     

新疆天然胡杨林固碳释氧功能及价值评估分析

以新疆森林资源面积和各林龄组面积、年净生产力为基础数据,按国家林业行业标准规定的方法,测算天然胡杨林不同林龄固碳量与释氧量和货币价值量。结果表明：天然胡杨林固碳量为1 004 264.21 t/a,释氧量为1 108 060.93 t/a;固碳价值为120 511.63万元/a,释氧价值为143 948.54万元/a,总价值为264 460.17万元/a,南疆地区高于北疆;各龄组中,中龄林固碳释氧功能量和价值量最高,达880 811.30 t/a和109 814.15万元/a,过熟林最低,仅为65 297.09 t/a和8 114.36万元/a。     

大连市主要行道绿化树种固碳释氧功能研究

为今后行道树绿化结构及功能研究奠定基础,从城市生态角度出发,采用LI-6400红外气体分析仪,实测大连市内几种常见绿化树木的净光合速率,计算其在不同月份吸收二氧化碳和释放氧气的能力。结果表明:各树种日固碳释氧能力表现为夏季>秋季>春季,在乔木树种中,日固碳释氧能力的排列顺序为榆树>白桦>元宝枫>雪松>杜仲>国槐;灌木树种中,日固碳释氧能力的排列顺序为碧桃>连翘>榆叶梅>大叶黄杨。     

基于5种气候生产力模型的天山北坡主要草地类型NPP计算分析

[目的]通过对天山北坡不同生态区域典型地带性草地的动态监测,为实现草地资源的信息化提供基础资料和参考.[方法]根据大西沟、小渠子、牧业试验站、乌鲁木齐、米泉和柴机湖等6个气象站2004～2009年的气候资料,分别采用Miami模型、Thornthwaite Memorial模型、Chikugo模型、朱志辉模型和周广胜模型对天山北坡8个草地类型自然植被净第一性生产力进行了计算,并进行了反演,分析了各模型估算不同类型天然草地NPP的误差.[结果](1)研究区的均温升高了近0.125 9℃,年降水量降低了2.265 9 mm;(2)5种模型计算的8个草地类型NPP值,虽然在数值上有差异,但变化趋势表现出高度的一致性;(3)精度反演比较显示周广胜模型精度较高,但也有不足,实际应用时需要修正.[结论]在2004～2009年气候"干旱高温"的变化趋势下,各草地类型的生物量随气候变化明显,各模型在一定程度上能反应出NPP的变化趋势.     

基于CASA模型的长顺县夏季NPP时空格局

基于CASA模型估算了长顺县夏季植被净初级生产力(NPP),并分析了2000~2011年期间其时空分布特征。研究表明:2000~2011年期间,长顺县夏季NPP平均为34.51 g C/m~2·m,全县91.65%的区域,NPP值在20~50 g C/m~2·m之间。多年平均夏季NPP的分布呈现明显的地域性差异,总体呈现出由中部落叶阔叶林、针阔混交林及灌木林等植被茂盛的区域逐渐向东西两侧耕地及建设用地区域减少的分布规律;夏季NPP在12年间,其变化整体呈缓慢上升趋势。针阔混交林、落叶阔叶林、灌木林、耕地及草地区域的平均增长率分别为2.77、2.32、2.34、0.99、1.05。地区植被在夏季的固碳量在逐年增加;各乡镇夏季平均NPP在12年内的变化一致。长寨镇、广顺镇、摆所镇、鼓扬镇、代化镇、改尧镇、敦操乡分别以2.16、1.88、2.10、2.17、2.29、2.12、2.51 g C/m2·m的速率增加。     

昆明市16种道路绿化树种秋季固碳释氧能力研究

以昆明市16种常用道路绿化树种为研究对象,测定其秋季光合速率和叶面积指数,对其固碳释氧效益进行定量比较研究,并进行聚类分析。结果表明：16种乔灌木的单位叶面积固碳量和释氧量分别为5.47~12.32、3.98~8.96 g /(m²·d),单位土地面积固碳量和释氧量分别为22.11~174.03、16.09~126.63 g /(m²·d);单株植物秋季固碳量为2.82~233.02 kg,释氧量为1.88~169.55 kg;广玉兰、香樟和滇朴的秋季固碳释氧能力依次居于前3位。乔木和灌木的单位叶面积固碳释氧能力各分为3级;乔木单位土地面积固碳释氧能力分为2级,灌木则分为3级,其中乔木的固碳释氧效益高于灌木。因此,广玉兰与香樟等为主要道路绿化乔木,搭配小叶女贞、山茶、红花檵木等灌木为辅的道路绿化模式,较适宜昆明市道路绿化。     

长白山森林植被碳储量与碳汇价值评价

以长白山金沟岭林场作为研究区域,研究了主要森林类型碳储量和碳密度的时空变化,为我国森林生态系统碳平衡提供基础资料。结果表明:1)金沟岭林场森林植被碳储量从1997年的7 621.842 2 t 增加到2007年的8 018.125 9 t,净增加了466.283 7 t。碳储量分布以中龄林与近熟林为主,1997年与2007年所占的比例分别为87%与79%,是一个潜在的巨大碳库;2)森林植被的平均碳密度随着龄级结构的增长而增加,1997年与2007年分别为47.541 7 mg·hm^-2与50.186 6 mg·hm^-2,高于全国2008年森林平均植被碳密度42.82 mg·hm^-2,但是低于世界的平均水平86.00 mg·hm^-2;3)利用1997年与2007年两期数据分析了该林场森林植被的年固碳增量为39.63 t·hm^-2·a^-1,平均年增长率0.51%,低于我国森林的平均年增长率1.6%,该林场森林植被仍具有潜在的固碳空间;4)对森林植被的碳汇效益进行了计量, 1997年与2007年分别为2 728.130 8万元与2 744.954 8万元,净增长了16.824 0万元。应加强对现有森林经营,尤其是中幼龄林抚育,提高森林质量,从而增加现存森林的碳密度,以此来提高森林固碳潜力。     

伊犁地区土地覆被变化及其对植被碳储量的影响

以伊犁地区为研究对象,以2005、2010年和2015年的土地覆被类型数据和植被功能型分类方案为依据,并利用植被固碳模型,分析了近10 a伊犁地区土地覆被变化特征及其对植被碳储量的影响。结果表明:1）伊犁地区土地覆被变化主要表现为农业用地、林地和建筑用地呈增加趋势,年变化率分别为0.007%、0.031%和0.001%,草地和灌木呈减少趋势,年变化率分别为0.003%和0.1%。2）10 a增加农业用地的面积为923.9 km²,主要的转化来源为草地,占转化总量的83.9%,同时也有78.8%的农业用地转化为草地。3）由于土地覆被的变化、植被净初级生产力以及不同土地覆被类型之间碳转化系数的影响,导致植被的碳储量总体上减少了2.48×10⁵ t。从整体上来看,伊犁地区的农业用地和草地的变化最为显著,土地覆被的变化导致的植被碳储量整体呈减少的趋势。由此可以得出,近10 a伊犁地区草地和农业用地的变化是影响植被碳储量的重要因素。     

基于CASA模型的神东矿区植被NPP变化研究

通过改进的CASA模型对神东矿区植被NPP(植被净初级生产力)进行估算,研究该矿区整体植被变化。分析了大柳塔、补连塔、榆家梁等3个矿井植被变化情况;并对矿区采区与非采区的植被生长状况进行对比研究;采用差值法,定量地确定矿井所在地自然地貌因素和采矿活动因素对植被NPP的影响并研究其影响程度。结果表明,不同空间尺度下神东矿区植被NPP和各个矿井地区植被生长状况均出现恶化的趋势,各个矿井恶化程度不同。不同地貌单元的矿区开采对植被NPP影响程度不同。不同矿井的不同植被类型受自然地貌和人为煤炭开采的影响各不相同。     

基于加拿大CBM-CFS3模型的江西庐山森林碳储特征研究

基于2009年庐山森林资源二类调查小班数据库和一类调查样地调查数据,利用CBM-CFS3模型的估算功能,估算江西庐山2009年森林生态系统碳储量。结果显示:庐山森林生态系统碳储量为6.4 T g(T=106t,t=106g),各主要森林类型之间因森林面积大小不同其碳储量差距很大;其中马尾松碳储量最大,占总碳储量的41.64%,国外松最小为2.18%。庐山森林生态系统平均碳密度为262.55 t/hm2,其中混交林碳密度最大为365.95 t/hm2,杉木碳密度最小为194.96 t/hm2。利用一类样地数据和平均生物量法得到庐山森林生态系统生物量碳密度为32.87 t/hm2,与模型计算结果 31.86 t/hm2基本一致。庐山总生物量碳库碳储量占庐山生态系统碳储量的12.47%,死有机质(DOM)碳库占比为87.53%,土壤碳库在整个生态系统中占有很大的比例为66.30%。