桂西北马尾松人工林生态系统碳贮量与分布

[目的]探究桂西北马尾松人工林的碳汇功能,为合理评估其生态效益提供依据。[方法]以广西南丹县26年生马尾松人工林为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法,研究马尾松人工林生态系统碳含量、碳储量及其空间分布格局。[结果]马尾松平均碳含量为489.3 g·kg~(-1),不同器官碳含量依次为:树叶干材干皮树根树枝;林下灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为453.0、425.6和433.8 g·kg~(-1);林地土壤有机碳含量变化范围为6.20～32.15 g·kg~(-1),随土壤层深度增加而降低。马尾松人工林生态系统碳储存量为232.13 t·hm~(-2),其中乔木层、灌木层、草本层、凋落物层和土壤层分别为92.67、1.36、1.12、2.49和134.49 t·hm~(-2),依次占整个生态系统碳贮量的39.92%、0.59%、0.48%、1.07%和57.94%。马尾松人工林乔木层年净生产力为10.83 t·hm~(-2)·a~(-1),年净固碳量为5.41 t·hm~(-2)·a~(-1),年净吸收CO_2量为19.83 t·hm~(-2)·a~(-1)。[结论]桂西北马尾松人工林具有较高的碳汇功能,为该区域碳汇林业的经营提供了依据。     

柳州市马尾松、杉木、桉树人工林碳储量及其分配

对广西柳州市杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和桉树(Eucalyptus sp.)人工林生态系统碳含量、碳储量进行了研究,结果表明:不同发育阶段马尾松、杉木、桉树人工林林下植被含碳率变化幅度为40.06％～47.71％,枯落物含碳率为35.81％～44.71％.0～～60 cm土层含碳率变化幅度为0.32％～ 1.26％,0～20 cm土层含碳率表现为杉木＞马尾松＞桉树.马尾松、杉木、桉树人工林生态系统碳储量分别为180.7、124.8、68.5 t/hm2,马尾松和桉树人工林生态系统碳储量均表现为随林龄的增加而增加.马尾松、杉木、桉树人工林乔木碳储量分别为122.54、54.8、32.29 t/hm2,分别占其总碳储量的67.8％、43.91％、49.01％.马尾松、杉木、桉树人工林下植被碳储量表现为马尾松＞桉树＞杉木.马尾松、杉木、桉树人工林枯落物碳储量分别占其总碳储量的3.21％、3.73％、5.11％.马尾松、杉木、桉树人工林土壤碳储量分别为54.06、67.33、41.22 t/hm2,0～20 cm土层碳储量成为土壤的主体,马尾松0～.20 cm土层碳储量占其土壤总碳储量的48.6％,杉木占44.7％,桉树为41.37％.     

基于相容性生物量模型的樟子松林碳密度与碳储量研究

基于不同林龄樟子松人工林生物量调查数据,建立了樟子松林生物量相容性模型,探讨了不同林龄樟子松人工林中乔木层、林下植被层、死地被物层碳密度和碳储量的变化规律。结果表明:樟子松人工林各器官碳密度值的排序为:树叶树枝树干树根;各器官碳密度均随着林龄的增大而增加,27、30、32、36、40和44年生樟子松各器官的平均碳密度分别为449.5、460.2、470.8、485.1、489.2和513.6 g/kg,林下植被与死地被物的碳密度随林龄的变化规律不明显。27~44年期间樟子松人工林群落碳储量都随林龄的增大而增加,从27年生的37.14 t/hm2增加到44年生的168.46 t/hm2,其顺序为:乔木层死地被物层林下植被层,分别占群落总碳储量的90.97%、1.13%和7.90%,乔木层碳储量占主导地位。不同林龄樟子松乔木层、林下植被层和死地被物层年固碳量分别为2.043、0.025 和0.182 t/hm2。研究认为,樟子松人工林群落碳密度及碳储量随林龄的增加变化显著,碳汇作用明显。      

内蒙古东部区不同林龄油松人工林的固碳特征

为了探究油松人工林的固碳特征及其影响因素,以内蒙古东部区的油松人工林为研究对象,利用空间代替时间的方法,对研究区内不同林龄的油松人工林各器官和土壤的碳含量进行测定,分析其植被和土壤的固碳特征。结果表明:随着林龄的增加,乔木层和土壤层碳储量均逐渐增加,各器官平均碳含量为502.49 mg/g,乔木层平均碳储量为39.59 t/hm~2,土壤层平均碳储量为60.30 t/hm~2,植被和土壤的总平均碳储量为99.88 t/hm~2,相同林龄碳储量均表现为土壤层高于乔木层。气候特征、林分结构、土壤深度等是影响油松人工林碳储量大小的主要因素,边缘分布区与中心分布区的碳储量存在差异,这主要与气候梯度变化和人工林的经营管理措施相关。     

广西沙塘林场马尾松和杉木人工林的碳储量研究

【目的】量化广西沙塘林场马尾松(Pinus massoniana)和杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林碳储量,为评价其碳汇功能和可持续经营提供依据。【方法】 在广西沙塘林场选择处于中龄和成熟期的马尾松和杉木人工林,设置样地测算乔木、林下植被和枯落物的生物量,按20 cm分层挖取样地0～60 cm土层土样,最后依据有关方程,计算马尾松和杉木中龄和成熟人工林生态系统的含碳率和碳储量。【结果】 马尾松、杉木人工林林下植被含碳率变化于40.06%～45.23%, 枯落物含碳率为40.79%～46.06%,0～60 cm土层含碳率变化于0.34%～1.26%。马尾松和杉木人工林生态系统平均碳储量分别为168.36和128.08 t/hm²,其乔木层的平均碳储量分别为106.33和54.8 t/hm²,分别占总碳储量的63.15%和42.79%;土壤平均碳储量分别为54.96和67.33 t/hm²,其分别占总碳储量的32.64%和52.57%;其林下植被和枯落物平均碳储量分别占总碳储量的1.28%,1.02%和2.93%,3.63%。【结论】 马尾松人工林总碳储量以成熟林显著高于中龄林,杉木则以中龄林略高于成熟林;土壤和乔木层碳储量是马尾松和杉木人工林生态系统碳储量的主体部分,而林下植被和枯落物对碳储量的贡献较小。     

柳州市三种人工林土壤有机碳储量的空间分布

采用野外调查、取样和实验室分析等方法,对柳州市杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和桉树(Eucalyptus sp.)人工林生态系统的土壤有机碳含量和有机碳储量及其分配进行了研究.结果表明,马尾松、杉木和桉树人工林土壤有机碳含量为3.2～12.6 g/kg,杉木人工林土壤有机碳含量最高,桉树人工林最小.马尾松、杉木和桉树人工林0～20 cm土层的土壤有机碳储量分别为26.25、30.09和17.05 t/hm2,分别占其土壤总有机碳储量的48.56％、44.70％和41.36％,成为土壤有机碳储量的主体,土壤的有机碳含量和有机碳储量均随着土层深度的增加而减少.土壤有机碳储量表现为杉木人工林(67.33 t/hm2)＞马尾松人工林(54.06 t/hm2)＞桉树人工林(41.22 t/hm2);马尾松人工林土壤有机碳储量表现为中龄林＞幼龄林＞过熟林＞成熟林;杉木中龄林的土壤有机碳储量大于成熟林,彼此间差异不显著;三年生的桉树人工林的土壤有机碳储量高于二年生和四年生的;杉木中龄林和成熟林的土壤有机碳储量分别高于马尾松中龄林和成熟林.     

内蒙古东部区不同林龄油松人工林的固碳特征

为了探究油松人工林的固碳特征及其影响因素,以内蒙古东部区的油松人工林为研究对象,利用空间代替时间的方法,对研究区内不同林龄的油松人工林各器官和土壤的碳含量进行测定,分析其植被和土壤的固碳特征。结果表明:随着林龄的增加,乔木层和土壤层碳储量均逐渐增加,各器官平均碳含量为502.49 mg/g,乔木层平均碳储量为39.59 t/hm²,土壤层平均碳储量为60.30 t/hm2,土壤层平均碳储量为60.30 t/hm²,植被和土壤的总平均碳储量为99.88 t/hm2,植被和土壤的总平均碳储量为99.88 t/hm²,相同林龄碳储量均表现为土壤层高于乔木层。气候特征、林分结构、土壤深度等是影响油松人工林碳储量大小的主要因素,边缘分布区与中心分布区的碳储量存在差异,这主要与气候梯度变化和人工林的经营管理措施相关。     

崇明岛不同年龄水杉人工林生态系统碳储量的特点及估测

水杉(Metasequoia glyptostroboides)是我国亚热带地区人工用材和城镇绿化的重要树种之一,由于生长速度快,种植广泛,水杉人工林在碳汇林经营中,也具有重要意义.本试验在上海崇明岛东平国家森林公园设置样地,调查分析了不同年龄阶段水杉人工林生态系统土壤碳密度和碳储量,测定了林地枯落物层和林下植被层碳储量,并用生物量方程法估测了树木生物量及各组分的碳储量.结果表明,水杉人工林生态系统碳储量随着生长年限的增加而增加,在8、15和30年生水杉人工林生态系统内,总碳储量分别为87.02,117.69和160.26 t·hm-2;在8、15和30年生3个林分中,乔木层碳储量所占比重分别为5.3%,22.8%和41.0%,土壤层碳储量所占比重为88.8%、75.6%和57.1%.在8年生林分内,林下植被层碳储量(1.94 t·hm-2)和枯落物层碳储量(3.19 t·hm-2)占林分总碳储量比例最大,15年生和30年生水杉人工林林下植被碳储量近似相同(约为0.7 t.hm-2),分别占总储量的0.6%和0.5%.在不同年龄的水杉人工林林分中,同一土壤深度层次,土壤碳含量高低顺序是30年>15年>8年,表明有机碳含量随林龄的增长而增加.在不同年龄水杉人工林林分中,土壤碳含量均随土壤深度的增加而呈下降趋势,0～20cm、20～40 cm和40～60 cm相邻层次之间碳含量差异均达到显著水平(P<0.05).     

海南文昌不同林龄木麻黄人工林碳储量分配格局

利用木麻黄各器官生物量模型,对海南文昌不同林龄木麻黄人工林生态系统碳储量及分配特征进行研究,结果表明:木麻黄人工林乔木层各器官含碳量变化范围在454～526 g/kg之间,器官平均含碳量表现为树根树叶果树干树枝树皮;0～60 cm土壤碳含量变化范围在0.8～9.3 g/kg之间,平均含碳量仅为3.6 g/kg,同一林龄不同土壤层含碳量差异显著,土壤含碳量随林龄的增加呈递增趋势。不同林龄乔木层碳储量表现为过熟林(233.1 t/hm2)成熟林(165 t/hm2)近熟林(99.8 t/hm2)中龄林(56.0 t/hm2)幼龄林(27.1 t/hm2),不同林龄间同一器官的碳储量均呈显著差异,除中龄林、近熟林枝与叶间差异不显著外,同一林龄不同器官间也均呈显著差异;土壤碳储量表现为成熟林(34.27 t/hm2)近熟林(22.97 t/hm2)过熟林(20.8 t/hm2)中龄林(15.92 t/hm2)幼龄林(12.27 t/hm2),相同林龄0～10、10～20、20～40 cm土层间均呈显著差异,相同土层不同林龄间部分差异显著性不一。可见,乔木层和土壤层碳储量为生态系统主要碳库,其中乔木层碳储量约占79.85%,为第一碳库。     

不同林龄刺槐人工林碳储量及分配规律

为研究林龄对刺槐林生态系统碳储量的影响,在样地调查与实测生物量的基础上,对河南省洛宁县灌木林人工改造的8、15和22年生刺槐人工林进行了研究,测定了刺槐林及同区域灌木林不同层次的的碳含量(乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层(0~50 cm)),结合生物量及土壤数据分析其生态系统的碳储量和层次分布特征。结果表明,刺槐各器官碳含量在42.60%~50.92%之间,大小顺序为:树干树皮树枝根桩树叶粗根小根大根中根细根;各林分的灌草层、枯落物层碳含量无显著差异;土壤层碳含量均表现为随土壤深度增加而降低,而随着种植年限的增加而增加;灌木林及8、15和22年生刺槐人工林生态系统碳储量分别为78.96、99.78、110.85和132.75 t·hm-2,对比灌木林,8、15和22年生刺槐林碳储量年均增长量分别为2.60、2.13和2.44 t·hm-2·a-1;乔木层及土壤层是刺槐人工林生态系统碳储量的主要来源,两者占生态系统碳储量85.14%~96.63%。随种植年限增加刺槐林土壤层碳储量所占比重下降而乔木层碳储量比重逐渐上升,灌草层、枯落物层碳储量无明显变化规律。     

亚热带典型农业流域碳平衡估算研究—以金井河流域为例

度量流域碳中和程度的年度温室气体净排放量,是二氧化碳（CO2）、甲烷、氧化亚氮等温室气体净排放量的CO2当量总和,其中的CO2净排放量大小由流域碳平衡计量。因此,为实现在2030年之前碳排放量达到峰值和2060年前“碳中和”的宏伟目标（即“双碳”目标）,以流域为尺度单元全面了解其碳平衡情况至关重要。本研究基于走访调查数据、MODIS数据集以及前人研究结果,利用政府间气候变化专门委员会（IPCC）温室气体清单指南提供的参考方法,对湖南省长沙县农业小流域——金井河流域的碳平衡进行估算研究。结果显示,2011—2020年该流域的碳吸收量（以纯碳计）范围为1.289~1.982万t C/a,其中森林、茶园和农田生态系统碳吸收量分别占总吸收量的83.4%、2.6%和14.0%。流域的碳排放量范围为0.373~1.342万t/a,主要排放贡献源是交通运输和工业生产,分别占总碳排放量的57.1%和28.8%。金井河流域碳平衡指数小于1,表明该流域为碳汇。本研究为以流域尺度的碳源汇清查提供了典型案例,并为研究区域制定“双碳”目标的实施路径提供了有益参考。     

陕西杨凌地区土娄土剖面不同形态碳的贮量及特性研究

【目的】研究不同土剖面的有机碳和无机碳贮量以及不同组分有机碳在0～200cm土层的分布特征。【方法】以陕西杨凌土为对象,采集了8个土剖面(0～200cm土层)样品,测定了土壤有机碳、无机碳含量以及活性有机碳和难降解有机碳的含量。【结果】①0～200cm土层土壤总碳贮量为266.20～631.59t/hm2,其中有机碳贮量为120.63～177.35t/hm2,无机碳贮量为131.64～504.71t/hm2,分别占土壤剖面总碳贮量的20.1%～50.8%和49.2%～79.9%。②有机碳多集中于0～100cm剖面,其平均贮量均占有机碳贮量的60%以上;无机碳多集中于100～200cm土层,其平均贮量占无机碳贮量的64%。③活性有机碳含量在0～20cm土层最高,随着土层深度的增加而减少。④HCl水解和HF处理后残留有机碳均是以土壤剖面的表层最高,随着土层深度的增加而明显减少,其占有机碳的比例也因土层深度的不同差异明显,但随着土层深度的增加总体上呈减少趋势。【结论】土0～200cm土层无机碳贮量是有机碳贮量的2倍,其中0～100cm土层中有机碳所占比例相对较高,而100～200cm土层碳主要以无机碳形态存在。     

广东省农田生态系统碳足迹时空差异分析

以广东省为例,通过1992要2011 年化肥、农药、农膜使用量、灌溉面积、农业机械总动力、农作物产量等 统计数据,估算了区域农田生态系统碳吸收、碳排放及碳足迹的时空特征。结果表明院近20 年来,广东省农作物碳吸 收总量总体处于下降趋势,从1992 年的4 017.02 万t 减少到2011 年的2 925.42 万t,减幅达到27.17%,年均递减 1.66%。而碳排放基本上呈现逐渐增加的趋势,排放总量从1992 年的224.05 万t 增加到2011 年的261.69 万t,增幅 为16.80%。广东省农田生态系统碳足迹呈现波动增加的趋势,2011 年比1992 年增长了89.76%,年平均增长率为 3.43%,碳足迹占同期生产性土地面积比例逐渐增大,2011 年达到8.95%。广东省农田生态系统表现为碳生态盈余, 且生态盈余占同期生产性土地面积比例逐步减小。各地区之间的碳足迹区域差异也较大。     

土壤碳作为湿润亚热带表层岩溶作用的动力机制:系统碳库及碳转移特征

以桂林丫吉村岩溶实验场为例, 分析了表层带岩溶系统中碳库组成, 测定了各碳库的碳稳定性同位素丰度, 表明土壤碳是系统中最大的碳库, 生物的 Ｃ Ｏ２ 吸收同化与土壤有机质分解导致的土壤 Ｃ Ｏ２ 释放是系统中主导的碳流通过程, 系统活动态碳组分主要由土壤碳贡献, 从而揭示了土壤碳对表层岩溶作用的动力机制。     

莫尔道嘎林区森林碳储量及其变化

基于莫尔道嘎林区森林资源清查资料,依据不同森林类型生物量与蓄积量之间的线性关系,对莫尔道嘎林区不同时段、不同森林类型的森林碳储量进行了推算,并分析其动态变化特征。结果表明：莫尔道嘎林区森林活立木(地上和地下)总碳储量由2008年的18456147 t增加到了2012年的20202875 t,累计增加碳1746728 t,增长率为9.46％。从树种的角度分析,全区总碳储量中落叶松和白桦所占比重最大;从龄组角度看,中龄林和成熟林占总碳储量比重最高。同时,不同森林类型碳密度不同,其中,樟子松林碳密度最大,蒙古栎林碳密度最小;不同龄组的碳密度随着林龄的增加逐渐增大。不同森林类别之间(重点公益林、一般公益林和商品林)森林碳密度也不同,重点公益林碳密度明显高于一般公益林和商品林。     

北京市农田生态系统碳足迹及碳生态效率的年际变化研究

近年来,由于北京城市功能的疏解以及郊区城市化进程的加快,使北京市农田生态系统受到了较大的冲击。本文以北京农田生态系统作为研究对象,对2004—2012年农田生态系统的碳汇、碳源、碳足迹以及碳生态效率的年际变化进行了研究,以明确其在北京城市发展中的功能与地位,为北京市健康持续发展及产业布局提供理论依据。结果表明:北京农田生态系统碳汇总体呈增加趋势,年递增幅度为2.8%,年平均碳蓄积量为105.82 万t,决定其碳汇功能的主要因素是粮食作物中玉米与小麦的经济产量及种植面积。北京农田生态系统的年均碳排放量为27.6 万t,基本呈现逐年降低的趋势,年均递减1.3%,决定碳排放量的主要因素为农业化学品中氮素化肥的施用量。北京市农田生态系统年均碳足迹为5.71 hm2²,呈逐年降低的趋势,年递减率为5.5%,处于碳生态盈余状态,但是由于近年北京市耕地面积的减少,碳生态盈余量呈下降趋势;北京农田生态系统的碳生态效率较高,年均为3.854 kg C·kg^-1 CE,农业生产处于较高的持续状态。     

城市森林碳汇及其抵消能源碳排放效果——以广州为例

城市森林及其管理相关政策作为减少CO₂排放的有效策略得到了较为广泛的关注。采用材积源生物量方程与净初级生产力方法来定量分析了广州市城市森林碳储量和碳固定量,根据化石能源使用量及其碳排放因子核算了广州城市能源碳排放,最后评估了城市森林碳抵消效果。结果显示广州市城市森林碳储量为654.42×10⁴t,平均碳密度为28.81 t/hm²,而森林碳固定量为658732 t/a,平均固碳率为2.90 t·hm^-2·a^-1。2005-2010年广州市年均能源碳排放则达到2907.41×10⁴t。广州城市森林碳储量约为城市年均能源碳排放的22.51%,其通过碳固定年均能够抵消年均碳排放的2.27%,不过从城市森林综合效益来看其仍是城市低碳发展重要举措之一。分析了林型组成和林龄结构对于广州森林碳储量和碳固定量的影响,并从森林管理角度为城市森林碳汇提升提出建议。这些结果和讨论有助于评估城市森林碳汇在抵消碳排放中所起的效果。     

小兴安岭4种典型阔叶红松林土壤有机碳分解特性

土壤有机碳分解是陆地生态系统碳循环的重要组成部分.主要采用土壤有机碳释放速率的室内培养实验的方法,并根据三库一级动力学模型,对小兴安岭地区4种典型阔叶红松林的土壤有机碳分解特征及各组分含量进行研究.实验结果如下:(1)土壤有机碳的分解趋势表现为前期迅速,后期缓慢,并且土壤腐殖质层(A)大于淀积层(B);在4种阔叶红松林中,云冷杉红松林土壤有机碳的分解速率最大,枫桦红松林最小;土壤有机碳的分解速率与土壤总有机碳、活性碳及土壤的C/N呈显著的正相关关系(P＜0.05).(2)在土壤A层和B层,4种阔叶红松林的活性碳分别占总有机碳的0.89％-1.78％和1.91％-2.87％,平均驻留时间为12-35 d和27-58 d.缓效性碳占总有机碳的22.58％-28.44％和23.87％-42.63％,平均驻留时间为4-19 a和18-37 a.惰性碳占总有机碳的69.98％-76.24％和54.50％-74.22％,平均驻留时间为173 a;土壤有机碳各组分含量及驻留时间的大小顺序均为:云冷杉红松林＞椴树红松林＞枫桦红松林＞蒙古栎红松林.     

北京市森林碳储量及其动态变化

利用全国森林资源清查资料,依据建立的不同森林类型生物量和蓄积量之间的回归方程,估算了北京市不同时段的森林生物量和碳储量,并分析其动态变化特点。结果表明:北京市森林碳储量由1988年的532万t增加到2003年的852万t,平均每年以4.00%的速率递增,这说明北京市森林起着碳汇作用。全市森林总碳储量中,阔叶林碳储量的贡献最大,其中,栎类、杨树占主导地位;全市森林碳储量中幼、中龄林所占比重大,而且不同森林类型及不同龄级的碳密度均呈减少趋势。因此,在实施各重点造林工程的同时加强对现有森林的抚育和管理,将会使北京市森林碳汇能力进一步提高。     

山东省农田生态系统碳源、碳汇及其碳足迹变化分析

依据2002—2013年山东省17地市农业投入、播种面积以及作物产量等统计数据,对全省各地市农田生态系统进行碳源、碳汇估算,从中分析其变化规律,并探讨造成碳源、碳汇时空变化的影响因素。结果表明:山东省农田系统具备较强的碳汇能力,碳吸收量明显高于碳排放量,两者的总量之比为4.32∶1;碳吸收量和碳汇量呈增加趋势,碳排放量和碳足迹呈降低趋势;农田生态系统表现出较大的碳生态盈余,碳足迹占同期耕地面积的比值呈现降低趋势,2002年为27.71%,2013年为20.96%;17地市之间单位面积碳汇量和单位面积碳足迹存在明显差异,2013年单位面积碳汇量最高的为德州市(6.20t/hm~2)、最低为威海市(3.02t/hm~2),单位面积碳足迹最高的威海市为0.26hm~2/hm~2、最低的泰安市为0.08hm~2/hm~2。