思茅松林碳汇功能研究

以云南省普洱市20块标准地思茅松天然林为研究对象,测算了林木不同组分的生物量、含碳率和含碳量,并估算了思茅松林的生物量转换因子(BEF)、生物量、碳储量、碳密度和碳汇功能.结果表明:思茅松林的BEF变动范围为0.4102～1.2500,平均值为0.6008.干、枝、叶、根的含碳率分别为0.5189、0.500 2、0.509 5、0.527 4,平均含碳率为0.517 1,各组分生物量、含碳量分配顺序为干＞根＞枝＞叶.生物量(B)随蓄积量(V)的增加而增加,并存在明显的线性相关性,关系模型为:B=0.310V+34.315.各组分生物量与蓄积量也表现出线性相关性,模型为:y(干)=0.180 4x +20.058 0;y(枝)=0.049 2x +5.371 5;y(叶)=0.011 2x +3.287 1;y(根)=0.069 3x+5.598 1.根据清查数据,得出思茅松林的生物量为3.631 7 ×107t,碳储量为1.878 0×107 t,碳密度为33.451 6 t/hm2,碳汇功能较大.但第6次清查时思茅松林的面积、生物量和碳储量与第5次清查相比,分别下降了2.256×105 hm2、1.431 5×107 t和0.7402×107 t;应加强保护,以充分发挥思茅松林的碳汇效能.     

雾灵山自然保护区森林的碳汇功能评价

利用雾灵山自然保护区第三次森林资源清查报告和雾灵山自然保护区植物及其群落生态学研究课题组的实测资料 ,对雾灵山自然保护区森林的碳汇功能进行了估算。结果表明 :雾灵山自然保护区森林的总固碳量为16 7.6× 10 4 t,其单位面积固碳量针叶林 >阔叶林 ,而且在同一森林内 ,林木 >枯落物 >林下植物 ;雾灵山自然保护区的年净固碳量为 4.3× 10 4 t,其单位面积年净固碳量针叶林 >针阔混交林 >阔叶林 ;雾灵山自然保护区森林总固碳量的经济效益为 5 .5 5亿元。     

马尾松林碳汇经济成熟问题的研究

用国际上森林碳汇项目中普遍采用的碳计算方法,对大青山不同初始密度下的马尾松林碳汇经济价值变化过程进行研究,提出了碳汇经济成熟的定义,并分析了初始密度对碳汇经济成熟的影响,最后就碳汇经济成熟对于开展森林碳汇的作用进行了探讨。结论:不同初始密度,达到碳汇经济成熟时的年龄和年平均碳汇经济价值净现值均不同,初始密度越高,碳汇经济成熟越早,达到成熟龄时的年平均碳汇经济价值净现值也越高。     

全球森林碳汇功能评估研究进展

“森林是碳库”生动释意了森林在国家生态安全和人类经济社会可持续发展中的战略地位。森林作为陆地生态系统的主体，其固碳是实现我国“双碳”愿景的重要路径。我国经过多年生态文明建设，森林碳储量逐年增加、森林碳汇功能得到较大提升，对全球森林碳汇功能的总体升高起到了积极的作用。然而，我国国土面积大、生境类型复杂，且长久以来秉持传统的森林经营管理理念与实践，在碳排放导致的全球气候急剧变化背景下如何进一步高效提升我国森林碳汇功能，以助力实现2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”目标，仍旧存在巨大挑战。本文以全球森林五大碳库的现状及其生物与非生物驱动因素为切入点，系统阐述森林野外调查和模型模拟等现代碳汇评估方法，着重梳理提升森林碳汇的潜在途径，以期为“双碳”目标下我国森林碳汇功能稳固持续提升提供理论参考。未来森林碳汇研究首先应着力于构建多尺度、全方位生态系统监测网络和综合评估体系；其次应构建森林全组分碳库综合分析框架，贯穿于森林碳汇的监测、评估和提升途径等各个环节，最大限度地消除全球森林碳汇强度和动态估算过程中的不确定性；最后建立可持续的林业碳金融市场，通过政策引导、建设复合型人才队伍和强化国际相关领域合作，为林业碳金融体系提质增效。      

新江实验林场森林碳汇价值评价

应用蓄积量法,对新江实验林场现有森林碳储量及森林碳汇价值进行分析、评价,以研究开发潜在的森林碳汇价值。     

我国西部地区森林碳汇估算及潜力分析

西部地区作为战略资源储备库和生态安全屏障,已成为我国发展森林碳汇的重要阵地。运用森林 蓄积量扩展法研究发现,1994—2013 年我国西部地区森林生物量碳汇量和森林碳汇总量均呈不断增长趋势,到 2013 年分别达42.4413 亿t 和103.5567 亿t,预计到2015 年西部地区森林生物量碳汇量将达40.8557 亿t,碳汇潜 力达1.5670 亿t,到2020 年西部地区森林生物量碳汇量达53.1227 亿t,碳汇潜力达13.8339 亿t,到2050 年西部 地区森林生物量碳汇量达60.0514 亿t,碳汇潜力达20.7627 亿t。但与国际平均水平相比,西部地区森林碳汇水 平仍然较低,亟需通过提高碳汇林业的经营管理水平、构建西部森林碳汇市场体系、完善区域森林生态补偿机制 和深化林业产权制度改革等途径提升西部地区森林碳汇能力。     

应用高分辨率卫星数据估算阔叶红松林乔木多样性

应用遥感技术估算生物多样性是森林生态学的研究热点和难点。为探索高分辨率卫星数据在估算森林植被多样性上的应用潜力,以吉林蛟河市阔叶红松林大样地数据为支撑,提取了红松树冠的空间分布格局,并估算了乔木物种多样性。首先,基于冬季GeoEye-1影像提取红松树冠分布图,与样地每木调查数据吻合较好。然后,使用景观生态学和地统计学指数,分析红松种群空间分布规律,发现了最大自相关尺度30~40 m。最后,选择拥有红边波段的秋季RapidEye卫星图像,建立遥感影像5 m光谱值和30 m窗口大小纹理参数与生物多样性指数的多元线性回归模型。结果表明,红边信息并未显著改善多光谱数据估算植被生物多样性的能力,但所获大区域制图结果与林分龄级吻合较好。      

长白山阔叶红松林典型森林群落功能多样性及其与地形因子的关系

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子,初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系,为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落(杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析,利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落,就不同层次而言,Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林臭冷杉红松林杨桦林紫椴红松林;Rao’s Q指数乔木层和灌木层各群落排序均为紫椴红松林臭冷杉红松林杨桦林白桦林;长白山阔叶红松林群落的Rao’s Q指数随演替的进行先下降后上升,物种多样性指数随着演替的进行而呈现先上升后下降的趋势;就环境因子而言,海拔对植物群落的物种多样性影响最大,而坡度对群落功能多样性的影响最大。【结论】不同森林群落和植物不同生活型在群落中的地位对评价群落动态及生态系统过程的重要性有较大影响,不同群落和植物生活型在物种多样性及功能多样性上均表现出明显的差异,这不仅与植物本身的生物学特性有关,也与群落所处生境有着密切的联系。     

城市森林碳汇功能与低碳经济探讨

通过对林木固碳机理以及森林群落固碳特点的分析,提出了在低碳城市建设中增加城市森林碳汇的措施,强调了城市森林建设中要不断挖掘潜力以扩大森林面积,城市绿化应以乔木为主体,尽量利用幼龄树苗造林,加强管理及时采伐老弱大树,最大限度地发挥森林的固碳功能.     

区域性森林碳汇效益补偿机制——以黑河地区为例

在对区域性森林碳汇效益补偿机制的理论框架研究的基础上,以黑河地区森林碳汇效益补偿为例,采用森林碳密度法,并结合森林资源调查数据的有关统计结果,对该地区森林碳储量进行核算;然后采用按GDP总量配比方法,确定了森林碳汇效益的补偿标准。结果表明:截止到2007年,黑河林区森林总碳储量为3.50×106t,碳密度为178.97 t/km2,区域森林碳汇效果显著;黑河地区森林碳汇效益补偿费基准价(以万元GDP计)164.45元,截止2007年,全区应缴纳补偿费共计4.36×107元;黑河地区5×106元以上规模工业企业,截止2007年平均缴纳森林碳汇补偿费约4.356×105万元,其年度应缴纳费用仅为4 356元/a,征收森林碳汇补偿费对相关企业无显著影响,表明征收区域森林碳汇效益补偿费是可行的。     

肇源县森林碳储量及碳汇价值初步研究

应用蓄积量法对肇源县现有森林碳储量及森林碳汇价值进行分析、评价,应用蓄积量法估算肇源县目前森林生物碳储量为674 783 t C,其森林生物碳汇价值为4 943.46万元。目前肇源县森林生物碳汇价值可以有4 943.46万元进入森林碳贸易市场。肇源县目前森林全部碳储量(包括林下植物及土壤)为1 645 796 t C,其森林全部碳汇价值为12 057.10万元。以期为研究开发潜在的森林碳汇价值,为今后开展森林碳汇项目、争取国际碳基金提前做好基础工作。     

中国森林碳汇与林业经济发展耦合及长期变化特征分析

  目的  分析森林碳汇与林业经济发展变化的趋势,为相关管理决策、生态治理和资源环境管理等提供参考,推动我国绿色低碳经济的发展。  方法  利用1989—2018年间6次森林资源清查数据,在相关研究的基础上,采用森林碳汇与林业经济发展综合评价模型、森林碳汇与林业经济发展耦合度模型和森林碳汇与林业经济发展耦合协调度模型,进行1992—2018年森林碳汇与林业经济发展变化的耦合度分析。采用逐步回归和ARIMA模型分析森林碳汇影响因素和滞后性,并采用自回归和ADF检验等预测我国2019—2030年森林碳汇与林业经济发展耦合度,研究也对中国森林碳汇与林业经济发展耦合及长期变化特征等问题进行了讨论。  结果  （1）生态建设与保护投资、林业重点生态工程实际完成投资额、GDP和林产品进口额对森林碳储量有显著影响,林业产业总产值、林业重点生态工程实际完成投资额、林产品出口额对森林碳汇量有显著影响,其中林业重点生态工程实际完成投资额对二者的影响都最大。（2）林业重点生态工程实际完成投资额等因素对森林碳储量的影响作用滞后性为2年,对森林碳汇量的影响滞后性为1年。在森林碳汇投资时,应提前做好部署,并做好森林资源经营管理和时间优化。（3）1992—2018年,我国森林碳储量、森林碳汇量与林业经济长期发展的耦合度协调度是逐步上升的,中间虽有所波动,但森林碳储量与林业经济长期发展的耦合度协调度年均增长9.24%,耦合协调程度由1992年的“严重失调”,上升到2018年的“优质协调”;1993—2018年,森林碳汇量与林业经济长期发展的耦合度协调度年均增长9.63%,稍快于森林碳储量与林业经济长期发展的耦合协调度的增长速度。协调等级也由1993年的2级上升到2018年的10级。（4）预测表明:2019—2030年,森林碳储量、森林碳汇量与林业经济长期发展的耦合协调度都是增加的,二者的耦合协调度D值均接近于1,协调等级也长期为10,耦合协调程度也长期保持在“优质协调”水平上。  结论  森林具有社会、经济和生态多重效益,森林碳汇仅仅是一种效益产出,开展森林碳汇与林业经济发展变化的长期耦合分析是多重效益分析的一个关键。研究分析认为我国森林碳汇的溢出效应、协同进化效应明显,1992—2018年森林碳汇与林业经济发展变化的耦合协调度是逐步上升的。预测分析也表明,2019—2030年,森林碳汇量与林业经济长期发展的耦合协调度将长期保持在“优质协调”水平上。因此,提高森林经营管理水平,并维持目前的森林资源增加态势,是我国实现“双碳”目标的关键。      

森林生态系统碳储量研究进展与展望

回顾了近30a来国内外森林生态系统碳储量的研究现状与进展,通过对已发表文献的年度分布、研究内容、研究区域、研究机构进行分析,将森林生态系统碳储量研究划分为2个阶段,1991-2006年为萌芽阶段,2007年至今为快速发展阶段,依据研究内容从理论研究、技术研发、监测评价、模型构建与格局揭示5个方面进行了归纳总结,提出今后应开展多途径交叉验证以减少碳储量估算误差;研究碳汇林培育的人为影响因子与技术体系;进行长时间序列的连续监测;建立凋落物与根系的完整数据库;开发适合中国实际情况的大气反演模型;探讨森林固碳与生物多样性保护等生态功能之间的关系;揭示植物功能性状对固碳功能的指示作用。     

长白山阔叶红松林不同群落类型的植物功能性状与功能多样性

【目的】对长白山阔叶红松林群落进行调查,并对植物功能性状进行分析,为森林群落功能多样性研究奠定理论基础。【方法】对长白山阔叶红松林4种主要植物群落(白桦林、杨桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,选择比叶面积、叶厚度及叶枝中N、P含量6个功能性状及土壤、地形因子进行调查,分林层(乔木层、灌木层、草本层)和群落总体测算群落的物种多样性指数(香农威纳指数)、Walker功能多样性指数、Petchry和Gaston指数、Rao’s二次熵指数、功能丰富度指数、功能均匀度指数和功能分歧指数,对长白山阔叶红松林不同群落、不同林层的功能多样性及各指数间的相关性进行分析。【结果】在100个10m×10m的样方中,植物功能性状的差异比较明显,其中比叶面积变化幅度已高达716.16%;植物功能性状与环境因子密切关联,其中叶片厚度与土壤含水量呈显著负相关,与坡向呈极显著正相关;比叶面积与坡度呈显著正相关;对于群落整体,Walker功能多样性指数与香农威纳指数呈显著正相关,功能丰富度指数与香农威纳指数呈显著负相关。【结论】长白山阔叶红松林群落的功能多样性指数与物种多样性之间的相关性,与群落类型及其所处的演替阶段相互关联,功能丰富度指数随演替的进行而下降,而植物本身的遗传特性和环境因素对群落间功能多样性指数的差异也有必然影响。     

几种乔木林碳汇功能研究

根据研究区昆明市海口林场资源的相关资料,利用不同森林类型生物量与蓄积量之间的回归方程,对研究区8种主要乔木林及其不同林龄结构的生物量和碳储量进行了推算,并分析了天然林与人工林的碳储量和碳密度。结果表明,研究区8种主要乔木林的总碳储量为80 142.30 t,针叶林碳储量占总碳储量的57.94%;碳储量最大的乔木林为华山松林,其碳储量占总碳储量的30.73%;8种主要乔木林不同龄级碳储量由高到低分别为中龄林>近熟林>幼龄林>成熟林;同一龄级、不同类型乔木林的碳汇能力表现各异;研究区人工林的碳储量比天然林小,且人工林和天然林的碳密度低于我国的平均水平。     

小兴安岭天然森林沼泽生态系统碳汇功能

为了定量评价小兴安岭森林沼泽生态系统碳汇潜力,在伊春市友好林业局岭峰林场设立了标准地,采用静态暗箱—气相色谱法测量土壤CO2和CH4的排放通量,调查小兴安岭5种天然森林沼泽生物量,并建立了生物量回归模型,以推测乔木净初级生产力。研究结果表明:5种森林沼泽各类植被物种碳质量分数范围为40.2%～49.3%,毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽、白桦(Betula platyphylla)沼泽、落叶松(Larix gmelinii)—苔草(Carex schmidtii)沼泽、落叶松—藓类(Moss)沼泽和落叶松—泥炭藓(Sphagnum spp.)沼泽植被净固碳分别为161.202、73.562、42.18、205.02、295.33 g.m-2.a-1,小兴安岭天然毛赤杨沼泽、白桦沼泽、落叶松—苔草沼泽、落叶松—藓类沼泽、落叶松—泥炭藓沼泽土壤排放的碳(包括CH4折算成的碳)分别为226.49、253.57、191.86、169.53、127.33 g.m-2.a-1,小兴安岭天然白桦沼泽、落叶松—苔草沼泽、落叶松—藓类沼泽、落叶松—泥炭藓沼泽生态系统分别是大气CO2净吸收碳汇19.99、50.323、5.491、68.00 g.m-2.a-1,毛赤杨沼泽为大气CO2净排放碳源(65.29 g.m-2.a-1)。     

吉林蛟河天然阔叶红松林草本植物多样性及其与土壤因子的关系

于2014年生长季(5-9月)对设置在天然阔叶红松Pinus koraiensis林样地内的272个草本样方(1 m×1 m)进行物种及其植株高度、盖度以及土壤因子进行调查,应用Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Gleason指数及相应的均匀度(Pielou指数)和生态优势度等指标分析天然阔叶红松林样地内草本植物物种多样性的生长期动态,并采用冗余分析方法(RDA)探讨了土壤因子对草本层多样性格局的影响。结果表明:①样地内草本植物物种组成丰富,共有91种,隶属于34科80属,以毛茛科Ranunculaceae和百合科Liliaceae的物种数最多,物种单科单属、单属单种现象很明显,其中单种属占总属数的90%以上,在样地内占有绝对优势。②草本植物物种组成及多样性月季变化较明显,物种Gleason指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数的月季变化趋势一致,在6月达到最大值,分别为13.727,0.924和3.093,9月取得最低值;Pielou指数也呈先增加后减小的变化趋势,在7月达到最大,9月最小。生态优势度指数从5月到9月逐月递增,表明草本植物在7月物种分配最为均匀,9月优势种最为突出。③冗余分析(RDA)排序图第1轴主要反映了土壤全钾质量分数与土壤pH值的变化趋势,RDA第2轴主要反映的是土壤速效磷质量分数的变化趋势,表明这些因子对草本植物多样性格局具有明显的影响。通过向前选择和蒙特卡洛(Monte Carl permutation test)检验分析也发现其中具有显著性影响作用的是土壤全钾质量分数和pH值(P=0.002)。     

长白山阔叶红松林系统发育和功能性状beta多样性

Beta多样性是生物多样性的重要组成部分,对于研究生物多样性的形成机制具有重要意义。基于物种进化历史和功能性状的系统发育和功能性状beta多样性的研究,能够从不同的角度反映群落格局形成的生态学过程。本文以长白山阔叶红松林40 hm2样地中45种木本植物(DBH≥1 cm)为研究对象,采集了最大树高、叶面积、比叶面积和叶氮含量4种功能性状,采用Srensen指数衡量功能性状与系统发育beta多样性在不同空间尺度(半径为10、20、25、50和75 m)的变化趋势,并通过比较系统发育和功能性状beta多样性格局与零模型的差异,进而推断潜在的生态过程。研究表明:1)长白山阔叶红松林系统发育和功能性状beta多样性均表现出距离衰减效应,并且随取样尺度的增大,系统发育和功能性状beta多样性逐渐降低。2)功能性状和系统发育beta多样性格局均具有非随机的变化趋势。随着取样尺度的增大,系统发育beta多样性呈现出先低于随机状态(10~20 m),随后趋于随机(25~50 m),最后又低于随机状态(75 m)的格局。而功能性状beta多样性格局则由随机状态(10~50 m)逐渐变为低于随机状态(75 m)。表明在中小尺度上(10~50 m),中性过程占主导作用,但不能排除生态位过程的影响;而随着尺度的增大,生境过滤在维持长白山阔叶红松林群落构建中起主导作用。3)功能性状与系统发育beta多样性格局变化趋势不一致,推测主要是由于功能性状系统发育信号较弱所导致。      

基于第九次森林资源清查的云南森林碳储量特征研究

系统估算云南省森林植被的碳储量和碳密度,为研究区域尺度的森林碳储量提供科学依据。以云南第9次森林资源清查数据为基础,采用生物量-蓄积量转换模型法和平均生物量法,结合不同树种的含碳率,分析乔木林中不同优势树种、林种、起源和龄组的碳储量分布特征。结果表明：1)云南不同森林类型的总碳储量为1.05×10⁹ t,平均碳密度44.96 t·hm^-2;2)乔木林中不同龄组的总碳储量大小排序为幼龄林>中龄林>近熟林>成熟林>过熟林;3)云南省天然乔木林碳储量为9.07×10⁸ t,占乔木林总碳储量的90.76%;4)天然林的平均碳密度为62.44 t·hm^-2,近人工林的3倍。云南省森林碳储量、碳密度与林龄结构和起源关系密切,表现出森林碳密度随林龄增长而增加,森林碳储量随林龄增长而减少的趋势,天然林碳密度和碳储量均远远大于人工林,该研究为区域尺度的森林碳储量提供了科学依据。     

森林生物多样性保护与森林的持续发展

讨论了生物多样性所面临的危机，生物多样性破坏给森林和林业带来的一系列灾难，生物多样性保护在林业持续发展中的重要作用。