冰冻灾害对森林碳库的影响及灾后恢复措施

冰冻灾害在南方是一种不常见的自然灾害,一旦发生其往往对森林生态系统造成严重损害。通过对武汉及周边地区城市森林在2024年2月遭遇的严重冻雨冰雪灾害情况的初步调查,从灾后森林的受灾表现探讨此次灾害对森林生态系统碳库造成的直接影响和间接影响,并对森林植被的灾后恢复与重建提供科学可行的建议。     

森林经营对森林冰雪灾害的影响研究综述

近三十年来,由于气候变化,导致气象灾害频繁,特别是冰雪灾害发生的频率和强度均呈上升趋势。基于对2008年我国南方冰雪灾害对森林资源和森林生态系统影响的基础调查数据分析,为减轻森林冰雪灾害,本文从造林树种选择与经营管理两方面综述了森林经营对森林冰雪灾害的影响。要预防或减轻森林冰雪灾害,首先在造林树种选择时要遵循树种的生物学和生态学特性,合理控制对外来树种的引种。其次是在整个森林培育过程中都要重视经营管理,不断提高经营管理水平。在苗木培育时,要注意控制密度;施肥要注意适时、适肥、适量,以提高苗木的木质化程度,从而提高其抗压性和耐低温性。在造林时,要在严格树种选择的前提下注重林分结构,大力营造混交林,增强林分承载厚重积雪的能力。要合理控制造林密度,以提高林分抗冰雪灾害的能力。在林分的生长过程中要适时选择合理的方法和间伐量进行间伐,以增强其抵抗冰雪灾害的能力;同时,要根据树种的生物学特性,适时、合理施肥,并合理、适时修枝,松树类树种采脂不能过早等,以增强其抗冰雪灾害的能力。开展对冰雪灾害前后森林经营技术的研究,对于增强林分抗冰雪灾害的能力,保护现有的森林资源意义重大。     

森林冰雪灾害致损因子研究综述

对国内外森林冰雪灾害的研究进行综述和分析,将森林冰雪灾害的致损因子总结为地形因子、林分因子和气象因子,涉及的具体指标分别为坡度、坡向、坡位、海拔、树种组成、林分龄组、林分密度、温度、风速、累计霜冻/降雪日数、积雪持续日数、积雪深度。分析认为,筛选可适用于较大尺度森林冰雪灾害研究的通用致损因子,并在此基础上开展森林冰雪灾害评估体系研究将是未来森林冰雪灾害研究的重要方向。     

成熟森林固碳研究进展

成熟森林在在维持生物多样性和长期碳平衡中发挥着重要作用,近十多年来,全球掀起了成熟森林固碳研究热潮。理解成熟森林碳储存和碳源/汇动态,有助于评估和预测成熟森林在区域碳循环中的作用,对于估计森林碳减排范围、发展近自然林管理策略亦十分重要。本研究在介绍成熟森林林龄阈值的基础上,分析成熟森林碳储量与碳分配以及自然成熟森林生产力及其影响因素,综述成熟森林固碳的3个假说:1)碳中性假说随着森林演替林龄增加,森林生产力达到最大值后开始下降,到成熟森林阶段,森林碳吸收与生态系统呼吸达到平衡,因而处于碳中性状态;2)碳汇假说许多热带、亚热带以及北半球的北方和温带成熟森林可持续固碳几百年,成熟森林为全球碳汇,成熟森林固碳主要集中在土壤中,可能与气候变化引起森林生产力增加、植被碳流向土壤碳的比率随森林成熟度增加而增加以及气温上升和大气氮沉降等降低土壤异养呼吸有关;3)碳源假说少数研究报道认为成熟森林为净碳源,与成熟森林地被物、枯死木及土壤有机碳的周转加快有关。越来越多研究证实成熟森林能持续固碳,支持成熟森林碳汇假说。建议今后:1)加强成熟森林碳通量观测研究;2)从生态系统呼吸及其构成角度探讨成熟森林碳源/汇过程及其形成机制研究;3)加强全球变化对成熟森林固碳的影响研究。     

地形因子对森林林木冰雪灾害的影响

采用人机结合方法对广东省乳阳林场2022年初发生森林冰雪灾害的区域进行调查,运用奥维互动地图软件结合地形图、坡度仪等记录样地的海拔、坡向、坡位、坡度等地形因子,分析了这些地形因子对森林林木冰雪灾害的影响。结果表明,森林冰雪灾害与地形因子关系紧密,在一定范围内林木受损程度先随海拔升高而加重,超过一定海拔后随海拔升高而减弱;灾害等级越高越趋向于发生在阴坡或半阴坡;灾害级别越高坡位独特性越明显;坡度大小对林木受损程度影响明显,坡度越大、灾害等级越高。     

基于森林资源规划设计调查的云南省森林碳储量研究

基于云南省2016年森林资源规划设计调查数据,运用森林蓄积量扩展法等,按区域、流域对森林碳储量进行研究。结果表明,云南省2016年森林碳储量为 100170.49 万t,相当于固定 367625.71 万t CO2,森林单位面积碳储存能力为51.55 t/hm^2,按照现行碳交易价格计算,云南省森林碳储量价值为 12866899.85 万元。按不同森林类型对区域、流域森林碳储量进行分析,结果表明,按区域森林碳储量排序为:滇西北地区>滇南地区>滇西南地区>滇中地区>滇东北地区;按流域碳储量排序为:金沙江流域>澜沧江流域>红河流域>南盘江流域>怒江流域>伊洛瓦底江流域;按森林类型碳储量排序为:针叶林>混交林>阔叶林,按单位面积碳储量排序为:混交林>阔叶林>针叶林。研究显示,云南省森林碳储量巨大,碳汇交易前景广阔。提出下一步应开展不同年度的森林碳储量动态分析,开展碳汇研究,为森林生态系统补偿和碳排放交易提供技术支撑。     

冰雪灾害对森林土壤性质的影响

冰雪灾害是一种常见的自然灾害,易对森林造成巨大破坏。在全球变化加剧的背景下,冰雪灾害发生的频率和强度呈现上升趋势。文中综述了冰雪灾害后森林土壤物理性质、土壤化学性质、土壤微生物群落和土壤酶活性的变化,以便为受损森林生态系统的修复提供参考。今后的研究热点是加强对灾后森林养分循环、土壤微生物和土壤种子库的长期研究,开展土壤微生物群落、土壤呼吸和土壤理化性质相互关系及作用机理研究,运用3S技术监测不同立地条件下土壤灾后动态变化、建立更科学精准的受灾森林生态系统评估体系,以及建立生态修复模型预测冰雪灾害后的森林恢复过程。     

日照五莲山风景区森林碳储量及碳密度研究

为研究日照五莲山风景区森林碳储量和碳密度,基于日照市2021年林草生态综合监测国家反馈数据,采用生物量计算方法,对日照五莲山风景区森林碳储量进行了计算,并对该区域不同森林类型、森林种类、优势树种和不同龄组的森林碳储量及碳密度进行了研究分析。结果表明：(1)日照五莲山风景区森林总碳储量为48.14万t,不同类型碳储量排序为土壤>植被>凋落物,土壤层碳储量要远高于植被层碳储量;(2)不同森林种类比较,植被层中乔木林碳储量最多,而竹林的碳密度最大;不同优势树种比较,碳储量最大的树种为赤松,碳密度最大的树种是松林;(3)不同森林类型比较,针叶林碳储量最大,疏林碳储量最小;不同龄组进行比较,成熟林的碳储量和碳密度最大,近熟赤松林碳储量在各优势树种的各个龄组中碳储量最大。故合理选择碳密度大的龄组林种,扩大种植面积,提高碳储量和碳汇价值,可为生态产品价值实现提供可行路径。     

抚顺市森林碳储量评估

利用2009年森林资源变档数据,建立不同树种（组）生物量与蓄积量之间的回归方程,对抚顺市森林碳储量进行估算。结果表明：抚顺市森林总碳储量3583．527Yt,碳密度49．49t／hm2,其中,针叶林碳储量1411．97万t,占全市森林碳储量的39．4％,阔叶林碳储量2096．41万t,占全市森林碳储量的58．5％,针阔混交林碳储量75．14万t,占全市森林碳储量的2．1％;幼、中龄林碳储量2172．97万t,占全市森林碳储量的60．6％;近成过熟林碳储量1410．55万t,占全市森林碳储量的39．4％。     

辽宁省冰雪旅游发展现状及开发策略初探

辽宁省地处中纬度的南半部,欧亚大陆东岸,属温带大陆性季风气候。冬季以西北风为主,漫长寒冷,冰雪资源丰富,有着冰雪产业开发的重要前提条件。该文基于辽宁冰雪旅游的现状、特点和存在问题的分析,提出辽宁冰雪旅游开发的基本策略。     

云南省森林植被碳储量和碳密度及其空间分布格局

以云南省第4次森林资源二类调查数据为基础,利用生物量扩展因子法及平均生物量法,结合各树种不同龄级的计算参数,估算了云南省森林植被碳储量、碳密度,并分析其空间分布格局。结果表明,云南省森林植被总碳储量为892.596 Tg,平均碳密度为39.260 t/hm~2。其中:乔木林碳储量占总碳储量的95.67%;乡土树种云南松和栎类碳储量占乔木林总碳储量的58.34%;幼、中龄林碳储量占乔木林总碳储量的49.97%;碳密度与年龄成正比;天然林的碳储量、碳密度均高于人工促进林和人工林。云南省森林植被碳储量和碳密度的空间分布总体上为西部高、东部低。研究认为,地质环境条件和人类活动干扰是造成全省碳储量和碳密度差异的重要因素。通过严格保护和恢复石漠化区域森林植被,实施森林质量精准提升工程、加强人工造林、抚育和封山育林管理等,是提高全省森林碳储量和碳密度的重要途径。     

甘肃兴隆山国家级自然保护区主要森林碳汇功能及经济价值评价

利用森林资源规划设计调查数据,依据不同森林类型生物量与蓄积量之间的回归方程,对兴隆山国家级保护区主要森林类型的生物量、碳储量和碳密度进行估算.结果表明,保护区主要森林总碳储量为217 839.48 t,总经济价值为9 326.14万元;不同森林类型碳储量和碳密度分别在128.60～73 440.45 t、5.12～37.42 MgC/hm2之间,平均碳密度为22.67 MgC/hm2;不同龄级碳密度近熟林＞中龄林＞成熟林＞过熟林＞幼龄林.     

湖南省森林植被的碳贮量及其地理分布规律

基于湖南省第4次(1990～1995年)森林资源调查资料,结合生物量测定数据,估算了湖南省森林植被的碳贮量和碳密度,分析了它们的地理分布规律和植被类型特性.结果表明:湖南省森林植被碳贮量为173.974 Tg,在14个地州市中,怀化市的森林植被碳贮量最大,为31.047 Tg,其它依次是永州市、郴州市和邵阳市,它们的森林植被碳贮量分别为21.527、19.306和19.239 Tg,各森林类型中,杉木林的碳贮量最大,为51.588 Tg,占湖南省碳贮量的29.65%;湖南省森林植被的平均碳密度为15.88 t·hm-2,各地州市森林植被的平均碳密度变化为12.01～17.95 t·hm-2,各森林类型中阔叶林的碳密度最大,为32.45 t·hm-2,是湖南省森林植被平均碳密度的2倍多.     

南水北调中线工程水源区森林生态系统碳储量

根据2012年河南省森林资源规划设计调查资料,建立不同优势树种生物量与蓄积量之间的回归模型或标准地资料,以树种含碳率作为生物量转换为碳储量的系数,对南水北调中线工程南阳水源区森林生态系统的碳储量进行估算。结果表明:南阳水源区森林生态系统碳储量7522.68万t,碳密度129.42 t·hm-2。其中森林土壤层碳储量6045.03万t、占总碳储量的80.36%,乔木层碳储量1018.30万t、占13.54%,森林下层植被和枯落物层碳储量为459.35万t、占6.10%;在各类型森林生态系统中,乔木林森林生态系统碳储量最多为6201.95万t、占82.4%。研究可为当地森林经营管理和生态环境改善提供参考。     

基于森林资源规划设计调查数据的森林碳储量估算分析--以镇沅县为例

基于云南省普洱市镇沅县2016年第四轮森林资源规划设计调查数据,从不同森林类型、不同起源、不同龄组、优势树种、乡镇等方面,通过生物量扩展因子法,估算了镇沅县森林资源生物量、碳密度及碳储量。结果表明:第四轮森林资源规划设计调查中,镇沅县森林植被碳储量总量为1511.38×104 tC;不同森林类型中,阔叶林碳储量较针叶林高,占主导地位;不同起源中,天然林在森林植被碳储量中起到更大的作用;不同龄组中碳储量由高到低为中龄林、近熟林、成熟林、幼龄林、过熟林;优势树种(组)中,思茅松和栎类碳储量所占比例最大;各乡镇中,勐大镇碳储量最大,和平镇最小。     

凉山州森林植被碳储量估算及碳密度空间分析

基于凉山州森林分类区划界定成果,利用生物量模型对全州森林植被碳储量进行估算,并进行空间分析。估算结果,全州森林植被碳储量为110.2491 Tg,其中公益林80.888 Tg;商品林29.361 1 Tg;碳储量主要集中在江河两岸和荒漠化及水土流失严重地区两个生态区位,但碳密度相对不高;全州森林植被碳储量分布不均,西北和东北区域碳密度相对较高,中部和南部区域相对较低。     

冰雪灾害对南方森林可燃物及火行为的影响

冰雪灾害后,实地调查湖南省娄底市、长沙市、湘潭市、株洲市等受冰雪灾害影响的马尾松、杉木、枫香、樟树和毛竹林及新发生的森林火烧迹地,设置野外样地,采集样品.室内测定分析含水率、可燃物载量等因子,计算火蔓延速度等火行为参数.结果表明:冰雪灾害造成森林内大面积灌木和草类冻枯冻死,森林中有效可燃物负荷量在短期内成倍地增长,可燃物厚度增加,连续性变强.在调查的7个样地中,最低载量为12.23 t·hm-2,最高达到了50.26 t·hm-2.森林火烧迹地火行为非常复杂,火强度在1 500～9 000 kW·m-1之间,平均火强度超过3 500 kW·m-1,具有高强度火灾的特征;蔓延速度为111.67～972.71 m2·min-1;火烈度都超过50%,具备大火的特征.     

黑龙江省森林碳库碳储量、碳密度及吸碳吐氧价值研究

根据2008年黑龙江省森林面积蓄积统计资料,按照18个森林类型的蓄积量,分别估算了黑龙江省森林碳库的生物碳储量、土壤碳储量,并分析了森林碳库生物碳密度的分布规律和影响因素,同时对黑龙江省森林吸碳吐氧价值进行了经济评价。结果表明,黑龙江省森林碳库生物碳储量为8.93亿 t,同时吸收二氧化碳32.93亿 t,释放氧气23.81亿 t;黑龙江省森林土壤碳储量为9.29亿 t,同时森林土壤吸收二氧化碳34.06亿 t,释放氧气24.77亿 t。     

林火干扰对森林生态系统碳库的影响研究进展

森林生态系统是重要的碳库,在减缓全球气候变暖中具有独特的功能。林火干扰作为非连续的生态因子,是全球生物地球化学循环的驱动因子,可显著改变生态系统的结构和功能以及养分循环和能量传递,引起森林碳库和碳分配格局的变化,进而影响森林演替进程及固碳能力。本文阐述林火干扰对森林生态系统碳库影响的国内外研究方法进展,重点论述林火干扰导致的直接碳损失以及通过森林净初级生产力和土壤呼吸的改变间接影响森林碳循环和碳平衡;并分别阐明林火干扰对植被碳库、凋落物碳库和土壤有机碳库的影响,林火干扰通过直接改变植被覆盖度进而影响植被碳库和营养元素周转,最终影响植被的碳固定及碳从植被向土壤的转移,导致不同碳库之间的重新分配。通过探讨净初级生产力变化对林火干扰的响应,揭示林火干扰对植被碳库循环的间接且长期影响的机制;在林火干扰对生态系统凋落物碳库的影响方面,主要探讨林火干扰后凋落物生产量在不同林火强度和环境梯度下的变化;在林火干扰对土壤有机碳库的影响方面,通常在小尺度范围内影响土壤有机碳库垂直分布变化的主要原因可能是地形条件的变化,而在相对大的区域尺度下,气候、土壤质地、地形、植被及人类活动和管理水平及其交互作用均可影响土壤有机碳库的空间迁移和形态转化,从而导致不同区域范围的土壤有机碳库分异。在此基础上,指出目前研究存在的问题,并提出林火干扰对森林碳库影响的定量化研究路径:1)深入开展林火干扰对森林生态系统碳库循环的影响机制研究; 2)加强"植被-土壤-水-微生物-气候"的系统研究; 3)完善不同时空尺度下林火干扰对森林碳库周转过程的定量化研究; 4)深入探讨林火干扰与森林生态系统碳元素的相互作用关系及影响机制。     

冰雪危害及其控制技术措施

<正> 在高山地区,冰雪折压林木是一种常见的自然灾害。轻者,使少量林木折断、压倒和翻蔸。重者,使成片森林毁于一旦。我县每年毁于冰雪灾害的林木近一万m~3左右。仅1986年3月16日,我县杨林区发生了一起少见的冰雪灾害,毁坏成片森林895亩,损坏胸径10cm以上林木22.4万株,材积1.12万m~3。损坏胸径10cm以下的幼树15.8万株。相当于该区年采伐限额1000m~3的11年采伐量。为了控制或减轻灾害,保护森林,提出相应的防止措施,笔者对这次灾害进行了调查,