云南省森林植被碳储量及其近10年动态变化

根据云南省第3次(1992-1997年)和第5次(2002-2007年)森林资源连续清查数据资料,采用生物量转换因子连续函数法,对云南省森林植被的碳储量、碳密度及其动态变化进行了分析研究.结果显示:近10年来云南省森林总碳储量由1997年的679.10 Tg(1 Tg=1012g)增长为2007年的884.11Tg,年增长率为2.67％;乔木林的碳密度由1997年的46.80 Mg/hm2(1 Mg=106 g),增长为2007年的50.58 Mg/hm2,高于全国的平均碳密度水平.云南省森林以幼、中龄林为主,占全省森林面积的65％以上,说明云南省森林植被具有巨大的固碳潜力.     

黄河流域森林植被碳储量分布特征及动态变化

根据四次全国森林资源清查数据,结合生物量估算模型及植被含碳系数,研究了黄河流域森林植被碳储量、碳密度的分布特征及动态变化。结果表明:（1）1989-2008年期间黄河流域森林植被总碳储量由131.15 Tg C增加到265.63 Tg C,且占全国森林植被碳储量的比例从2.83%增加到4.18%;期间森林植被的平均碳密度为34.47~39.00 Mg/hm²。（2）从林龄来看,2004-2008年期间黄河流域森林植被碳储量在各林龄组的分布差异不大,介于46.64~68.31 Tg C之间;天然林碳储量主要分布在中龄林、过熟林、成熟林、近熟林;人工林碳储量主要集中在幼龄林和中龄林。流域内森林植被、天然林及人工林平均碳密度均随着林龄增加而表现出上升趋势。（3）从森林起源来看,黄河流域天然林碳储量是人工林的3.5~4.5倍,且随着时间推移,天然林和人工林的碳储量均表现出增加趋势。（4）从不同河段来看,黄河流域森林植被碳储量主要集中于黄河上中游地区,占全流域的97%以上;2004-2008年期间黄河流域上、中、下游的森林植被碳储量比1999-2003年期间分别增加了7.61%,13.13%和136.98%。研究表明黄河流域森林植被碳储量占同期全国碳储量的比例呈增加趋势,且未来固碳潜力巨大,将在全国森林碳汇中发挥重要作用。     

秦皇岛市森林植被碳储量、碳密度及其空间分布

[目的]分析区域森林资源的碳储量大小及分布规律,为地方森林碳汇经营管理和规划提供科学依据。[方法]基于河北省森林资源清查数据,乔木树种采用方精云建立的生物量换算因子连续函数法,灌木和经济林采用平均生物量法,结合不同树种分子式含碳率,对秦皇岛市森林植储量和碳密度进行了估算,并运用ARCGIS软件对其空间分布进行了分析。[结果]2005年,秦皇岛市森林植被总碳储量为4.30×106 t,森林植被平均碳密度为11.72t/hm2。全市各区县森林植被碳储量空间分布上有显著差异,表现为"北部山区和中部丘陵高,南部平原低"的空间格局,而植被碳密度呈现相反的趋势。林分碳储量占总碳储量的56.04%,林分平均碳密度为12.09t/hm2。林分针阔分明,阔叶林碳储量略大于针叶林碳储量,天然林碳储量大于人工林碳储量。全市林分碳储量以中、幼龄林为主,二者各自占林分总碳储量的24.07%和56.31%。[结论]未来秦皇岛市森林植被仍具有较大的固碳能力。     

河北省青龙满族自治县2005-2050年森林植被碳储量及碳密度估算

基于河北省青龙满族自治县第七次森林资源清查数据,运用生物量转换因子法和平均生物量法,结合不同树种的分子式含碳率,估算了2005年青龙满族自治县森林植被碳储量和碳密度;利用回归分析法拟合青龙满族自治县林龄与碳密度之间的曲线关系。以2005年为基准年,假定林分面积保持不变,林木保持生长,推算2020年、2030年、2050年青龙满族自治县林分的碳储量和碳密度。研究结果表明:2005年青龙满族自治县森林植被碳储量为255.5万t,平均碳密度为10.73t/hm2,植被碳储量和碳密度大体呈现"北部和东南部山区较高,中部河谷丘陵地带低"的空间格局,植被碳密度国有林场高于其他乡镇;油松、灌木、柞树和经济林是青龙满族自治县森林植被碳储量的主体;2020年、2030年、2050年青龙满族自治县林分的碳储量分别为181.57万t,256.37万t,398.25万t,林分碳储量保持稳定增长的趋势。     

中条山森林碳密度时空变化及其驱动因素分析

森林碳库在全球碳循环中发挥着重要的作用。为深入了解山西省中条山区森林植被碳密度的时空动态变化及其影响因素,以2005—2015年3期国家森林资源连续清查数据为基础,通过随机森林和结构方程模型,定量研究了森林植被的碳密度以及各驱动因子对碳密度空间分布的贡献度。结果表明:(1)2005年、2010年、2015年中条山森林植被碳密度和碳储量分别为24.87,26.56,31.42 Mg C/hm²和15.89,16.00,20.15 Tg C,二者均呈持续增加趋势,年均增长率分别为2.63%和2.68%。(2)植被碳密度空间分布特征为高(＞100 Mg C/hm²)和中高(60~100 Mg C/hm²)碳密度样地主要分布在中条山中部和西南部,低碳密度区(＜60 Mg C/hm²)主要在东北部。(3)林龄和年均降雨量是影响研究区植被碳密度空间格局的重要驱动因子,林龄对碳密度的直接正向影响最为显著,年均降雨量通过对林分因子的间接影响进而影响碳密度的空间分布格局。     

华北落叶松人工林碳汇功能的研究

以河北省木兰林管局14～59年生华北落叶松人工林为对象, 研究树木不同器官和林分不同组分水平的生物量与碳储量.结果表明, 华北落叶松树干碳储量在树木总储量中所占比重最大, 林地土壤和林木碳储量所占林分碳储量的比重最大.华北落叶松人工林林分碳密度为平均206.02 t·hm-2;林木碳密度为27.58 t·hm-2, 林地土壤碳密度为157.14 t·hm-2.以林木蓄积量(M)为基础的林木生物量(W)与碳储量(C)的拟合方程为:W =10.210 1+ 0.732 1M, C=5.188 4+0.373 6M;以林龄(A)和优势木平均高(H)为基础的林地土壤碳密度(Soc)拟合方程为:Soc=-24.635 6-5.606 1A+14.936 0H+0.439 8AH.在此基础上计算得出, 木兰林管局华北落叶松人工林总碳储量约为571.43×104 t, 其中林木生物量约150.00×104 t、碳储量约为76.49×104 t, 土壤碳储量约435.85×104 t.     

滨海盐渍区不同土地利用方式土壤-植被系统碳储量研究

盐渍区土地利用变化与土壤-植被系统固碳潜力耦合关系的研究对以植被建设、增加碳汇为目的的盐渍区最优土地利用方式的实施具有重要的理论和实际意义。本研究以滨海撂荒盐碱裸地为对照,连续观测和定量描述栽植3年和10年的柽柳林、栽植2年和8年的人工枸杞林及冬季咸水结冰灌溉结合地膜覆盖下的棉田的土壤有机碳和植被生物量的动态变化过程,探讨滨海盐渍区不同土地利用方式下土壤-植被系统固碳能力,为进一步提升区域碳储量提供理论依据。研究表明:1)柽柳、枸杞的栽植及结冰灌溉结合覆膜等土地利用方式在撂荒盐碱地实施后,土壤-植被系统固碳能力明显增强,且土壤容重显著减小;栽植10年的柽柳林和栽植8年的枸杞林土壤-植被系统碳储量最高,分别为118.24 t·hm~(-2)和96.27 t·hm~(-2),比冬季咸水结冰灌溉结合地膜覆盖棉田增加58.51 t·hm~(-2)和36.54 t·hm~(-2),比撂荒盐碱裸地增加83.39 t·hm~(-2)和61.42 t·hm~(-2)。2)对不同土地利用方式固碳趋势研究发现,栽植3年的柽柳林和栽植2年的枸杞林土壤-植物系统固碳速率较高,分别为10.08t·hm~(-2)·a~(-1)和2.71 t·hm~(-2)·a~(-1)。冬季咸水结冰灌溉结合地膜覆盖棉田固碳速率较低,仅为0.53 t·hm~(-2)·a~(-1)。栽植10年的柽柳和栽植8年的枸杞样地,植株固碳速率明显减慢,土壤-植被系统表现为一个弱的碳源。春季地表覆膜处理棉花存活率低且植株成熟后秸秆被移除,碳储量每年净减少0.86 t·hm~(-2)。撂荒盐碱裸地在无外源碳补充的条件下表现为碳源,土壤-植被系统碳储量减少速率为1.42 t·hm~(-2)·a~(-1)。综上所述,滨海盐渍区人工栽植柽柳和枸杞是提高区域碳储量的有效途径。     

2013年河南省乔木林植被碳储量特征

准确评估区域范围内森林生态系统的固碳能力和趋势,系统分析不同森林类型的固碳能力时空异质性,对于实现森林可持续经营和固碳增汇具有重要意义。以河南省第八次森林资源清查数据为基础,运用生物量扩展因子法,研究了河南省乔木林植被的碳储量及碳密度特征。结果表明:2013年河南省乔木林植被碳储量7 422.78万t,其中栎类、杨树2个（组）树种植被碳储量占全省乔木林植被碳储量的67.32%。河南省乔木林植被平均碳密度为24.31 t/hm²,低于全国平均水平。河南省乔木林以幼、中龄林为主,其植被碳储量分别占全省乔木林植被碳储量的34.09%和40.84%。河南省天然林、人工林植被的碳储量相差不大,分别为3 512.35万t和3 910.43万t;平均碳密度分别为26.72 t/hm²,22.49 t/hm²。研究表明河南省乔木林植被,特别是人工林,未来固碳潜力巨大,将会在森林植被碳储量中占有越来越重要的地位。     

青藏高原东缘乔灌交错带地被物和土壤碳氮储量特征

为揭示青藏高原群落交错带地被物(枯落物和苔藓)和土壤碳、氮过程,以青藏高原东缘典型乔灌交错带云杉针叶林、云杉针叶林—高山柳灌丛交错区(乔灌)和窄叶鲜卑花灌丛3个林型为研究对象,采用野外调查和对地被物、土壤的采样分析,研究了乔灌交错带地被物和土壤有机碳和全氮储量及其分配特征。结果表明:3个林型的地被物有机碳和全氮储量大小顺序为乔灌针叶林灌丛,有机碳大小分别为28.73,19.96,5.31 t/hm~2,全氮储量大小分别为0.96,0.54,0.12 t/hm~2。灌丛0—30 cm土壤有机碳储量(148.37 t/hm~2)显著高于针叶林(118.19 t/hm~2)和乔灌(114.93 t/hm~2),而土壤全氮储量大小顺序则表现为灌丛(19.53 t/hm~2)乔灌(14.60 t/hm~2)针叶林(11.79 t/hm~2),10—20 cm土壤有机碳和全氮储量显著高于0—10 cm和20—30 cm土壤。综合地被物和土壤有机碳和全氮储量,3个林型地表有机碳、全氮储量大小顺序均表现为灌丛乔灌针叶林,0—30 cm土壤有机碳和全氮储量均显著高于地被物,分别占总储量的80.0%～96.5%和93.8%～99.3%。这些研究表明青藏高原东缘高寒灌丛群落扩张将增加地表碳、氮库,有利于生态系统碳、氮固存。     

封育对草地深层土壤碳储量及其固持速率的影响

为了揭示长期封育草地深层土壤碳、氮固持及固持速率,采用空间序列代替时间序列的方法,研究了黄土高原宁夏固原云雾山自然保护区长期封育草地土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)储量及其固持速率的变化特征。结果表明封育30年草地0—500cm各土层SOC储量显著高于封育10年草地和放牧草地,封育10年草地不同深度SOC储量与放牧草地并无差异;封育30年、10年和放牧草地STN储量在各土层无统计学上的差异,而封育30年不同深度STN储量显著高于封育10年和放牧草地;封育30年SOC,STN固持主要发生在10~30年间,0—500cm固持量分别为(482.5±39.3)Mg/hm~2,(27.7±2.4)Mg/hm~2,封育前10年有机碳、全氮固持量小,分别为(42.8±6)Mg/hm~2,(3.4±2.1)Mg/hm~2;封育30年0—500cm土层SOC和STN固持分别为(525.3±62.0)Mg/hm~2,(25.0±3.0)Mg/hm~2,固持速率分别为(17.5±2.1)Mg/(hm~2·a),(0.83±0.3)Mg/(hm~2·a);碳氮比随着封育年限增加而增大,随土层深度增加而降低。封育草地深层土壤有巨大固碳潜力,评估碳氮固持不仅要时间尺度,也要考虑深层土壤碳氮固持,以达到对生态系统碳氮储量评估的无偏估计。     

宁夏森林植被及土壤碳密度分布特征

根据宁夏回族自治区森林资源清查资料以及野外调查和室内分析的结果,对宁夏地区不同森林群落碳密度分布特征进行了研究。结果表明:1)天然林各植被层碳密度均值的大小顺序为:乔木层(57.66 Mg/hm2)细根(8.39 Mg/hm2)凋落物层(8.34 Mg/hm2)草本层(0.23 Mg/hm2)灌木层(0.20 Mg/hm2),乔木层生物量碳密度占植被层总碳密度的77.06%;2)土壤碳密度均值在170.15~354.29 Mg/hm2间变化,以罗山油松+山杨林最高,贺兰山青海云杉林最低,就土层垂直分布来讲,50~100 cm土层碳积累最多,占整个剖面土壤碳密度的40%左右;3)各天然林生态系统碳密度均值变化范围为221.63~444.77 Mg/hm2,在罗山油松+山杨林最大,六盘山华山松+少脉椴林最小;4)宁夏天然林生态系统土壤碳密度是生物量碳密度的4.09倍,由于土壤碳库稳定性高于地上植被碳库,土壤碳密度较高的针阔混交林和阔叶林具有巨大的固碳潜力。     

北京市松山天然油松林生态系统的碳储量

[目的]分析北京市松山地区天然油松林生态系统碳储量,为研究区天然油松林的碳固定和碳储量管理研究提供理论依据。[方法]以北京市松山天然油松林生态系统为研对象,设置标准样地进行乔木。灌木。草本。凋落物调查,采集并分析0—100cm土层土样,根据相关方程计算出生态系统以及各个层次的碳储量。[结果]植物体含碳率变化在42.39%~49.95%,0—100cm土壤含碳率变化在0.26%~1.31%。天然油松生态系统碳储量为147.24 Mg/hm2,其中植被碳储量为57.14 Mg/hm2,占生态系统碳储量的36.7%,植被各层碳储量的顺序为乔木(54.93Mg/hm2)灌木(0.45Mg/hm2)草本(0.29Mg/hm2);土壤碳储量为66.35 Mg/hm2,占生态系统碳储量的46.30%,分别是植被碳储量的1.16倍和凋落物碳储量的2.79倍,且随着土层深度的增加而递减;凋落物碳储量为23.75 Mg/hm2,占生态系统碳储量17%。[结论]松山地区天然乔木对植被碳储量的贡献率最大,松山地区天然油松林植被含碳率表现为:乔木灌木草本凋落物。     

基于遥感影像的桂西北喀斯特区植被碳储量及密度时空分异

本研究基于1990年、2000年和2005年遥感影像数据, 结合高程、气象与样地调查等数据, 运用地理信息系统技术, 对桂西北喀斯特区植被碳储量及密度进行了分析。研究结果表明: 从1990年到2005年, 研究区域植被碳储量与密度呈增加趋势, 1990年、2000年和2005年植被碳储量分别为1.03×10⁸ t、1.41×10⁸ t和1.63×10⁸ t, 植被碳密度分别为14.82 t·hm^-2、20.38 t·hm^-2和23.49 t·hm^-2, 基本与四川省(18.47 t·hm^-2)、江西省(25.38 t·hm^-2)植被碳密度值一致; 在空间分布上, 区域植被储量与碳密度大致呈现西高东低、中低山(海拔>500 m)高而峰丛洼地(海拔<500 m)低的分布格局, 1990年西部大部分县市的植被碳密度为15~22 t·hm^-2, 而中东部大部分县市的植被碳密度为8~15 t·hm^-2; 而时间上的变化在空间上表现为, 植被碳储量与密度不同程度地表现为低值区的东部增加, 高值区的西部减少或轻微增加, 典型喀斯特区植被碳密度增加明显(1990年和2005年植被碳储量比例分别为45.54%和51.99%)。研究结果表明, 峰丛洼地植被碳储量与密度显著增加, 生态环境移民、退耕还林等石漠化治理措施效果显著, 有利于增强区域植被碳汇。     

Soil carbon sequestration in sub‐Saharan Africa: a review

Restoration of degraded soils is a development strategy to reduce desertification, soil erosion and environmental degradation, and alleviate chronic food shortages with great potential in sub‐Saharan Africa (SSA). Further, it has the potential to provide terrestrial sinks of carbon (C) and reduce the rate of enrichment of atmospheric CO₂. Soil organic carbon (SOC) contents decrease by 0 to 63 per cent following deforestation. There exists a high potential for increasing SOC through establishment of natural or improved fallow systems (agroforestry) with attainable rates of C sequestration in the range of 0·1 to 5·3 Mg C ha⁻¹ yr⁻¹. Biomass burning significantly reduces SOC in the upper few centimeters of soil, but has little impact below 10 to 20 cm depth. The timing of burning is also important, and periods with large amounts of biomass available generally have the largest losses of SOC. In cultivated areas, the addition of manure in combination with crop residues and no‐till show similar rates of attainable C sequestration (0 to 0·36 Mg C ha⁻¹ yr⁻¹). Attainable rates of SOC sequestration on permanent cropland in SSA under improved cultivation systems (e.g. no‐till) range from 0·2 to 1·5 Tg C yr⁻¹, while attainable rates under fallow systems are 0·4 to 18·5 Tg C yr⁻¹. Fallow systems generally have the highest potential for SOC sequestration in SSA with rates up to 28·5 Tg C yr⁻¹. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.     

Potential of mine land reclamation for soil organic carbon sequestration in Ohio

Soils are an effective sink for carbon storage and immobilization through biomass productivity and enhancement of soil organic carbon (SOC) pool. The SOC sink capacity depends on land use and management. Degraded lands lose large amounts of C through SOC decomposition, erosion, and leaching. Thus, restoration of disturbed and degraded mine lands can lead to increase in biomass productivity, improved soil quality and SOC enhancement and sequestration. Reclamation of mined lands is an aggrading process and offers significant potential to sequester C. A chronosequence study consisting of 0‐, 5‐, 10‐, 15‐, 20‐ and 25‐year‐old reclaimed mine soils in Ohio was initiated to assess the rate of C sequestration by pasture and forest establishment. Undisturbed pasture and forest were used as controls. The SOC pool of reclaimed pasture sites increased from 15·3 Mg ha⁻¹ to 44·4 Mg ha⁻¹ for 0–15 cm depth and from 10·8 Mg ha⁻¹ to 18·3 Mg ha⁻¹ for 15–30 cm depth over the period of 25 years. The SOC pool of reclaimed forest sites increased from 12·7 Mg ha⁻¹ to 45·3 Mg ha⁻¹ for 0–15 cm depth and from 9·1 Mg ha⁻¹ to 13·6 Mg ha⁻¹ for 15–30 cm depth over the same time period. The SOC pool of the pasture site stabilized earlier than that of the forest site which had not yet attained equilibrium. The SOC sequestered in 0–30 cm depth over 25 years was 36·7 Mg ha⁻¹ for pasture and 37·1 Mg ha⁻¹ for forest. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.