Effect of Low Glacial Atmospheric CO2 on Tropical African Montane Vegetation

Estimates of glacial-interglacial climate change in tropical Africa have varied widely. Results from a process-based vegetation model show how montane vegetation in East Africa shifts with changes in both carbon dioxide concentration and climate. For the last glacial maximum, the change in atmospheric carbon dioxide concentration alone could explain the observed replacement of tropical montane forest by a scrub biome. This result implies that estimates of the last glacial maximum tropical cooling based on tree- line shifts must be revised.     

中国森林碳汇价值核算研究

为了更好地评估我国森林碳汇对气候变化的影响和对经济发展的贡献,促进碳汇市场的发展,采用国民经济 核算(SNA)的方法,根据最新的森林资源清查数据,对2003—2008 年的森林碳汇进行了核算研究。结果表明, 2003—2008 年,我国森林碳储量、碳汇量是增加的,二者年均增长3.55% 左右。在价值核算上,2003 年我国森林碳 储量价值为7 291.85 亿元,2008 年为7 286.30 亿元,年均减少约0.015%。2003、2008 年森林碳汇价值量分别为 258.67 亿和258.51 亿元,年均减少0.034%,这主要是由于森林碳汇价格下降引起的。另外,2003 年我国森林碳汇 总产值约占林业总产值的4.41%,2008 年约占林业总产值的1郾79%。2003—2008 年,森林碳汇的eaGDP (environment adjusted GDP)增长速度为17.21%,超过了同期GDP 的平均增长速度(9.5%),但在此期间,森林碳存 量价值、流量价值均有所下降。研究也表明,我国森林碳汇对经济的影响尤其是对GDP 的影响大约在0.1% ~ 0.2%之间,其经济潜力并不是十分巨大。研究建议,需要对森林碳汇市场有一个清楚的认识,一味地强调森林碳 汇的市场作用和空间并不利于解决森林生态、气候变化等问题,更不利于林业的长期发展。      

基于过程模型的泰国热带森林碳通量动态模拟解析

本研究收集整理泰国SKR站2001—2003年热带季节性常绿林CO2垂直梯度浓度和气温、降水等气象数据集,耦合并改进NCEAS模型,在月尺度上模拟季节气候变率下热带森林碳源?汇的收支过程.结果表明:(1)泰国SKR监测站热带森林表现为较明显的雨热同期现象,雨季(4?10月)降水量占全年的90％以上,温度在4?5月达到峰...     

Atmospheric input of carbon dioxide from burning wood

The atmospheric input of carbon dioxide from burning wood, in particular from forest fires in boreal and temperate regions resulting from both natural and man-made causes and predominantly from forest fires in tropical regions caused by shifting cultivation, is estimated to be 5.7 x 10(15) grams of carbon per year as gross input and 1.5 x 10(15) grams of carbon per year as net input. This is a significant amount as compared to the fossil fuel carbon dioxide produced from the utilization of oil, gas, coal, and limestone, and bears on the hypothesis of the enhanced sedimentation of marine detritus as a removal mechanism of excess atmospheric carbon dioxide.     

森林生态工程的可持续发展模式——以克拉玛依人工CO2减排林为例

森林资源和生态系统的可持续性发展可以带来巨大的生态环境效益、社会效益、经济效益。人工CO₂减排林工程的实施对调节气候起着重要作用。本研究一方面通过实地调查和取样检验,分析了影响克拉玛依人工CO₂减排林工程实施的多项因素。结果表明,近几年克拉玛依人工CO₂减排林由于自然环境、病虫害等灾害的影响,树木死亡比较严重,严重制约了其功能的正常发挥。另一方面基于森林生态工程体系理论与方法,将可持续发展的理念深入到森林生态工程规划、建设的各个层面,对克拉玛依人工CO₂减排林的可持续发展状况进行分析评价,构建出适合克拉玛依人工CO₂减排林可持续发展的生态工程模式。     

海南甘什岭热带低地雨林不同演替阶段根系的生物量特征

热带地区植物根系生物量的研究对预测气候变化条件下土壤碳库的变化和热带雨林次生演替地下生态学过程的认识具有重要意义。在海南三亚市甘什岭自然保护区内,选取4个植被恢复阶段（草本群落、灌木群落、40 年次生林和60 年次生林）,利用平均标准木机械布点法采集0～100 cm根系样品,研究根系生物量、不同根系径级组成结构以及地下垂直分布规律。研究结果表明:（1）甘什岭热带低地雨林不同演替阶段根系生物总量在5.23～28.98 t·hm?2,植被恢复演替（正向）显著地增加了根系生物量,其中草本至灌木阶段不显著;（2）木本植物群落根系生物量以粗根（>2 mm）为主,最高占其总生物量的89.76%,草本则以细根（≤2 mm）为主,占其总生物量的53.53%以上;随着甘什岭植被的恢复,粗根占根系生物量的比例逐渐增加,细根占根系生物量的比例逐渐减小。（3）甘什岭热带低地雨林近80%的根系生物量集中分布在 0～20 cm 土层中,随着土壤剖面深度的增加,根系生物量大幅度减少,草本群落生物量在土壤剖面中的垂直变化规律呈指数回归,其余各恢复演替阶段呈幂函数回归。（4）根系生物量模型中,树高、D2H（胸径的平方与树高的乘积）与根系生物量拟合最好,在实践应用中,可根据林木的树高和D2H估测甘什岭地区植被根系生物量。本研究结果为进一步研究甘什岭热带低地雨林植物群落地下碳素分配及土壤碳库变化奠定基础,还可为估算我国热带低地雨林地区植被根系生物量和生产力提供参考。     

西双版纳12 a间森林扰动监测研究

及时准确的森林干扰信息是掌握森林时空演变规律和碳汇状态变化的重要基础知识。基于1999—2010年间的Landsat TM/ETM+遥感影像,本研究采用单类支持向量机(one class support vector machine,OCSVM)监测了近12 a以来西双版纳傣族自治州的热带森林干扰的时空变化。监测结果表明:1999—2010年间,西双版纳热带森林面积在各种因素的干扰下呈逐年减少趋势,热带森林保护形势依然严峻。OCSVM是一种快速提取热带森林面积的简单方法,具有较高的提取精度(90.19%)。将长时间序列MODIS数据与Google Earth高分辨率影像结合是快速获取丰富的高质量采样数据的有效途径,能够为遥感分类算法训练和结果验证提供可靠数据源。     

西双版纳森林植被的碳贮量及影响因素分析

根据目前森林碳贮量的流行计算方法和西双版纳州森林资源调查数据,以乡镇为尺度,估算了20世纪90年代中期西双版纳森林植被的碳密度、碳贮量,并探讨了它们的空间分布以及气候因素、人类活动对其形成格局的影响.结果表明,全州平均碳密度为51.13 t.hm-2.从不同林型来看,栎类的碳密度最高,平均值为67.90 t.hm-2,其次是热带林、桤木类和松类,介于54~35 t.hm-2之间.西双版纳森林植被碳贮量达64.10 Tg,其中栎类占71%,其次是热带林和经济林.全州碳密度分布表现为北部、东部较高,中部、西部及南部偏低的格局.森林植被碳密度与年降水量有正相关性,与年均温呈负相关性,人类活动也是影响本区碳密度的一个重要因素.     

Global resilience of tropical forest and savanna to critical transitions

It has been suggested that tropical forest and savanna could represent alternative stable states, implying critical transitions at tipping points in response to altered climate or other drivers. So far, evidence for this idea has remained elusive, and integrated climate models assume smooth vegetation responses. We analyzed data on the distribution of tree cover in Africa, Australia, and South America to reveal strong evidence for the existence of three distinct attractors: forest, savanna, and a treeless state. Empirical reconstruction of the basins of attraction indicates that the resilience of the states varies in a universal way with precipitation. These results allow the identification of regions where forest or savanna may most easily tip into an alternative state, and they pave the way to a new generation of coupled climate models.     

基于涡动相关技术的森林生态系统二氧化碳通量研究进展

森林生态系统是陆地生态系统碳循环的重要组成部分,森林对大气二氧化碳(CO₂)浓度具有重要的调节作用,开展森林生态系统碳循环研究对更好地了解生物地球化学过程和应对全球气候变化具有重要的科学意义和应用价值。涡动协方差/涡动相关技术是目前应用最广泛的森林生态系统CO₂通量观测技术。讨论了基于该技术的森林生态系统CO₂通量研究的部分代表性成果,总结了当前森林生态系统CO₂通量的主要研究成果并对未来研究提出展望。目前,森林生态系统CO₂通量的研究主要集中于:①森林生态系统的碳源/汇估算;② CO₂通量观测源区/足迹的计算;③ CO₂通量动态特征的提取及其环境影响因子;④基于统计模型的森林生态系统物候特征参数的提取;⑤基于机理模型的气候系统对森林生态系统碳循环的影响。主要结论为:森林生态系统是陆地生态系统的重要碳汇,在对森林生态系统进行CO₂通量观测时需对其通量源区的空间代表性进行检验,森林生态系统碳源/汇状态受到树龄、降水和土壤含水量等因素的影响,空气温度是森林生态系统碳循环的重要影响因子。未来森林生态系统CO₂通量研究应该集中于提高通量足迹模型计算精度,讨论不同林分对大气CO₂的贡献强度。结合气候系统模型和生态生理模型建立植物生理过程参数化模型、预测气候变化对森林碳交换的影响。区域-全球尺度森林生态系统CO₂通量研究未来将关注多站点通量,气象数据长时间序列的整合分析,讨论CO₂通量气候态特征与碳源/汇的空间格局,更好地了解全球陆地生态系统碳循环机制。表1参64     

Comment on "The incidence of fire in Amazonian forests with implications for REDD"

Arag?o and Shimabukuro (Reports, 4 June 2010, p. 1275) reported that fires increase in agricultural frontiers even as deforestation decreases and concluded that these fires lead to unaccounted carbon emissions under the United Nations climate treaty's tropical deforestation and forest degradation component. Emissions from post-deforestation management activities are, in fact, included in these estimates--but burning of standing forests is not.     

Baseline map of carbon emissions from deforestation in tropical regions

Policies to reduce emissions from deforestation would benefit from clearly derived, spatially explicit, statistically bounded estimates of carbon emissions. Existing efforts derive carbon impacts of land-use change using broad assumptions, unreliable data, or both. We improve on this approach using satellite observations of gross forest cover loss and a map of forest carbon stocks to estimate gross carbon emissions across tropical regions between 2000 and 2005 as 0.81 petagram of carbon per year, with a 90% prediction interval of 0.57 to 1.22 petagrams of carbon per year. This estimate is 25 to 50% of recently published estimates. By systematically matching areas of forest loss with their carbon stocks before clearing, these results serve as a more accurate benchmark for monitoring global progress on reducing emissions from deforestation.     

密云集水区森林树木固C动态经济效益研究

该文通过对密云集水区内的森林进行大量调查 ,采用林分蓄积量推测生物量的研究方法 ,对该地区 5种典型森林中树木的固C效益动态变化进行深入研究 .该研究的目的是为该地区林业生态环境建设项目可行性论证提供基础 .研究结果表明 :当以 10 0年为 1个生长周期 ,固C价格为 2 4美元 t,贴现率为 0 0 5的情况下 ,几种人工林潜在的固C效益现值由大到小分别为 :油松林 0 6 9～ 0 93万元 hm2 ,栎林 0 6 1～ 0 82万元 hm2 ,其他阔叶林 0 4 5～0 6 1万元 hm2 ,灌木林 0 2 3～ 0 32万元 hm2 ,侧柏林 0 13～ 0 18万元 hm2 .现有森林平均每年每公顷的固C效益为0 0 77～ 0 10 4万元 ,其中油松林最高 ,其次依次为栎林、其他阔叶林、灌木林和侧柏林 .在今后 10～ 2 0a内 ,现有森林的固C效益会进一步增加     

林场级森林林木碳储量估测方法研究

为了研究林场级森林林木生物量和碳储量的信息,以海南省岛东林场为例,采用系统(等距)抽样方式对该场 林木资源进行抽样调查。选择政府间气候变化专门委员会(IPCC)制定的方法对不同龄组、不同类型森林的林木生 物量和碳储量进行估算。结果显示:林场森林林木碳储量大,达53.00 万t,但单位面积上的碳汇能力低,仅为 54.35 t/ hm2 ;不同类型林分各个生长阶段(龄组)的单位面积碳储量不尽相同,其中木麻黄成熟林最高,为141.08 t/ hm2 。以上结果表明,当前短周期人工林皆伐作业模式下的森林林木生物量积累不足,造成岛东林场碳汇能力较 低。当前经营方式不能满足应对全球气候变化为目的的多功能森林经营的要求,需要寻找一种新的经营方式来改 变这一现状。      

海南岛文昌市不同森林类型土壤有机碳分布特征及其影响因素

土壤有机碳分布对于生态系统碳循环过程有重要意义,热带森林土壤存在高度空间异质性,不同森林类型下土壤有机碳的分布仍存在很大不确定性。因此,以海南岛文昌市五种森林类型的表层土壤为研究对象,探究其有机碳分布特征,并通过相关性分析、逐步回归分析和冗余分析阐明影响土壤有机碳分布的主要影响因子,结果表明:文昌市五种森林类型土壤有机碳含量范围在6.18－35.71k/kg,木麻黄人工林土壤有机碳含量最低,不利于土壤碳固存,有机碳分布表现为桉树人工林>人工混交林>次生林>相思人工林>木麻黄人工林;不同森林类型中有机碳含量变化与土壤中全氮含量、碳氮比变化一致;影响有机碳分布的主要因素为土壤全氮含量和碳氮磷化学计量比。研究结果可以为热带地区土壤碳固存及森林生态系统管理保护提供理论依据。     

思茅菜阳河自然保护区热带季节雨林及其生物地理意义

详细报道了云南思茅菜阳河自然保护区的热带雨林植被。探讨了它的植物种类组成、群落结构和生物地理特点。菜阳河自然保护区的热带雨林具有与赤道地区的典型热带雨林类似的群落结构、生态外貌特征和植物区系组成,仍应是真正热带雨林的一个类型,是西双版沟谷季节雨林向北延伸、嵌入的部分,亦是滇南热带季节雨林群落的最北缘和海拔极限的类型。该热带季节雨林在性质上属于印度－马来西亚热带雨林的北缘部分。在发生和分布上受局部地形的影响和制约。菜阳河热带季节雨林的植物区系作为西双版纳热带雨林植物区系的北延部分,以热带成分占优势,带有明显印度－马来西亚植物区系特点,同时又具有明显热带边缘性质和植物地理过渡与交汇带特点。与西双版纳热带季节雨林相比,在菜阳河自然保护区的热带季节雨林中,典型热带雨林的一些成分已不存在或很少见,构成其热带雨林的上层树种     

2021年5期目录

  目的  建立全国单木材积生物量模型非常重要且必要。研究中国的森林碳储量变化及其碳汇能力对于估算区域碳收支和制定应对气候变化的森林管理政策具有重要意义。  方法  本文结合森林资源清查抽样总体和气候区差异的实际,利用全国森林资源清查22种主要树种的生物量建模实测数据,分别建立区域性单木生物量与材积回归模型,利用1949—2018年间11个时间段的森林资源清查和统计数据,系统测算出了近70年全国及各个区域森林碳储量和碳源汇能力,以期揭示出70年来我国森林碳储量的变化规律和原因以及对碳汇的相关贡献。  结果  研究结果表明:在1949—2018年间,林分、疏林等森林资源碳储总量由4.509 × 1012 kg增加到8.601 × 1012 kg,增加了90.74%,其中2014—2018年期间年均增长3.09%;林分碳储量由4.38 × 1012 kg增加到7.97 × 1012 kg,增加了81.97%;林分碳密度在1973—1976年时段最低为31.64 t/hm2,2014—2018年时段增加到44.30 t/hm2,但是仍然没有达到1949年的46.48 t/hm2;各区域的森林资源碳储总量都有不同程度的增加,尤其是华北区和东南沿海区增长较快,分别增加了145.91%和116.63%;全国及各个区域的森林碳储量和碳密度的变化规律基本呈现出先下降后增加的趋势。全国碳源汇的变化规律也与此基本相同,1981年之前,年均碳积累是负值,以碳源为主,1981年之后碳积累是正值,年均生物量碳汇0.122 × 1012 kg/a,且积累能力不断提高。林分生物量碳库在森林总碳库中占据主要地位,各期的全国林分碳储量占碳储总量的比例均在80%以上;由于我国人工林面积大量增加,碳累积增长速度很快,自20世纪70年代以来年均生物量碳汇为0.04 × 1012 kg/a;天然林在1989年前虽然碳累积为负值,但自我国实行天然林保护工程以来,天然林碳汇能力持续增强,是我国森林碳逐年累积的主要贡献者。  结论  随着我国全面实施天然林保护、生态修复和保护政策持续加强,同时中国现阶段以中幼龄林为主的森林已进入快速增长期,因此未来中国的森林碳汇潜力巨大。      

我国森林地表凋落物现存量及养分特征

归纳总结了我国森林地表凋落物现存量、养分含量及贮量的变化规律,以及凋落物现存量的研究方法。结果表明:我国对地表凋落物的研究主要集中在亚热带,基本上涵盖了亚热带的各种林型,而热带和温带研究相对较少。从热带到亚热带和温带,随着纬度的增高,凋落物现存量增加,其平均值分别为4.62,28.44和68.90t.hm-2;L层所占比例逐渐增大,F和H层比例逐渐减小。此外,海拔、林型、林龄、群落演替及采伐强度等均影响凋落物现存量。地表凋落物的元素含量以有机C最高,其次为N或Ca,再其次是K和Mg,P含量最低。养分贮量具有明显的纬度地带性,即从热带、亚热带到温带,养分贮量逐渐增大,其范围大致是热带在68.7～147.9kg.hm-2之间,平均为117.6kg.hm-2;亚热带在15.1～1 504.4kg.hm-2之间,平均为199.5kg.hm-2;温带在367.2～1 499.4kg.hm-2之间,平均为767.7kg.hm-2。     

热带地区盆栽观赏向日葵栽培技术

利用三亚热带气候条件优势冬季栽培盆栽观赏向日葵,经济效益好,具有很好的发展前景。从观赏向日葵的品种选择、选地及盆栽基质、播种、移栽、水肥管理、温度与光照、病虫害等方面介绍观赏向日葵品种在热带地区的栽培技术,为热带地区推广反季节盆栽观赏向日葵提供参考。     

上海市林地土壤有机碳分布特征及其与土壤理化性质的关系

土壤有机碳影响着全球气候生态系统的平衡。城市林地作为城市生态系统的重要组成部分,其碳含量和密度的高低是评价城市生态环境建设成功与否的关键。以上海市7种典型林地樟树Cinnamomum camphora林、阔叶混交林、其他软阔林、其他硬阔林、针阔混交林、水杉Metasequoia glyptostroboides林、经济林为对象,分析了不同林地、不同土层（0~10,10~30,30~100 cm）的有机碳质量分数和密度分布特征,并采用Pearson相关性分析方法和逐步剔除回归法探讨了有机碳质量分数与土壤基本理化性质的关系。结果表明:①上海市林地0~100 cm土壤有机碳平均质量分数从大到小依次为:其他软阔林、樟树林、经济林、阔叶混交林、水杉林、针阔混交林、其他硬阔林。各林地土壤有机碳质量分数在0~10和10~30 cm存在显著差异（P < 0.05）。除经济林,其余林地土壤有机碳质量分数在垂直方向上均表现为逐渐降低。②上海市林地0~100 cm土壤有机碳密度从大到小依次为:樟树林、其他软阔林、经济林、阔叶混交林、针阔混交林、水杉林、其他硬阔林。上海市林地0~30 cm土层有机碳密度对0~100 cm土层的贡献率较低。③上海市7种林地土壤有机碳质量分数与全氮和碱解氮呈极显著正相关（P < 0.01）,与电导率、全磷的相关性不显著。樟树林、其他软阔林、其他硬阔林、水杉林的土壤有机碳质量分数与容重显著负相关（P < 0.05）。阔叶混交林、其他软阔林、其他硬阔林的土壤有机碳质量分数与pH值呈显著负相关（P < 0.05）;樟树林、水杉林的土壤有机碳质量分数与速效磷显著正相关（P < 0.05）。除阔叶混交林、水杉林的土壤有机碳质量分数的主要影响因子为全氮,樟树林、其他软阔林、其他硬阔林和针阔混交林的土壤有机碳质量分数变化的主控因子为碱解氮。