温带长白山天然阔叶林沼泽湿地生态系统碳储量

目的数据性分析了几种沼泽类型的长期碳汇作用、碳储量和固碳能力。目的是为了揭示几种沼泽类型的空间变异规律。方法采用年轮分析仪及相对生长方程法与碳/氮分析仪测定法,研究了生态系统的植被年净固碳量及净初级生产力,主要研究温带长白山沿湿地过渡带环境梯度顺序分布的4种天然沼泽的生态系统碳储量(土壤和植被),这4种沼泽类型包括:白桦沼泽、毛赤杨沼泽、灌丛沼泽和草丛沼泽。并分析了这几种类型的沼泽沿过渡带水分环境梯度的分布格局。结果(1) 各个不同的沼泽植被碳储量分布((3.18±0.17) t/m2~(54.04± 23.76)t/m2)沿过渡带环境梯度呈递增趋势,2种阔叶林沼泽显著高于草丛沼泽和灌丛沼泽15.9~16.0倍和9.3~ 9.4倍(P < 0.05),且灌丛沼泽高于草丛沼泽0.63倍(P >0.05)。(2)土壤碳储量为((459.67±7.11) t/hm2~(824.5±50.79) t/hm2)跟随过渡带环境梯度出现递减趋势,草丛沼泽显著高于2种森林沼泽和灌丛沼泽30.8%~79.4%(P < 0.05),灌丛沼泽显著高于2种森林沼泽20.4%~37.1%(P < 0.05)。(3)生态系统碳储量((516.71±6.44) t/hm2~(827.52±50.96) t/hm2)的草丛沼泽显著高于灌丛沼泽与森林沼泽30.2%~61.3%(P < 0.05),这表明沿过渡带环境梯度生态系统碳储量总体上也呈递减趋势,灌丛沼泽高于白桦沼泽23.8%(P < 0.05)和毛赤杨沼泽10.0%(P>0.05)。(4)植被年净固碳量((2.44±0.03) t/(hm2·a)~(6.36±0.53) t/(hm2·a))沿过渡带环境梯度呈现出阶梯式递增趋势,2种森林沼泽显著高于草丛沼泽与灌丛沼泽1.4~1.6倍和1.3~1.4倍(P < 0.05),且高于中国陆地植被年均固碳量20%~30%及全球植被年均固碳量45%~55%。结论这表明森林沼泽湿地的固碳量远远高于陆地植被固碳量,故温带长白山2种阔叶林沼泽应属于高固碳湿地类型。      

黄河三角洲湿地生态系统碳储量研究

以黄河三角洲湿地生态系统为研究对象,通过对区域内不同类型土壤进行取样调查,测算出黄河三角洲湿地6种土壤-植被生态系统的净生态系统生产力(NEP),进而对此生态系统的碳汇进行表征分析。结果表明：黄河三角洲湿地生态系统中海土类型土壤的有机碳储量最高(132.43 t/hm²),最低的是灰砂质冲积土(85.54 t/hm²);植被碳储量范围在1.23～1.73 t/hm²之间,其中最高的是江土,最低的是壤质滨海盐土;土壤碳排量最高的是壤质滨海盐土(5.00 t/hm²),最低的是海土(3.56 t/hm²);黄河三角洲湿地的6种土壤-植被生态系统均为碳汇,净生态系统生产力在82.98～128.88 t/hm²范围内,以海土净生态系统生产力最高,以灰砂质冲积土最低。综上所述,黄河三角洲湿地生态系统主要以碳汇形式存在,但其中植被固碳量较低,为巩固加强生态系统的碳汇能力,应增加植被固碳量。     

小兴安岭天然白桦林生态系统碳储量

采用相对生长方程与碳/氮分析测定法,测定小兴安岭天然白桦林在7个立地类型(阳坡上、中、下部和阴坡上、中、下部及谷地)的生态系统碳储量(植被和土壤)、净初级生产力与年净固碳量,揭示立地类型对白桦林碳汇功能的影响规律。结果表明:1)小兴安岭白桦林植被碳储量((49.39±3.09)~(89.20±10.17)t/hm2)在谷地、阳坡下部和阴坡上、中部4个立地类型显著高于阳坡上、中部及阴坡下部3个立地类型(38.2%~80.6%,P＜0.05)。2)其土壤有机碳储量((147.30±21.39)~(273.67±22.67)t/hm2)在阴坡上、中部和谷地最高,显著高于阳坡上、中部和阴坡下部(27.9%~85.8%,P＜0.05),阳坡下部居中,仅显著高于阴坡下部(53.3%,P＜0.05),阳坡上、中部和阴坡下部相对较低。3)其生态系统碳储量((207.88±16.07)~(357.85±20.80)t/hm2)在谷地、阳坡下部和阴坡上、中部4个立地类型显著高于阳坡上、中部和阴坡下部3个立地类型(33.2%~72.1%,P＜0.05)。4)其植被净初级生产力((5.80±0.26)~(8.87±1.17 )t/(hm2·a))在阳坡下部和阴坡上、中部3个立地类型相对较高,显著高于阴坡下部(31.2%~52.9%,P＜0.05),阳坡上、中部与谷地3个立地类型居中,高于阴坡下部(15.5%~26.4%,P＞0.05),阴坡下部最低。5)其年净固碳量((2.76±0.10)~(4.15±0.32)t/(hm2·a))在阳坡下部和阴坡上、中部3个立地类型相对较高,显著高于阴坡下部(27.9%~50.4%,P＜0.05),阳坡上、中部与谷地3个立地类型居中,高于阴坡下部(12.3%~23.9%,P＞0.05),阴坡下部最低。因其植被年净固碳量低于我国陆地植被平均固碳量(15.3%~43.7%),故小兴安岭天然白桦林属于碳汇功能相对较低的森林类型。      

排水造林对大兴安岭湿地生态系统碳储量的影响

采用样带调查与对比分析方法,研究大兴安岭人工落叶松沼泽林的生态系统碳储量(植被、凋落物及土壤)和 年固碳量沿湿地过渡带环境梯度(0 ~400 m)分布格局,并与相应生境天然湿地对比分析,揭示排水造林对湿地碳 储量及固碳能力的影响规律。结果表明:1)人工沼泽林与天然湿地的植被碳储量(6.49 ~ 59.95 和3.24 ~ 78.97 t/ hm2 )沿过渡带环境梯度均呈递增趋势,排水造林使过渡带100 ~300 m 生境植被碳储量显著提高了43.9% ~240.8% (P 0.05),300 ~ 400 m 生境植被碳储量显著降低了24.1% (P 0.05);2)两者凋落物碳储量(1.61 ~ 4.69 和 1.51 ~4.34 t/ hm2 )沿过渡带环境梯度也呈递增趋势,排水造林使100 ~ 200 m 生境凋落物碳储量显著提高了 84.1%(P 0.05);3)土壤碳储量(163.03 ~308.68 和192.09 ~ 382.91 t/ hm2 )沿过渡带分别呈先高后低且恒定与 递减趋势,排水造林使0 ~300 m 生境土壤碳储量显著降低了19.4% ~43.4% (P 0.05);4)两者生态系统碳储量 (227.68 ~316.78 和275.40 ~387.67 t/ hm2 )分别呈现0 ~ 100 m 高、100 ~ 400 m 低且恒定和0 ~ 300 m 高且恒定、 300 ~400 m 低的不同分布格局,且排水造林使0 ~ 300 m 生境生态系统碳储量显著降低了18.3% ~ 31.2% (P 0.05);5)净初级生产力与年固碳量(3.67 ~10.34、8.03 ~10.77 t/ (hm2·a);1.59 ~ 4.87、3.24 ~ 5.07 t/ (hm2· a))沿过渡带分别呈递增与恒定分布,排水造林使过渡带0 ~ 100 m 生境净初级生产力与年固碳量显著降低了 54.3%和50.9%(P 0.05),100 ~ 400 m 生境净初级生产力与年固碳量有所增加或减少但不显著( -19.3% ~ 18.7%和-20.1% ~17.3%,P 0.05)。因此,排水造林显著降低了沼泽湿地生态系统碳储量,但对其固碳能力影 响相对较弱。      

大兴安岭过火区不同森林生态系统碳储量的变化

以1987年"5.6"森林大火过火区6种不同森林生态系统类型为研究对象,采用标准木法和收获法,分析不同生态系统在火干扰27 a后的植被碳储量。结果表明:不同森林生态系统类型的植被碳储量存在差异,相同森林群落类型中不同组分的植被碳储量差异也较大,其中乔木层和凋落物层是森林植被碳储量的主要贡献者;6种不同森林生态系统在火烧干扰27 a后的植被碳储量为23.17~54.06 t/hm^2,碳储量由大到小的顺序为兴安落叶松人工林、樟子松次生林、兴安落叶松次生林、樟子松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中);植被碳储量恢复度从大到小的依次为兴安落叶松人工林、白桦次生林(沟谷)、白桦次生林(坡中)、兴安落叶松次生林、樟子松次生林、樟子松人工林,分别恢复到同林型成熟林分的49%、43%、36%、35%、33%和25%;兴安落叶松人工林碳储量最高,恢复效果最好。不同森林生态系统类型碳储量与其对应的成熟林碳储量的巨大差异,说明随着森林生态系统的恢复将继续积累大量生物量碳,具有潜在碳汇效应。     

采伐干扰对大兴安岭落叶松-苔草沼泽植被碳储量的影响

运用采伐干扰试验与树干解析法,对比分析了大兴安岭不同采伐强度(未采伐——对照、轻度择伐——25%、中度择伐——35%、强度择伐——50%)下落叶松-苔草沼泽的植被生物量、碳含量、碳储量、净初级生产力及年净固碳量的变化,揭示采伐干扰(5a后)对落叶松-苔草沼泽植被碳储量及固碳能力的影响规律。结果表明:①不同采伐强度样地植被生物量为(135.03±7.72)-(204.71±1.71) t/hm²,择伐使其降低了8.7%-34.0% (P<0.05),且呈现出随择伐强度增大而递减的变化规律;②择伐使群落建群种兴安落叶松和白桦(两树种各组分碳含量为(439.05±9.70)-(508.41±27.09) g/kg的树干和树叶碳含量降低了4.1%-11.7% (P<0.05),轻度和强度择伐使灌木层(444.87±5.40)-(472.52±9.44) g/kg与凋落物层(433.64±16.23)-(468.82±21.27) g/kg的碳含量降低了3.8%-5.9%和6.0%-7.5% (P<0.05),但择伐对草本层碳含量(399.34±83.65)-(419.20±23.75) g/kg无显著影响;③不同采伐强度样地植被碳储量为(61.16±0.67)-(99.61±1.47) t·C/hm²,择伐使其降低了15.5%-38.6% (P<0.05),且呈现随择伐强度增大而递减的变化规律;④不同采伐强度样地植被净初级生产力与年净固碳量在(6.48±0.28)-(11.87±0.92) t·hm^-2·a^-1和(3.52±0.21)-(6.29±0.92) t·C·hm^-2·a^-1之间,轻度和中度择伐使两者提高了69.1%-83.2%和52.0%-78.7% (P<0.05)。因此,轻度择伐和中度择伐能够提高落叶松-苔草沼泽净初级生产力与碳吸纳能力。     

大兴安岭主要沼泽湿地土壤碳氮垂直分布特征

为了研究大兴安岭北部两类主要沼泽湿地(柴桦-笃斯越桔和落叶松-杜香)土壤有机碳和全氮的垂直分布特征与积累特征,采用重铬酸钾-外加热法、凯氏定氮仪分别测定了土壤有机碳、全氮质量分数,并用环刀法测定了土壤密度.结果表明:两类湿地剖面有机碳分布均具有明显的储碳层和淀积层;上层的储碳层厚度约为10 cm,有机碳平均质量分数分别...     

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。     

人工林生态系统碳储量研究进展

为了解人工林在整个陆地生态系统中的固碳作用,调研了大量有关人工林碳储量的文献资料,对人工林碳储量的研究方法及研究结果进行梳理。归纳了人工林碳储量的研究方法,并分析热带、亚热带、暖温带和寒温带4个地带的人工林碳储量,发现人工林具有显著的碳汇能力,尤其是亚热带地区最为明显。同时指出了不足并提出建议,以期为今后研究提供参考。     

广西红树林湿地土壤有机碳储量估算

以典型区域茅尾海红树林自然保护区为样区,采样估算广西红树林湿地沉积层有机碳储量。结果表明,红树林土壤有机碳含量平均值从大到小排列顺序为混交林桐花光滩,0~50 cm土层分别为2.797%、1.218%和0.870%;红树林湿地土壤有机碳储量由大到小依次为混交林桐花光滩,混交林、桐花和光滩0~50 cm土层土壤有机碳储量分别为142.79、47.25和47.21 t/hm2。与周边红树林地区相比,钦州湾混交林的各层土壤碳储量与深圳湾红树林和海口的白骨壤接近,但远低于深圳福田的秋茄林和海口的桐花,而钦州湾桐花、光滩的各层土壤碳储量与深圳湾光滩较接近。     

泰山森林生态系统碳储量及碳密度研究

按照植被组成差异将泰山森林划分为油松林、赤松林、黑松林、华山松林、侧柏林、栎林、刺槐林、混交林、经济林和草甸共10种植被类型,分类型设置典型样地,并结合生物量经验（回归）模型估计法测算了泰山森林生态系统乔木、灌木、草本、枯落物及土壤各层的碳储量和碳密度。结果表明：泰山森林生态系统总碳储量为240.54×104 t,不同植被类型森林碳储量由高到低依次为油松林（85.63×104 t）＞混交林（57.29×104 t）＞刺槐林（28.11×104 t）＞栎林（22.50×104 t）＞侧柏林（16.75×104 t）＞赤松林（14.90×104 t）＞经济林（6.12×104 t）＞黑松林（3.93×104 t）＞华山松林（2.75×104 t）＞草甸（2.55×104 t）;不同空间层次碳储量所占比率由高到低分别为土壤层（77.52％）、乔木层（20.60％）、枯落物层（1.49％）、草本层（0.22％）、灌木层（0.17％）,其中土壤层和乔木层占总碳储量的98.12％,土壤层碳储量约是植被层的3.69倍。泰山森林生态系统总碳密度为202.17 t/hm2,各植被类型中碳密度最大的为刺槐林（310.88 t/hm2）,从森林的碳汇功能来讲,刺槐林不仅不能减少面积,而且应成为今后强化经营管理的对象。     

应用CASA模型估算河南省主要森林植被碳储量

森林作为陆地生态系统的主体,也是最大的碳库,对维持全球气候稳定,减缓温室效应等有着至关重要的作用。为了解河南省主要森林的植被碳密度及碳储量,以遥感影像(MODIS13Q1)和气象数据为基础,利用CASA模型及植物枯损模型,对河南省2000、2005、2010、2015、2019年(以9月为例)主要森林区域的碳密度及碳储量进行了估算,并分析了其变化趋势。结果表明：2000—2019年,森林区域碳密度平均值为35.21～49.56 t/hm²,碳密度增加与减少的变化趋势面积比为2.52;主要森林区域植被碳储量整体呈现出增加趋势,由2000年的630 962.48 t增加到2019年的716 805.06 t, 2000—2019年碳储量净增加85 842.48 t,平均增长速率为4 292.129 t·a^-1;不同植被类型中碳储量由大到小依次为：阔叶林、灌从、针叶林、草丛、混交林。其中阔叶林碳储量最大,平均占总碳储量的比例为68.52%,混交林占比最少,仅为2.42%;不同植被类型的碳密度平均值每年从大到小排列总体表现为：落叶阔叶林、混交林、草丛...     

中国森林生态系统碳储量及其影响因素研究进展

综述了中国森林生态系统固碳能力、植被碳库、凋落物碳库和土壤碳库的研究现状,并分析了森林生态系统碳储量的主要影响因子,探讨了我国未来研究的发展趋势和亟待解决的问题。     

降水和冻融循环对大兴安岭沼泽湿地温室气体交换的影响

以大兴安岭北坡沼泽湿地为研究对象,通过采集原状土柱、实验室内模拟降水年际变化(R80和R130:80 mm和130 mm降水处理)和春季土壤冻融循环过程(培养温度:-15～5、-10～10℃和-5～15℃),评估降水和冻融对该沼泽湿地冻融期二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N2O)交换及温室气体净收支的影响。结果表明,相对于R80处理,R130处理减少CO_2排放(P0.05)、促进N2O(P0.05)和CH_4排放,冻融期生态系统总呼吸主导温室气体净收支,148 d培养期R80和R130处理温室气体净收支分别为2 955.8±258.9 kg CO_2-eq·hm~(-2)和1 951.1±317.3 kg CO_2-eq·hm~(-2),因此,丰沛降雨有利于减少冻融期该沼泽湿地对气候变化的正反馈效应。R80处理代表的常规降水条件下,冻融期CH_4和N2O交换对该沼泽湿地温室气体净收支的贡献可忽略不计;R130处理代表的丰沛降水条件下,土壤冻融会激发N2O排放,使该沼泽湿地在冻融期表现为强N2O排放特征。未来对沼泽湿地土壤冻融和综合温室效应评估应特别关注降水量年际变异的影响。     

山西太岳山主要森林生态系统碳储量与碳密度1）

基于样地调查与室内分析,运用清查平均生物量法和林木相对生长模型,研究了山西太岳山林区两种森林碳储量及碳密度空间分布特征。结果表明：研究区森林生态系统植被层含碳率变化范围为4．24～6．07 g· kg-1,土壤层含碳率变化范围为5．31～50．00 g· kg-1;两种植被类型平均森林碳储量：油松林为263．03 mg· hm-2,辽东栎林为292．31 mg· hm-2,辽东栎林约为油松林的1．12倍;在空间尺度上土壤层碳储量（173．35 mg· hm-2）＞乔木层（92．70 mg· hm-2）＞枯落物层（6．50 mg· hm-2）＞灌草层（5．23 mg· hm-2）,其中土壤层碳储量约占森林生态系统碳储量的62．4％;植被层各分层碳储量大小差异显著,土壤层碳储量随着土壤深度的增加而递减。     

福建省柑橘林生态系统碳储量的时空变化

通过野外实地调查对福建省柑橘林生态系统碳储量及其分布特点进行研究.结果表明:柑橘各器官生物量回归模型显示,柑橘各器官的相关性较好,树干、树叶、果实的相关系数均大于0.90,树高和基径的相关系数为0.89;柑橘林生态系统有机碳密度为222.80 t.hm-2,其中,土壤(0-100 cm)碳密度为200.21 t.hm-2,占总有机碳密度的89.86%,果树碳密度为22.58 t.hm-2,占10.14%;1978-2007年,柑橘林生态系统碳储量从3.16×106t增加到37.97×106t,年均增加1.20×106t,表现为碳汇;在第4-6次(1993-2003年)森林资源连续清查期间,柑橘林生态系统碳储量占全省森林生态系统碳储量的比重都高于2.43%;柑橘林生态系统碳储量在空间分布上表现出由闽东南向闽西北递增的规律,9个设区市的柑橘林生态系统碳储量呈现出不同的消长规律,三明市、南平市、漳州市3个地区平均柑橘林生态系统碳储量占全省的63.43%.     

兴安落叶松天然林生物生产力及碳储量研究

在兴安落叶松原始林试验区草类-落叶松林、藓类-落叶松林、杜香-落叶松林各设置2块标准地,在其中进行草本植物、藓类、灌木、乔木和枯枝落叶等地上生物量调查,根据实测数据建立生物量计算回归模型,计算各林型生物量与碳储量、平均生产力与年固碳量.结果如下:草类、藓类、杜香-落叶松林生物量分别为196.494 2t/hm2、162.293 5t/hm2、148.858 Ot/hm2,平均生产力为1.18t·hm-2·a-1～-2.79t·hm-2·a-1之间;碳储量分别为95.8001t/hm2、76.484 5t/hm2、73.127 5t/hm2,年固碳量为0.57t·hm-2·a～1.37 t·hm～·a-1之间.     

江西省进贤县磨盘洲湿地公园碳储量计算及策略研究

为了探索湿地公园碳储量,通过计量湿地公园的植物地上碳储量、植物地下碳储量、土壤碳储量和湖体碳储量,分析湿地公园碳储量的构成。结果表明:植物碳储量是磨盘洲湿地公园碳储量的主体,为204.367 t,占整个湿地公园碳储量的58.44%;大型乔木的碳储量大多高于小型乔木;不同类型乔木碳储量不同,落叶乔木、常绿乔木、阔叶乔木、针叶乔木的平均碳储量分别为71.90、37.49、54.47、64.21 t/(株·a)。     

草地生态系统土壤有机碳储量及其分布特征

【目的】从草地生态系统土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）储量分布特征来确定合理的放牧管理方式并为区域SOC储量估算提供依据。【方法】采用野外调查法分层测定典型草原0—100 cm SOC储量。【结果】①3个研究样地SOC储量为9.72—14.84 kg•m-2;②具有空间距离的3个研究样地土壤碳储量差异无统计学意义,样地内4种处理之间SOC储量差异显著,且均表现为中度放牧处理（moderate grazing,MG）＞轻度放牧处理（light grazing,LG）＞重度放牧处理（heavy grazing,HG）＞对照（control area,CK）;③随土层深度的增加SOC储量呈递减趋势,且不同土层之间SOC均有显著性差异。SOC储量与土层深度呈极显著相关关系（P＜0.01）,这种关系可以用对数和线性方程描述。【结论】典型草原亚带草地生态系统SOC储量具有相对稳定性,且呈现明显的垂直递减特征;同一植被亚带不同处理对SOC储量的影响显著高于空间差异;适度放牧利用有利于草地生态系统SOC固持。