中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力_王效科

wk.baidu.com, 而 草原 和农 田的植 物碳 贮存 密度
1 [ 4]
分别为 21 M g C ha- 1 和 5 M g C ha-
, 分别为
森林生态系统的 24% 和 6% 。由此可 见 , 森 林生 态系统 碳 贮 量 的研 究 , 对寻 找 陆 地 生 态系 统 中 CO2 的源和汇有重要意义。 Iverson 等 [ 5] 在南亚和东南亚的研 究发现 , 热 带森林生 态系 统的 实际 生物 量 只有 潜在 生 物量 的 52% 。这表明 , 如果让现有的森 林生态系统自 然生长 , 它 将是全 球大 气 CO2 的 一个重 要的 汇。
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。
本文根据 作 者以 前对 中 国森 林生 态 系统 的 生物 量的研究结 果 , 分 析了中国森 林生态系 统碳 贮存 密度随林龄 的变化 , 估算了中 国森林生 态系 统的实际碳贮量和潜在碳贮量 及其两者的差异。 2 研究方法 对于森林生态系 统中植 物碳贮 量的 估计 , 目 前普遍采用 的方 法是 通过 将 生态 学调 查 资料 和 森林普查 资料 结 合起 来进 行 [ 3] 。 首先 计 算出 各
29. 39 28. 88 22. 00 38. 29 52. 46 61. 27 81. 30 15. 59
[ 7]
1
在引起 全球温室效 应的痕量 气体 中 , 尤 以含 C 气体 的作 用最 为 显著。 CO2 和 CH 4 两 种 含碳 气体的贡献将达到 75% [ 1] 。而且 , 在大 气中这两 种气体的浓 度正 在 不断 增加 [ 2] 。为 了弄 清 大气 中这些含碳 痕量气体的 来源和归 宿 , 首 先应该搞 清楚全球主 要碳 库的 现 有贮 量及 其 潜力。 森林 是全球陆地 生态系统中 的最大有 机碳库 , 它贮有 1146 P g C, 占整 个陆 地 碳库 的 56% [ 3] 。 而 且更 重要的是 森林 生态 系统 具有 较 高的 碳贮 存 密度 ( carbon densit y, 即 与别 的土 地利 用方 式相 比 , 单 位面积内可 以 贮存 更 多量 的 有机 碳 ) 。据 研 究 , 森林 生态 系统 中 的平 均植 物 碳贮 存密 度 为 189 M g C ha1[ 3]
表 1 中国森林生态系统实际和潜在的植物碳贮存量 The actual an d pot ent ial carbon st orage in forest ecosyst ems of China 碳贮存密度 ( M g ha - 1 ) 中龄林 39. 72 73. 15 53. 88 113. 30 22. 82 37. 84 39. 54 14. 52 19. 23 17. 68 18. 57 22. 48 16. 44 22. 91 36. 86 35. 54 9. 77 15. 63 21. 43 33. 53 46. 44 47. 11 29. 07 25. 00 60. 21 31. 40 50. 55 33. 75 6. 25 12. 36 13. 54 20. 22 17. 65 19. 48 57. 76 36. 83 82. 95 近熟林 61. 36 104. 61 73. 32 93. 47 45. 87 73. 52 52. 86 16. 67 28. 55 25. 28 16. 93 22. 48 23. 77 28. 68 33. 11 18. 52 39. 06 46. 47 58. 00 61. 01 43. 75 33. 26 78. 76 40. 17 67. 04 55. 04 6. 25 19. 44 68. 06 25. 20 12. 50 29. 78 64. 18 46. 51 110. 83 成熟林 90. 51 137. 35 102. 49 99. 42 14. 15 66. 39 44. 98 过熟林 102. 87 126. 81 106. 83 133. 84 54. 57 80. 82 52. 86* 16. 67* 19. 23* 48. 23 73. 04 45. 63 62. 44 94. 11 61. 67* 71. 13 31. 33 39. 06* 21. 43* 131. 96 116. 48 96. 67 79. 17* 140. 63 125. 93 47. 52 118. 75 104. 94 25. 00* 20. 83* 68. 06 58. 27 35. 94 84. 46 93. 22 79. 65 287. 50 碳贮量 ( T g) 实际的 28. 38 314. 43 330. 17 25. 51 27. 25 450. 18 15. 50 0. 12 0. 21 20. 41 9. 46 3. 52 138. 58 110. 73 24. 97 58. 34 63. 69 0. 33 0. 08 29. 83 76. 69 18. 08 1. 56 2. 89 835. 94 233. 92 192. 96 21. 52 0. 12 1. 89 2. 11 100. 96 0. 65 94. 13 31. 58 429. 77 28. 04 3724. 50 潜在的 64. 61 337. 49 410. 96 30. 58 103. 98 758. 74 26. 79 0. 15 0. 48 99. 42 37. 91 9. 12 812. 25 353. 73 41. 73 66. 51 240. 71 1. 56 0. 23 93. 10 180. 84 37. 35 4. 82 10. 65 1953. 88 405. 86 549. 58 46. 73 0. 24 6. 08 6. 86 317. 85 1. 92 301. 10 66. 29 925. 14 109. 71 8414. 95 实际占潜 在碳贮量的 % 43. 93 93. 17 80. 34 83. 42 26. 21 59. 33 57. 86 80. 00 43. 75 20. 53 24. 95 38. 60 17. 06 31. 30 59. 84 87. 72 26. 46 21. 15 34. 78 32. 04 42. 41 48. 41 32. 37 27. 14 42. 78 57. 64 35. 11 46. 05 50. 00 31. 09 30. 76 31. 76 33. 85 31. 26 47. 64 46. 45 25. 56 44. 26
王效科等 : 中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力 森林生态系统类型乔木层的碳贮 存密度 ( P c , M g C ha
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D 是树干密度 [ 8] , R 是树干生物量 占乔木层 生物 量的 比例 , C c 是植 物中碳 含量 ( 该值 在不同植 物 间变化不大 , 为简便起见 , 常 采用 0 45[ 9] ) 。 然后 再根 据乔木层生 物量与总生 物量的比 值 , 估 算出 各森 林 类型 的 单 位面 积 总 生 物质 碳 贮 量 。 在这
* 本研究得到 国家基金 委重大项目 ( 9390011) 和 中 国科学院重大项目 ( K Z951- B1- 208) 资助。 作者简介 : 王效科 , 男 , 36 岁 , 博 士 , 副研究员。 主要 研究领域涉及农林业生 态系统、 大气污染 对生态系 统的 影响、 森林生态系统的 生物量、 生 产力和碳 循环、 地 理信 息系统在自然保护区的应用等。专著 ( 合作 ) 2 部。
)。 Pc = V D R Cc ( 1)
式中 , V 是某一森林 类型的单位面 积森林 蓄积量 ( 来源于林业部第三次全 国森 林普查 资料 汇编 ) ,
Tab. 1 森林类型 红松 冷杉 云杉 铁杉 柏木 落叶松 樟子松 赤松 黑松 油松 华山松 油杉 马尾松 云南松 思茅松 高山松 杉木 柳杉 水杉 针叶混 针阔混 水胡黄 樟树 楠木 栎类 桦木 硬阔类 椴树类 檫树 桉树 木麻黄 杨树 桐类 软阔类 杂木 阔叶混 热带林 合计 幼龄林 11. 99 22. 04 19. 14 145. 83 8. 59 29. 59 16. 46 6. 25 7. 21 4. 05 3. 67 7. 95 5. 37 15. 73 23. 46 36. 25 3. 08 0. 99 2. 50 17. 57 13. 59 19. 48 13. 33 23. 93 11. 73 18. 33 16. 95 25. 00 2. 78 3. 47 6. 52 5. 69 5. 05 20. 08 17. 13 30. 87
生态学杂志
2000, 19 ( 4) 72- 74
Chinese Journal of Ecology
中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力*
王效科 冯宗炜
( 中国科学院生态环境研究中心系统生态室, 北京 100080)
The Potential to Sequester Atmospheric Carbon Through Forest Ecosystems in China. Wang Xiaoke and F eng Zongwei( Dep ar tment of Sy stem Ecology , Resear ch Center f or Eco - Env ir onmental Sci ences, Chinese A cademy of Sciences , Beij ing 100080) . Chinese Jour nal of Ecology , 2000, 19 ( 4) : 72 - 74. In the field of global climate change study , scientists have paid an g reat attention to identify CO2 sources and sinks in the terrestrial ecosystems. It has been predicted that the for est ecosystems w ould become a CO2 sink because of its hug e capacity for stor ing carbon. Based on our previous study on the biomass of forest ecosystems in China, this study is to analyze the temporal change in carbon storage of forest ecosystems, and estimate the difference betw een actual and potential carbon storage o f forest ecosystems in China. It is showed that the actual carbon stor ag e is only 44. 3% of t he po tential one in the forest ecosystem o f China. Key words: forest ecosystem, carbon pools, car bon sink . 前 言 如果 这种结论正 确 , 我 们可以得出 一个令人 鼓舞 的结论。全 球 现有 的 森 林植 物 碳 贮 存量 为 359 Pg C[ 3] , 如果其只占全球森林潜在碳贮存量 的一 半 , 这样全球的森林生态系 统还可以 固定 359 Pg C, 即目前全球大气 碳库 ( 750 Pg ) 的 48% [ 6] 。假 设目前的森林碳 库饱和 需 150 年的 时间 , 即每 年 森林生态系 统平 均可 以吸 收 2 4 P g 的碳 , 该 值 大于 目 前 的 全 球 大 气 碳 的 平 衡 值 ( 1 8 Pg )