区域尺度上森林生态系统碳储量的估算方法分析

提高森林生态系统碳储量估算的精度,在全球碳循环和气候变化研究中具有重要意义。从生物量和净初级生产力角度出发,综述了中国森林生态系统碳储量估算的主要方法及手段,阐述了综合遥感、地面观测数据及生态系统过程模型来研究特定区域特定时段森林生态系统碳循环及碳储量的必要性,探讨了我国森林生态系统碳储量研究的发展趋势和亟待解决的一些问题。     

区域尺度森林土壤碳储量估算方法及人为影响因素研究进展

指出了研究方法不统一是造成不同学者估算森林土壤碳储量结果不同的主导因素,所得结果必然存在极大的不确定性。归纳和总结了近年来区域尺度森林土壤碳储量研究中的估测方法及人为影响因素,为寻求统一的研究方法提供理论依据。提出了应根据不同研究区域特征及研究目的选择合适的土层厚度、研究方法,加强和完善森林生态系统定位观测,提高森林生态系统土壤碳储量中各环节数据的准确性,增加必要的实测数据,提高精度;同时采用先进的地理信息系统(GIS)和遥感(RS)图像数据处理等技术,利用高精度遥感影像数据,与土壤实测值、模型方法相结合,建立完整的森林生态系统土壤碳储量数据库。在研究中应注重人为活动、土地利用和土地覆盖变化对森林生态系统土壤碳储量的影响,使得碳储量的估算更加注重多因素的综合影响并能在一定程度上揭示碳储量的动态变化过程及其变化机理。     

四川省宝兴县生态系统生物碳储量动态评估

动态评估生态系统碳储量的影响,有助于揭示全球变化对生态系统碳循环的驱动机制,同时为生态系统综合管理提供决策参考。采用InVEST模型,结合森林资源清查资料(1992,2007,2012年)和生物碳实测数据,动态评估了四川省宝兴县生物碳储存状况。结果表明,过去20年宝兴县生态系统总生物碳密度呈现增加的趋势,从1992年的23.19t/hm2增加到2012年的50.68t/hm2。宝兴县1992,2007,2012年生物碳储量分别为724.57万t,1 327.36万t和1 582.94万t,年平均增长率为3.98%。可见,过去20年期间四川宝兴县的植被起到了强烈的碳汇作用。研究还发现,该县生物碳储量增加主要是由于有林地固碳量的增加引起,有林地生物碳储量分别为457.98万t,1 059.72万t和1 376.57万t。同时,1992—2012年宝兴县生物碳储量的高值区范围逐渐扩大,但其主要分布在中海拔山区的空间格局并没有改变。     

加拿大碳收支模型（CBM-CFS3）原理、结构及应用

CBM-CFS3模型基于森林资源清查数据,可模拟不同尺度、不同干扰或经营措施下森林生态系统的碳储量及变化,满足IPCC温室气体最高层次计量方法的要求,是IPCC推荐使用的碳计量模型。该模型的应用将会对我国森林碳储量估算产生重要的促进作用。文中主要介绍CBM-CFS3模型的发展历程和特点、原理、运行和数据结构以及模型目前的应用研究情况,评价了当前模型的适用范围和局限性。     

钱江源国家公园标识系统构建初探

标识系统是国家公园发挥环境教育功能的重要载体,是影响访客行为的重要因素。本文通过对钱江源国家公园体制试点区内现有的标识系统进行分析,并提出以"合作-反馈"机制为基础的标识系统构建方案,希望对国家公园建设有所帮助。     

森林生态系统碳储量及碳通量遥感监测研究进展

在全球CO₂浓度持续增加导致气候变暖的背景下,森林生态系统碳储量及碳通量遥感大尺度监测成为关注热点。文中深入分析了当前国内外卫星遥感观测技术对森林碳循环评估的2种途径:1）基于遥感手段估算森林生物量并推算森林碳储量,通过碳储量变化确定森林生态系统的CO₂通量。归纳各类森林生物量遥感估算方法的原理及优缺点,系统评述各类方法在大区域森林碳储量估算中存在的不确定性。2）基于CO₂温室气体观测卫星遥感数据,定量监测森林生态系统与大气CO₂通量,基于交换的CO₂通量推算森林碳储量变化。归纳遥感手段观测森林生态系统与大气CO₂通量的主要数据、方法及优缺点,系统评述各类数据及方法在森林CO₂通量时空变化特征监测、森林碳储量估算等方面取得的进展,重点分析专用CO₂浓度监测卫星数据,尤其是我国自主碳卫星数据在CO₂柱浓度反演算法研究以及不同数据源之间的对比、验证和同化研究等方面取得的进展,总结专用温室气体遥感观测数据在森林碳储量及碳通量监测方面的优势。提出利用遥感手段进行森林生态系统碳循环定量监测的研究展望。     

基于InVEST模型的大兴安岭天保工程区碳储量时空变化研究

为给大兴安岭天保工程区生态系统保护和土地利用规划提供科学依据,以大兴安岭天保工程区为研究区,基于研究区2000—2020年土地利用数据和各地类碳密度数据,运用InVEST模型碳储量模块对大兴安岭天保工程区2000—2020年生态系统的碳储量进行估算,并通过土地利用转移矩阵分析土地利用类型之间的相互转化对碳储量的影响。结果显示：(1)研究区2000、2005、2010、2015、2020年碳储量分别为569.87×10⁷、573.22×10⁷、573.69×10⁷、572.42×10⁷、573.14×10⁷ t,呈增加趋势,累计增加3.27×10⁷ t;(2)碳储量较高的地区主要分布在北部和中部,较低的区域主要分布西部、南部、东南角和东部小区域;(3)林地是研究区最重要的碳库,其碳储量占研究区固碳总量的93.31%,林地和耕地面积的增加是大兴安岭天保工程区碳储量增加的主要原因。研究结果表明：天保工程促使大兴安岭林地面积保持稳定并且呈现出一定增长趋势,提高了大...     

退化森林生态系统中林分碳储量的驱动因素——以内蒙古大兴安岭为例

[目的]确定退化森林生态系统中林分碳储量的驱动因素,为其碳汇功能的恢复提供参考。[方法]基于调查数据,使用逐步回归的方差分析法和结构方程模型(SEM)法,考虑林分因子和非生物环境因子(地形、气候),探究林分碳储量的驱动因素。[结果]2种方法得到的结果基本一致:方差分析法的确定系数为0.890,林分因子中的平均胸径和株数密度,非生物环境中的月平均最高温和月平均最低温以及干扰类型对林分碳储量有显著影响;SEM中林分碳储量部分的模型确定系数为0.757,林分因子中的平均胸径和株数密度对林分碳储量的影响最大,其中株数密度既有正向的直接作用,也有负向的间接作用,而非生物环境中,月平均最高温对林分碳储量有间接的负向影响,各变量对林分碳储量的影响大小排序为平均胸径(0.94)>月平均最高温(-0.52)>株数密度(0.12)。[结论]综合2种方法得到的结果,在退化森林生态系统中,林分因子和气候因子均对林分碳储量有影响,而地形因子却对其无显著影响。研究结果可为大兴安岭森林碳库探究提供数据参考和借鉴。     

南京城市森林生态系统生产力与碳储量的计算

基于遥感数据Landsat TM影像与气象数据,利用温度、水分胁迫系数改进CASA模型,对南京市森林生态系统NPP与碳储量进行估算。结果表明,南京城市森林生态系统植被NPP空间分布较均匀,平均在200～1400g/(m2.a)之间;河流、市城区裸地植被NPP最小,在0～100g/(m2.a)之间;整个南京市植被NPP空间分布由北向南呈现逐渐增加趋势,由于最南部地区为自然森林区,保留了原始的自然环境状态,NPP最大。而分布在南京市的各个森林区,森林植被NPP均在1300～1426g/(m2.a)之间。利用生物量-蓄积量方程计算出南京市针叶林、阔叶林、针阔混交林碳储量分别占全市森林碳储量的24%、59%、17%。全市森林生态系统碳储量为111.73万t,平均森林植被碳密度为17.38t/hm2,郊区和县的森林植被碳储量远远高于市区,但是两者的碳密度并无很大的差异。     

祁连山国家公园青海片区森林植被碳储量与碳汇价值研究

采用祁连山国家公园青海片区2017年的林地变更数据,乔木林和疏林地采用IPCC法,灌木林采用缺省值法,研究了祁连山国家公园青海片区森林植被的生物量、碳储量和碳汇价值.结果表明:①祁连山国家公园青海片区森林植被总生物量为339.71万t,总碳储量为170.23万t,单位面积生物量为19.73 t·hm-2,碳密度为9.8...     

森林植被碳储量研究方法及影响因素研究进展

分析了现阶段森林生态系统植被碳储量的3类研究方法,并归纳和总结了其优缺点。目前某一特定区域的森林植被的碳储量的计算应先由森林植被含碳量与生物量的乘积来获得森林植被碳密度,再通过碳密度与区域面积相乘来获得森林植被的碳储量。自然因素和人为因素均会不同程度的影响森林生态系统植被碳储量,现阶段,估算森林生态系统植被碳储量存在问题主要包括研究方法上仍主要集中于样地清查法,研究历时较短,研究区面积较小;研究多集中与单一影响因素的影响,但未将主导因子综合进行分析;估算区域森林生态系统植被碳储量暂无统一的估算方法。提出了应当加强长期定位观测,增加区域模型模拟,利用高精度遥感影像数据等方法;估算中考虑影响因素带来的结果不确定性和差异性,以比较不同地区结果的差异来源;同时注重地区间的关联性和整体性,以减小数据的不确定性,发展针对某一特定地区特定时段的碳储量估算模型,提高估算精确度、减少过程模拟的不确定性。     

乌尔旗汗林业局森林碳储量分布特征研究

森林生态环境被日益破坏的今天,保护森林资源显得尤为重要。对森林资源的合理利用与维护已经成为必须重点关注的问题。森林生态系统是陆地生态系统中重要的组成部分,同时,森林生物量是生态系统运行的能量基础和营养物质的来源。文章以2014年乌尔旗汗林业局森林资源二类调查数据为基础,以乌尔旗汗林业局为研究区域,采用生物量经验(回归)模型估计法,对乌尔旗汗林业局森林生物量进行了估算,以估算的森林生物量结果为基础,采用公认的生物量—碳储量转换系数,估算了乌尔旗汗林业局的森林碳储量;分析了乌尔旗汗林业局森林碳储量随林场、起源、优势树种、龄组等变化规律。     

基于景观格局指数的钱江源国家公园生态系统完整性评价分析

利用浙江省开化县2014年二类资源调查数据,采用景观格局分析方法,从景观尺度分析了钱江源国家公园体制试点区(以下简称钱江源国家公园)植被的构成和破碎化程度,研究了钱江源国家公园的完整性和原真性。结果表明,钱江源国家公园的景观类型以常绿阔叶林、天然针叶林和杉木Cunninghamialanceolata林为主;在核心保护区和生态保育区内分布着大面积呈原始状态的低海拔中亚热带常绿阔叶林,具有重要保护价值。对各功能区景观破碎化分析表明,破碎化程度由大到小表现为:游憩展示区传统利用区生态保育区核心保护区,与钱江源国家公园各功能区的保护与利用要求相符,但整体景观连通性较低。对各功能区内重要森林类型天然针叶林、常绿阔叶林和针阔混交林的破碎化分析表明,三种植被类型的破碎化程度与各功能区破碎化程度一致,表现为核心保护区三种植被类型破碎化程度最低,受人为干扰轻,游憩展示区三种植被类型破碎化程度高,受人为干扰严重。以上分析表明,钱江源国家公园生态系统总体保持较好的完整性和原真性。     

建设诗画浙江大花园 衢州国土绿化试点示范项目成效显著

<正>衢州市位于浙江省西部、钱塘江源头、浙闽赣皖四省边际,作为党中央国务院《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》确定的“长三角绿色生态屏障”重要组成部分,是四省边际生态核心,自然禀赋得天独厚,森林资源丰富,活立木蓄积量3249.78万立方米,森林植被碳储量为1846.06万吨,森林覆盖率69.66%,域内钱江源—百山祖国家公园是全国10个国家公园试点之一。衢州市承担了国家林草局的诗画浙江大花园核心区国土绿化试点示范项目,为此绿色中国融媒体记者采访了浙江省衢州市林业局局长徐洪水。     

基于遥感信息的森林生物量、碳储量估测技术研究

利用遥感数据结合地面调查建立模型是定量评价森林生物量、碳储量的重要手段、以遥感数据及GIS易于获取的地学因子为主要信息源,应用逐步回归方法选取与森林生物量相关的7个遥感及地学因子为自变量,利用地面样地每木胸径调查数据结合生物量相对生长式获取样地生物量作为因变量,建立多元回归模型用于估测森林生物量．森林碳储量通过森林生物量结合碳转换系数获取、经方差分析检验,模型达到极显著相关水平．研究结果袁明,这一方法是获取较大尺度森林生物量、碳储量及其动态变化监测的有效方法．     

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。     

天堂山林场森林地上生物量及碳储量的遥感估算模型构建

基于广东省清远市天堂山林场的二类调查小班数据和 landsat8 遥感影像和多元逐步回归的方法，建立森林地上生物量模型，进而构建森林地上碳储量模型，对天堂山林场森林碳储量及其分布进行了估算，并讨论了预测结果及其精确性。结果表明：阔叶林、针叶林和混交林生物量模型的拟合优度分别为 0.77、0.67、0.69。基于碳储量估算模型计算生成的天堂山林场碳储量分布图与采用二类森林调查数据得到的碳储量分布图空间分布一致。验证了基于 landsat8 遥感影像的碳储量模型能为森林碳储量提供快速准确的估测。     

基于InVEST模型的森林生态系统服务功能评估研究进展

准确评估森林生态系统服务功能,是实现森林资源健康、可持续发展,更好地发挥森林生态服务功能的重要保障。InVEST模型具备驱动数据简单易获取、定量化评估精度高、评估过程和结果空间表达明晰、情景模拟预测功能强大的特点,已被广泛应用于森林生态系统服务功能评估的多个方面。文中概述InVEST模型的原理,重点对该模型在森林生态系统服务功能评估的几个热点应用进行详细介绍;系统评述国内外在应用InVEST模型对森林生态系统的碳储量、水源涵养、水土保持和生物多样性等服务功能进行评估方面取得的研究进展,总结各类应用中存在的局限和不足;提出利用InVEST模型开展森林生态系统服务功能评估的研究展望。     

基于森林清查资料的中国森林植被碳储量

利用第七次全国森林资源连续清查数据,以回归模型估计法作为乔木林生物量的主要计算方法,以树种含碳率作为生物量转换为碳储量的系数,从单木归并到样地,从样地加权平均至省级区域,估算乔木林碳储量;以加权平均转换系数估算疏林地、散生木和四旁树的碳储量,以模型法估算竹林、灌木林的碳储量。结果表明:中国森林植被碳储量主要集中在西南和东北两大区;乔木林是中国森林植被碳储量的主体;人工林碳储量在中国乔木林碳储量中比例超过15%;阔叶树的碳储量和碳密度均大于针叶树。     

基于地理加权回归模型的珠三角森林碳储量空间分布

森林碳储量是研究森林生态系统功能的重要指标,同时也是人们经营森林的参考。珠三角为国内重要的发达地区,研究其森林碳储量分布格局,可以为珠三角森林城市群建设提供重要的理论依据。为精准估测大尺度森林碳储量空间分布格局,以2017年珠三角区域419块森林资源连续清查样地数据为研究对象,采用普通最小二乘法(OLS)模型和4种地理加权回归(GWR)模型对珠三角森林碳储量进行空间分布预测。结果表明：4种GWR模型均比OLS模型有更好的拟合效果和独立性样本检验结果,其中MGWR(Gaussian)的模型拟合效果最佳,GWR(Gaussian)的独立性样本检验结果最佳;运用GWR(Gaussian)模型估测的珠三角森林单位面积碳储量为6.15～81.52 t/hm²,平均值为33.46 t/hm²,且估测误差优于OLS模型,整体上呈现中心高、边缘低的空间分布格局。地理加权回归方法能较有效地估测森林碳储量,并且通过调整模型形式和空间核函数可进一步提高估测精度,为珠三角森林碳储量估测提供了新的方法和思路。