土地利用变化对植被碳储量的影响——以安徽省芜湖县为例

土地利用/植被覆盖是影响陆地上植被碳循环重要因子之一.该研究采用2000、2005、2010年3期的遥感影像,综合运用GIS和RS技术提取芜湖县2000 ～2010年土地利用变化数据,再根据前人对植被净初级生产力的研究成果,估算芜湖县土地利用变化对植被碳储量的影响.结果表明:在2000～2005年期间,约33.60 km2耕地与19.50 km2林地转化为草地、水域和建设用地,使得芜湖县植被碳储量约减少了9.54×103 t.2005 ～ 2010年林地及草地大面积转化为建设用地,致使植被碳储量持续下降了约9.51×103 t.该研究表明芜湖县植被碳储量减少趋势较为明显,其中林地面积变化对芜湖县植被碳储量影响最大.     

土地利用变化对森林植被碳储量的影响分析——以江西省宁都县为例

【目的】确定土地利用变化对江西省宁都县森林植被碳储量的影响,探讨土地利用类型间转换对森林植被碳储量影响的具体原因,以期为国土空间格局优化,政府主管部门碳汇林业经营决策、林业碳汇计量监测及应对气候变化响应等提供决策参考或科学依据。【方法】基于土地利用变化,利用江西省宁都县林地变更年度数据、应用马尔科夫转移矩阵对土地利用变化进行分析,采用生物量扩展因子法、单位面积生物量法估算因土地利用变化导致的森林植被碳储量变化,分析土地利用变化对森林植被碳储量的影响,并通过面积权重和单位面积森林植被碳储量变化进一步分析主要影响因子的具体原因。【结果】2017—2021年,宁都县土地利用类型之间的转换面积为26 299.85 hm²,总体来看主要还是林业用地之间的转换,其中乔木林转出12 968.15 hm²、占49.31%,转入9 968.21 hm²、占37.9%,是变化最活跃的土地利用类型;土地利用类型变化引起的森林植被碳储量变化值+120 429.46 Mg,表明森林植被碳储量是增加的;土地利用类型变化对森林植被碳储量影响排序前6的...     

厦门城市森林碳储量和碳密度时空变化特征

基于4期森林资源规划设计调查资料,运用生物量转换因子连续函数法,结合GIS空间分析手段,分析了厦门市城市森林主要植被类型碳储量和碳密度在不同城市化区域的时空变化特征。结果表明,1972-2006年,厦门市城市森林碳储量呈现出前期上升,后期小幅下降,总体上升的趋势,34 a间城市森林碳储量增加了865 589.71 t。在城市化梯度上,碳储量大小为中心区<近郊区<远郊区,碳密度大小为中心区>近郊区>远郊区。这主要是由于近郊区和远郊区面积比例较大以及不同区域间植被类型和龄组结构的差异,更深层次的原因是在城市化的快速发展过程中,土地利用变化、植树造林、人为经营管理活动等因素共同影响城市森林碳汇功能。     

广东省无瓣海桑和林地土壤碳储量研究

【目的】探究广东省无瓣海桑Sonneratia apetala和林地土壤的碳储量,为开展广东省红树林生物量为基础的碳汇调查与监测提供基础数据,也为开展全国红树林碳汇监测提供经验和方法。【方法】以无瓣海桑及林地0～100 cm土壤为研究对象,构建适用于广东省范围内的无瓣海桑生物量模型,对比研究10个地区的无瓣海桑与林地土壤碳储量。【结果】无瓣海桑生物量模型为W=0.033(D_2H)~(1.002),决定系数为0.952,模型拟合效果较好。广东省无瓣海桑林的总面积为1 724.12 hm~2,总碳储量为536 801.09 t,植被碳密度为50.81 t·hm~(-2),土壤碳密度为260.54 t·hm~(-2),总碳密度为311.35 t·hm~(-2),植被碳密度为总碳密度的16.32%,土壤碳密度为总碳密度的83.68%。10个地区无瓣海桑林总碳储量依次为:深圳2 790.65 t潮州3 088.34 t惠州10 479.30 t江门13 800.58 t茂名17 116.43 t湛江55 610.15 t中山58 562.90 t汕头66 498.62 t广州134 938.18 t珠海173 915.93 t。【结论】广东省无瓣海桑林碳储量主要集中于土壤层,不同地区的立地条件不同,其土壤碳储量及植被碳储量差异明显。     

珠三角地区农田生态系统植被碳储量与碳密度动态研究

【目的】探讨珠江三角洲农田植被的碳储量、碳密度及其动态,为区域的碳循环研究和农田生态健康评估提供依据。【方法】根据珠三角农作物产量及其经济系数、平均含碳量与果实含水率等数据,运用碳储量模型估算1993-2010年珠江三角洲农作物的碳储量和碳密度动态变化。【结果】珠江三角洲农田生态系统植被碳储量和碳密度从1993年的5．71×10^6和5．70t／ha,下降到2010年的2．83×10^6t和4．00t／ha。在珠三角洲各市中,佛山和中山的碳储量下降趋势最显著,而广州和佛山的碳密度下降趋势最明显。2010年,肇庆的碳密度（3．09t／ha）最高,珠海（2．86t／ha）次之,深圳（0．49t／ha）最低,其余7个城市的碳密度为0．80～3．00t／ha。水稻、甘蔗和蔬菜是珠三角农田植被碳储量构成中占比例最大的农作物,甘蔗（13．92t／ha）的平均碳密度最高,水稻（3．76t／ha）次之,蔬菜（0．63t/ha）最低。近年来珠三角农田植被中蔬菜所占比例增大,故与邻近区域相比其碳密度较低。【结论】珠江三角洲农田生态系统植被碳储量和碳密度总体呈下降趋势,耕地面积下降和种植结构变化是导致珠三角农田植被碳储量下降的主要原因,珠三角农田植被碳密度的下降则与种植结构变化有关。     

山西太岳山森林生物量与碳密度研究

基于2010,2015年2期森林资源连续清查数据,采用双向指示种分析(TWINSPAN)方法对山西太岳山森林植被进行群系分类,运用生物量转换因子连续函数法(variable BEFF)对太岳山森林生物量和碳密度进行动态分析。结果表明,太岳山共分为9个群系,其森林植被以油松群系、辽东栎+油松群系和辽东栎群系为主,占太岳山森林植被的75%;太岳山2010,2015年的森林总生物量分别为601.7万、713.4万t,平均生物量分别为74.43,88.26 t/hm~2,森林碳储量分别为300.8万、356.7万t,碳密度分别为37.22,44.13 t/hm~2,2010—2015年碳密度增加了6.91 t/hm~2,以1.38 t/(hm~2·a)的速率增加。     

乌江流域贵州段2000-2010年土地利用变化对碳储量的影响

【目的】探究流域尺度土地利用变化对碳储量影响。【方法】利用InVEST模型,根据2000和2010年贵州省乌江流域土地利用数据,分析了2000-2010年乌江流域碳储量时空变化特征。【结果】结果表明:1水田和旱地大幅减少,常绿阔叶林、落叶阔叶林、草地、建设用地大幅增加,水田转化为建设用地以及旱地转化为常绿阔叶林、落叶阔叶林、草地和建设用地突出;2整个流域碳储量由2000年的1 302.72×10~6t增加到2010年的1 356.31×10~6 t,增加了4.11%。10年间,常绿阔叶林、落叶阔叶林、灌木林和旱地的碳储量所占比例一直较大。常绿阔叶林、落叶阔叶林、灌木林和草地碳储量增加,针阔混交林、水田、旱地和未利用地的碳储量降低。流域碳储量空间结构呈北部、东南部较高,中南部、东北部较低的特点。南部和中部碳储量降低,其他地区碳储量增加。【结论】退耕还林工程及快速城镇化是影响该流域碳储量变化的主要因素。     

重庆市2005-2013年土地利用变化对植被碳储量的影响

对2005年和2013年2个年度遥感大样地采用区划判读与地面验证调查的方法,结合林地变更调查数据源,准确获得样地中的土地利用现状、土地利用变化及生物量信息,进而进行总体估算,得出重庆市2005、2013年土地利用现状及其变化数据,科学测算全市2005-2013年土地利用变化与林业活动所引起的植被碳储量变化情况,以期为林业应对气候变化、参与碳交易等工作提供有力数据支撑。结果表明:1)2005-2013年全市土地类型未发生变化面积7 169.15万hm²,发生变化面积1 070.85万hm²,变化率为13%;其中乔木林地增加38.53万hm²,年增加量4.82万hm²。2)2005、2013年植被碳储量分别是7 887.24、12 051.49万 t,分布特征表现为:乔木林地>竹林地>灌木林地>疏林地>未成林地,其中乔木林地碳主要分布于马尾松、栎类、柏木和杉木等优势树种（组）的林分中。3)2005-2013年全市植被碳储量增加4 164.25万t,增长率为52.80%,其中土地利用变化导致的增加量1 208万t,年增量151万t,表明该区域土地利用变化对植被碳库具有明显的增汇效应。     

广州市森林生物量及碳储量评估

基于广州市森林资源二类调查数据和广东主要树种的木材密度和碳密度数据,采用 IPCC 方法对广州市森林生物量和碳储量进行评估,结果表明：广州市林业用地中森林生物量为1610．53×104 t,单位面积生物量为54．82 t／hm2,乔木林生物量为60．94 t／hm2,乔木林生物量占总生物量的84．28％;广州市林业用地中森林碳储量为792．60×104 t,乔木林碳储量占85．63％;单位面积森林碳储量为26．98 t／hm2,乔木林生物量为30．47 t／hm2。森林生物量和碳储量主要依赖于森林蓄积量,因此,选择蓄积量大的树种造林,加强森林经营管理是提高森林生物量和碳储量以及城市森林功能的重要途径。     

清远清新区森林生物量及碳储量评估

基于2016年清新区森林资源档案数据,运用生物量转换因子连续函数法(BEF)对清新区森林生物量和碳储量进行评估。结果表明:该区乔木林的生物量和碳储量分别为7933572t和3570107.4t,乔木林生物量占森林生物量的92.31%,乔木林碳储量占森林碳储量的92.31%;主要树种的生物量为7967160t,碳储量为4000000.86t,平均生物量为64.04t/hm~2,碳密度为32.15t/hm~2,碳密度低于全国和世界的平均水平。     

安徽省森林植被碳储量、碳密度动态及固碳潜力

为了明确安徽省森林植被碳储量动态变化特征,基于安徽省1989-2014年6次森林资源连续清查数据,采用生物量-蓄积量转换函数,结合主要树种含碳率,估算了安徽省森林植被的碳储量、碳密度和固碳潜力。结果表明:安徽省森林植被碳储量由1989年的32.98×10~6t C增加到2014年的85.72×10~6t C,碳汇量为52.75×10~6t C,年均增长率为4.06%,碳密度增加了8.51 t C/hm~2。乔木林是安徽省森林植被碳汇的主要贡献者,竹林次之,二者分别占安徽省森林植被碳汇的83.27%、13.41%,各林型平均碳密度大小顺序为竹林、乔木林、经济林、灌木林和疏林;不同龄组乔木林的碳储量大小顺序为中龄林、幼龄林、近熟林、成熟林和过熟林,且表现出林龄越大,碳密度越大的趋势;天然林植被碳储量略高于人工林;安徽省森林植被固碳潜力为35.67 t C/hm~2,栎类固碳潜力最大。因此,安徽省森林植被碳汇能力明显增强,但碳密度较低,加强科学经营管理至关重要。     

北京主要森林类型碳储量变化分析

利用全国森林资源清查资料中的北京市部分,基于生物量转换因子法,通过建立不同森林类型蓄积量与生物量间的回归方程,估算出北京市不同时期森林的生物量和碳储量,并对碳储量的变化进行了分析。结果表明:北京市森林碳储量在5 a内由796万t增加到852万t,呈现增长的趋势,各森林类型碳储量的变化与相应森林类型面积变化呈正相关关系。在全市森林总碳储量中,栎类Quercus spp.,阔叶类,杨树Populus spp.在碳汇中起着重要的作用。树种年龄组成上的不合理很大程度上限制了北京的森林碳汇能力,幼龄林与中龄林面积大但是碳储量较低,成熟林碳储量所占比例较大,不同植被类型以及不同龄组的森林碳密度呈现略微下降的趋势,碳密度随着龄级的增长而增加,其他林分要素在碳汇中发挥着较为重要的作用。表4参20     

福建省森林碳储量估算与动态变化分析

以福建省1998、2003、2008年连续3期森林资源固定样地清查统计数据为基础,结合不同森林类型生物量与蓄积量回归方程,对福建省森林植被的碳储量和碳密度进行估算,并进行期间的动态变化分析,其结果表明:随着福建省林业的发展,自1998年其森林碳储量有了明显的提高,人均碳密度由38.55 t/hm2上升至65.65 t/hm2,已超过全国41.1 t/hm2的平均碳密度,但从其年龄结构上分析,近熟林以上的森林碳储量虽然有所增加,但其碳密度呈下降趋势,则表明近熟林以上森林质量有所下降,森林结构仍有待于进一步调整与改善。     

1979—2020年杭州市富阳区土地利用对耕层土壤有机碳储量变化的影响

土地利用变化对陆地生态系统碳储量变化影响显著,在制定土地政策时,必须考虑土地利用变化对土壤碳储量的动态影响。以杭州市富阳区为研究对象,探讨了1979—2006年间土地利用变化对碳储量的影响,并预测评价了县区级土地利用规划政策对土壤碳库的影响。结果显示:研究区1979—2006年间土地利用变化导致全区植被碳总量损失为273.4 Gg,表层土壤(0—20 cm)有机碳总量损失为771.0 Gg,建设占用耕地和林地是导致土壤碳储量下降的主要原因。预测2006—2020年间研究区植被碳损失的年均速率将减至25.93 kg·hm^-2,土壤有机碳损失的年均速率将减至27.48 kg·hm^-2。制定合理政策和有效措施来保护林地,抑制建设用地增长,扭转土壤碳损失趋势势在必行。     

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...     

休宁县主要树种生物量及碳储量分析

以2009年休宁县森林资源二类调查数据为基础,运用基于生物量和蓄积量之间关系的生物量转换因子连续函数法,对休宁县的主要树种生物量、碳储量和碳汇价值进行了估计。结果表明:休宁县林分主要树种为杉木、栎类、马尾松、槠类和枫香,其中杉木林分面积占林分总面积的56.0%,占优势地位。中幼林面积占林分总面积的71.0%,成过熟林面积占林分总面积的29.0%。主要树种生物量为476.92万t,碳储量为238.46万t,碳汇价值为1.5亿元人民币。林分单位面积生物量为45.30 t.hm-2,平均碳密度为22.65 t.hm-2。林分单位面积生物量和碳密度都低于全国平均水平。因此,休宁县具有很大的碳汇潜力。     

四川省森林植被碳储量及碳密度估算

基于第8次全国森林资源连续清查数据,采用生物量扩展因子法,对四川省森林植被资源的碳储量及碳密度进行估算及分析。结果表明:截止2013年,四川省森林植被总碳储量为729.05 Mt,森林植被平均碳密度为43.26 t/hm~2,林分生物量为1 331.66 Mt,林分碳储量为670.09 Mt,林分平均碳密度为56.84 t/hm~2;针叶林碳储量在四川省森林各林型碳储量中贡献最大,成过熟林在不同林龄结构碳储量中占有重要地位;幼龄林及中龄林面积占森林林分面积的42.67%,说明四川省森林植被资源趋于年轻化,具有巨大的发展潜力,随着林龄的增长,林分碳密度与各龄组中单位蓄积量呈逐渐增长趋势。     

江苏省森林植被碳储量分布结构及变化特征

2010年以来,江苏省森林资源呈现出面积下降但蓄积增长的分化走势,森林类型和区域分布发生结构性变化,对全省森林植被碳储量产生较大影响。基于全国第8次（2010年）、第9次（2015年）2期森林资源清查资料,利用生物量转换因子连续函数法对5 a间全省森林植被碳储量、碳密度、地理空间分布格局及动态变化的特征和原因进行了研究。结果表明:1）2015年江苏省森林/林木碳储量分别为3 638.10×10⁴t、4 594.59×10⁴t,相比2010年增长8.94%、11.53%,森林碳密度23.15 t/hm²,增加14.22%。2）2015年全省乔木林碳储量3 321.73×10⁴t,同比增长9.97%,树种（组）碳储量比重标准差下降4.38,其中杨树比重降低17.45 %,树种碳储量更平衡;碳储量林龄分布由2010年时集中于中龄林（53.86%）大幅调整为23∶33∶44（幼∶中∶近成过）,结构更为合理。3）2015年全省森林碳储量在地理板块间分布比重为苏北57.26%、苏南32.61%、苏中10.13%,前两者分别降低10.5%、增长10.65%,区域分布结构趋于均衡,不同类型在市域间表现较大差异性。经分析,全省各森林类型间、树种间、林龄间、区域间的碳储量、碳密度结构趋向合理,增长的可持续性得到强化,在不同地区间造林绿化、采伐消耗、森林抚育等针对性措施驱动下,全省碳库潜力巨大,未来增长空间与速度可观。同时,在四旁树和散生木碳储量估算方法、不同树种（组）宜地生物量转换因子甄选、江淮地区灌木经济林和竹林单位面积碳储量因子选取等方面做了讨论,以期为更高精度下基于清查数据估算华东平原省份森林植被碳储量提供借鉴。     

薄山林场森林生态系统碳储量与碳密度动态研究

基于1987-2007年3次森林资源清查数据,运用材积源生物量法对河南省驻马店市薄山林场森林生态系统的碳储量进行测算。结果表明,1987-2007年,薄山林场森林植被总的碳储量从421304．99 t增加到636843．53 t,林分碳密度从94．09 t／hm2增加至113．51 t／hm2,碳储量增加明显;乔木层平均碳密度在2007年达到33．90 t／hm2,高于河南省整体水平,接近于全国水平;薄山林场森林生态系统的碳汇贡献最大的主要是近熟林、成熟林与过熟林,但潜力在于中龄林与近熟林。     

基于森林资源二类调查数据的森林碳储量和固碳潜力评估——以西藏自治区扎囊县为例

基于森林资源二类调查数据,运用生物量转换因子法和单位面积平均生物量法,估算西藏自治区扎囊县森林生物量,再乘以含碳系数估算森林碳储量。根据生物群落演替的顶级理论和空间代替时间法,以成熟林碳储量作为森林生物量碳容量参照,应用森林生物量碳容量与当前( 或某一年) 森林碳储量的差值估算森林固碳潜力。结果表明,扎囊县森林植被碳储量为768 751.91 t。灌木林是青藏高原的原生植被,碳储量占森林碳储量的84%,发挥着重要的固碳作用。扎囊县森林资源以发挥生态防护功能为主要目的,有利于森林自然生长积累碳储量,防护林面积和碳储量占森林面积和碳储量比例均高达99%。乔木林碳储量按起源以人工林为主,占91%;按树种以柳树和杨树为主,占90%;在龄组方面,中龄林、近熟林和成熟林碳储量较大,占88%。随着龄组增大,从幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林到过熟林,碳密度依次增大,从1.17 t/hm²到55.67 t/hm²。乔木幼龄林、中龄林和近熟林在乔木林面积中占88%,但是碳密度远低于乔木成熟林的平均碳密度40.28 t/hm²。随着乔木林从幼龄林逐步成长为成熟林,碳储量将显著增大。乔木林固碳潜力为251 782.90 t,是乔木林碳储量的2.21倍。宜林地、无立木林地、未成林造林地和苗圃地固碳潜力与面积大小正相关,固碳潜力为365 947.81 t。相应的措施可以进一步提高森林碳汇:封山（沙）育林等措施促进灌木林资源发展,稳定并提高灌木林面积和覆盖度;全面提升森林经营管理水平,提高森林资源质量;继续推进重点林业工程建设,因地制宜开展人工造林和封山育林,提升森林资源培育水平,确保人工造林成效。