中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力_王效科
中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究
中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究3王效科33 冯宗炜 欧阳志云 (中国科学院生态环境研究中心,北京100080)【摘要】 提高森林生态系统C 贮量的估算精度,对于研究森林生态系统向大气吸收和排放含C 气体量具有重大意义.中国的森林生态系统植物C 贮量的研究刚刚开始,由于估算方法问题,不同估算结果存在着较大的差异.本研究以各林龄级森林类型为统计单元,得出中国森林生态系统的植物C 贮量为3.26～3.73Pg ,占全球的0.6～0.7%;各森林类型和省市间有较大的差异.森林生态系统植物C 密度在各森林类型间差异比较大,介于6.47～118.14Mg ・hm -2,并且有从东南向北和西增加的趋势.这种分布规律与我国人口密度的变化趋势正好相反,两者有一种对数关系.这说明我国实际森林植物C 密度大小首先取决于人类活动干扰的程度.关键词 森林生态系统 植物C 贮量 植物C 密度文章编号 1001-9332(2001)01-0013-04 中图分类号 Q94811,S71815 文献标识码 AV egetation carbon storage and density of forest ecosystems in China.WAN G Xiaoke ,FEN G Z ongwei and OU Y AN G Zhiyun (Research Center f or Eco 2Environmental Sciences ,Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2001,12(1):13～16.To improve the estimatation of carbon pool of forest ecosystems is very important in studying their CO 2emission and uptake.The estimation of vegetation carbon pool in China has just begun.There is a significant difference among esti 2mates from different methods applied.Based on forest inventory recorded by age class ,the vegetation carbon storage of forest ecosystems in China was estimated to be 3.26～3.73Pg ,accounting for 0.6～0.7%of the global pool.The carbon densities were difference among forest types and provinces ,in range of 6.47～118.14Mg ・hm -2.There is an incremental tendency from southeast to north and west.This trend is negatively related with the change in population density in logarithmic mode ,which indicates that the actual forest carbon density is prominently determined by human activities.K ey w ords Forest ecosystem ,Vegetation carbon storage ,Vegetation carbon density. 3中国科学院重大项目(KZ9512B12208)和中国科学院生态环境研究中心主任基金资助. 33通讯联系人. 1999-04-12收稿,2000-04-17接受.1 引 言森林生态系统贮存了陆地生态系统的76%～98%的有机C [13].它对大气中CO 2浓度的影响越来越受到科学家的关注[5].而森林生态系统的C 储量是研究森林生态系统与大气间C 交换的基本参数[5],也是估算森林生态系统向大气吸收和排放含C 气体的关键因子[13].目前,前苏联[1]、加拿大[2]、美国[11]等国家对森林生态系统的植物C 贮量的估计研究均有较大进展.在国外资料中[5],对中国森林生态系统植物C 贮量估计引用较多的为17Pg.按此估计,我国单位面积的森林植物C 贮量(称C 密度)应为114Mg ・hm -2,但这一估计显然与我国的实际情况相差太远.近年来,Fang 等[6]根据野外调查资料,建立了我国主要森林类型的林木蓄积量与生物量之间相关式,提高了中国森林生态系统的植物C 贮量的估算精度.但是,现有的估计没有充分考虑:1)林龄对林木蓄积量与生物量之间的关系的影响;2)群落中林下植物生物量;3)对我国森林生态系统C 密度的分布规律和影响因素的分析.本研究在分析中国主要森林生态系统类型和各地带的森林生态系统的各林龄级的生物量与蓄积量的关系基础上,根据全国第三次森林资源普查资料中的按省市和按各优势种调查统计的各林龄级的蓄积量资料,分别估计了中国森林生态系统的植物C 贮量,并分析了中国森林生态系统植物C 密度的分布规律和影响因素.2 研究方法森林生态系统植物C 贮量的估算,早期是利用森林生物量的野外样地调查资料和森林统计面积.由于在实际森林样地调查时,一般都选取生长较好的地段进行测定,其结果往往高估了森林植物的C 贮量[3,6,13].近年来,以建立生物量与蓄积量关系为基础的植物C 贮量估算方法已得到广泛应用[5].本研究也采用该方法,不同的是首先将我国1994年底以前160多篇有关森林生物量的研究报道中561个调查样地的生物量调查资料按林龄级依次分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林,归并成16种森林类型[12],统计得出各林龄级个各森林类型的林木树干与乔木层生物量的比值(SB )和乔木层和群落总应用生态学报 2001年2月 第12卷 第1期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Feb.2001,12(1)∶13～16生物量(包括林下所有植物的生物量)的比值(B T),然后再将这些森林类型归并为中国森林资源普查的统计单元:森林优势种类型和省市[12].利用下式,可得出中国各类型和各省市(台湾除外)的森林植物C贮量(TC,Tg):TC=V×D×SB×B T×(1+TD)×Cc(1)式中,V是某一森林类型或省市的森林蓄积量(m3),来自林业部第三次全国森林资源普查资料;D是树干密度(Mg・m-3),采用中国林业科学研究院木材工业研究所的研究结果[8].Cc是植物中C含量,该值在不同植物间变化不大,因此,为简便起见,常采用0.45[4].然后统计中国森林生态系统的总植物C贮量.并进一步分析各类型和各省市的C密度差异和影响因素,并用地理信息系统Arc/View做出中国森林植物C密度分布图,建立了中国各省市森林植物C密度与人口密度间的关系.3 结果与讨论311 各森林类型植物C贮量和C密度根据中国38种优势种森林的蓄积量估算出,中国森林生态系统的植物C总贮量是3724.50Tg(表1).从林龄级分布看,幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林分别占14.6、29.7、12.0、29.5和1412%.从类型构成看,栎类林最大,占2214%(这是因为栎类在我国分布的面积较大),其次为落叶松林,占12.1%,阔叶混交林占11.5%.由图1可以看出,各森林类型的植物C密度差异较大,介于6.47～118.14Mg・hm-2.云杉林、冷杉林、高山松和热带林的植物C密度较高,>60Mg・hm-2.而黑松林、油松林、马尾松林、杉木林、柳杉林、水杉林和桉树林的植物C密度较小,<15Mg・hm-2.这主要是由于林龄差异造成的,云杉林、冷杉林、高山松和热带林中,成熟林和过熟林占的比例较大,黑松林、油松林、马尾松林、杉木林、柳杉林、水杉林和桉树林中,人工林占的比例较大,多为幼、中龄林.312 各省市的森林植物C贮量和C密度根据中国30个省市地区的针叶林和阔叶林蓄积量资料,估计出中国森林生态系统的植物C总贮量是3255171Tg(表2).从林龄级的分布看,幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林分别占14.3、30.6、11.4、2917和14.0%.与以上结果基本一致.从各省市的构成看,黑龙江省最大,占17.7%,其次为四川和云南省,分别占15.4%和1410%,内蒙古自治区占11.6%. 从图2可见,中国森林生态系统的植物C密度有从东南向东北和西增加的趋势.我国森林植物C密度较高的省份为黑龙江、吉林、西藏和海南,<5311Mg・hm-2.尽管西藏的森林面积很小,但现存森林的植物C密度很高,如西藏的雅鲁藏布江的大拐弯处是我国表1 中国各森林生态系统的总生物质C贮量T able1V egetation carbon storage of every forest ecosystems in China(T g)林型F oresttype幼龄林Y oung中龄林Middle2aged近熟林Prema2ture成熟林Mature过熟林Post2mature总计Total比例Percen2tage1 3.12 4.85 4.3214.30 1.7928.380.762 1.7125.2633.80140.28113.38314.438.443 5.8135.8019.70235.8633.00330.178.86 40.70 2.13 2.7210.319.6525.510.68 57.847.17 1.508.59 2.1527.250.73 690.11101.9057.39142.8757.91450.1812.09 7 3.85 5.88 1.20 4.570.0015.500.42 80.010.090.020.000.000.120.00 90.160.050.000.000.000.210.01 10 5.3810.50 2.250.92 1.3620.410.55 110.59 3.71 2.22 1.45 1.499.460.25 120.60 1.340.740.110.73 3.520.09 1342.1267.1418.857.86 2.61138.58 3.72 1421.5724.9812.9024.7726.51110.73 2.9715 4.28 6.72 4.54 6.47 2.9624.970.6716 4.31 5.84 2.5037.568.1358.34 1.57 179.9831.6111.737.50 2.8763.69 1.71 180.030.050.000.250.000.330.01 190.020.060.000.000.000.080.0020 2.6512.34 4.21 6.13 4.5029.830.8021 5.5128.5412.0421.279.3376.69 2.0622 2.257.41 3.27 3.70 1.4518.080.49 230.320.910.140.190.00 1.560.04 240.000.28 1.560.600.45 2.890.08 25163.53281.72108.82180.72101.15835.9422.44 2632.61117.9025.2136.8421.36233.92 6.28 2739.4478.6822.7635.4216.66192.96 5.18 28 2.22 4.32 2.1310.30 2.5521.520.58 290.080.010.030.000.000.120.00 300.550.900.140.300.00 1.890.05 310.150.390.49 1.080.00 2.110.06 3214.9034.2014.6024.2313.03100.96 2.71 330.190.210.020.000.230.650.0234 6.2521.4811.5720.1034.7394.13 2.5335 5.5620.35 2.67 2.450.5531.580.85 3661.13143.0259.97107.3258.33429.7711.54 37 3.6317.52 2.66 3.540.6928.040.75总计543.161105.26448.671097.86529.553724.50100.00 Total11红松Pi nus koraiensis,21冷杉A bies,31云杉Picea,41铁杉Tsuga chi nensis,51柏木Platycladus and Cupressus,61落叶松L ari x,71樟子松Pi nus sylvest ris,81赤松Pi nus densif olia,91黑松Pi nus thunbergii, 101油松Pi nus tabulaef ormis,111华山松Pi nus armandi,121油杉Keteleeria,131马尾松Pi nus massoniana,141云南松Pi nus yunnanen2 sis,151思茅松Pi nus kisiya,161高山松Pi nus densata,171杉木Cun2 ni nghamia lanceolata,181柳杉Cryptomeria f ort unei,191水杉Metase2 quoia glyptost roboi des,201针叶混交林Mixed coniferous,211针阔混交林Mixed coniferous and broad2leaf forest,221水胡黄Fraxi nus,J uglans, Phellodendron,231樟树Ci nnamom um,241楠木Phoebe,251栎类Quercus,261桦木Bet ula,271硬阔类Hardwood,281椴树类Tilia,291檫树S assaf ras tz ume,301桉树Eucalypt us,311木麻黄Casuari na,321杨树Popul us,331桐类Davi dia,341软阔类Softwood,351杂木Acer, Tilia,Ul m us,361阔叶混交林Mixed broad2leaf forest,371热带林Tropic forest.目前森林生物量最高的地方[12].植物C密度较小的省包括广东、广西、湖北、湖南、江西、浙江、江苏、安徽和山东,<12.4Mg・hm-2.森林植物C密度的这种分布规律与我国人口密度的变化趋势正好相反,两者呈显著的对数相关关系(图3),说明我国实际森林植物C 密度大小首先取决于人类活动干扰的程度.可以说人41应 用 生 态 学 报 12卷图1 不同森林生态系统类型的植物C 密度比较Fig.1Comparison of vegetation carbon density among forest ecosystem types.林型同表1.Forest type as table 1.表2 中国各省市森林生态系统的总生物质C 贮量T able 2V egetation carbon storage of every province in China (T g)省 市Province幼龄林Y oung 中龄林Middle 2aged 近熟林Premature 成熟林Mature 过熟林Post 2mature 总 计Total 比 例Percentage 北 京Beijing 1.090.640.110.020.00 1.860.06天 津Tianjin 0.190.260.040.010.000.500.02河 北Hebei 3.8515.00 1.95 1.210.0022.010.68山 西Shanxi 3.4411.31 2.320.790.1117.970.55内蒙古Neimenggu 79.86138.4233.1096.3929.83377.6011.60辽 宁Liaoning 13.1037.27 4.09 3.330.2358.02 1.78吉 林Jilin35.91101.6638.6294.4538.02308.669.48黑龙江Heilongjiang 72.97230.19109.03125.6538.99576.8317.72上 海Shanghai 0.010.000.000.000.000.010.00江 苏Jiangsu 0.560.900.350.090.01 1.910.06浙 江Zhejiang 7.589.28 3.22 3.400.7524.230.74安 徽Anhui 7.6910.27 1.250.690.3620.260.62福 建Fujian 17.0042.677.25 3.70 1.0171.63 2.20江 西Jiangxi 12.3820.86 6.78 4.55 1.3945.96 1.41山 东Shandong 2.27 2.380.000.640.00 5.290.16河 南Henan 7.787.69 1.94 2.280.4520.140.62湖 北Hubei 10.0412.28 2.68 3.48 1.2929.770.91湖 南Hunan 12.5214.16 4.29 6.55 1.2038.72 1.19广 东Guangdong 8.9817.57 5.54 2.090.6334.81 1.07广 西Guangxi 4.4313.0512.0210.6112.7152.82 1.62四 川Sichuan 32.3074.2549.73189.56156.01501.8515.41贵 州Guizhou 18.4419.62 3.03 6.34 2.5649.99 1.54云 南Yunnan 88.50102.4641.96110.81112.65456.3814.02西 藏Xizang 0.010.000.21233.800.00234.027.19陕 西Shaanxi 6.0447.2116.3523.0035.32127.92 3.93甘 肃G ansu 9.0328.1110.5114.579.7071.92 2.21青 海Qinghai 1.76 4.95 1.90 2.41 1.0412.060.37宁 夏Ningxia 0.85 1.680.000.190.00 2.720.08新 疆Xinjiang 3.6918.6910.4922.7910.9866.64 2.05海 南Hainan 4.3613.82 2.05 2.520.4623.210.71总 计Total466.63996.65370.81965.92455.703255.71100.00类的干扰程度已经完全掩盖了气候条件对森林植物C 密度的影响和制约.我们对中国森林生态系统生物量野外样地资料的分析也反映了人类活动对我国森林生物量有巨大影响[7].313 中国森林生态系统在全球C 库中的作用在以上的估计中,由于估算过程中的资料统计单元的不同,得出的结果有差异,相对误差为13%.对于中国森林生态系统C 贮量,Fang 等[6]给出的估计值为4.30Pg.他估计的植物C 含量取值是0.5,如植物的C含量取值与我们一样(0.45),则中国森林的C 贮量为3.87Pg.该值略大于我们的估计,与我们的估计值的相对误差为4%～19%.Dixon 等[5]引用的中国森林的C 贮量估计值(17Pg )与我们的估算差异很大,不能真正反映我国森林生态系统C 贮量的实际情况.Wang 等在1994年利用美国学者Marland 用的参数[10],根据中国森林的总蓄积量估算了中国森林生态系统的植物C 贮量为2.1Pg [14],远比现在的估计值小.这也说明要得出中国森林生态系统植物C 贮量的可靠值,必511期 王效科等:中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究 须采用中国的参数和按类型或区域进行详尽的统计,并且应该不断更新数据库,引用最新的森林生物量的生态调查结果[9,15].图2 中国森林生态系统植物C 密度分布Fig.2Distribution of vegetation carbon density of forest ecosystem in Chi 2na.图3 中国森林生态系统植物C 密度与人口密度的关系Fig.3Relationship between vegetation carbon density of forest ecosystem and population density in China.表3 中国、加拿大、美国和俄罗斯的森林生态系统植物C 贮量比较T able 3Comp arison of vegetation carbon storage among C anad a ,U nited States ,Russion and China国 家Country植物C 贮量Vegetationcarbon storage(Pg )占全球的比例Contribution to the globe(%)C 密度Vegetation carbon density (Mg ・hm -2)中国China 3.26～3.870.6～0.736～42加拿大Canada12 2.328美国大陆United States 12.1 2.361俄罗斯Russion28.05.436 如果全球森林生态系统植物C 贮量取平均值520Pg [13],中国森林生态系统的C 贮量占全球的016%～017%(表3).与世界上有关国家的C 贮量研究结果比较,我国森林的植物C 贮量远小于俄罗斯[1]、加拿大[5]和美国[11].植物C 密度,除美国较大外,其他国家差异不大.这说明这些国家的森林也都受到了人为干扰,造成了森林生态系统的实际植物C 贮量较小.参考文献1 Alexeyev V ,Birdsey R ,Stakanov V et al .1995.Carbon in vegetation of Russian forests :methods to estimate storage and geographical distri 2bution.W ater ,A i r and Soil Poll ,82:271～2822 Apps MJ and Kurz WA.1994.The role of canadian forests in the glob 2al carbon budget.In :K anninen M ed.Carbon Balance of world ’s forested ecosystems :Towards a G lobal Assessment.Finland :SILMU.12～203 Brown S and Iverson L R.1992.Biomass estimates for tropical forests.Worl d Resour 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循环和生物地球化学模型等方面研究.Tel :010*********,E 2mail :wangxk @61应 用 生 态 学 报 12卷。
兴安落叶松原始林和采伐后恢复林分的碳汇能力研究
４３．９１％，ｉｔ ｉｓ ａｂｏｕｔ ４０．６６％，４５．８５％ａｎｄ ４４．３５％ｆｏｒ ｇｒａｓｓｅｓ，ｍｏｓｓｅｓ ａｎｄ ｌｉｔｔｅｒｓ．Ｆｏｒ ｆｏｒｅｓｔ
ｓｏｉｌ，ｔｈｅ ｍｅａｎ ｏｒｇａｎｉｃ ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
ｗａｓ：Ｌｅｄｕｍ
ｐａｌｕｓｔｒｅ－Ｌａｒｉｘ
ｇｒｎｅｌｉｎｉｉ ｆｏｒｅｓｔ ｆｏｒｅｓｔ
（４３５．５６５ （２４８．０４８
ｔ－ｈｍｏ）＞杜香一兴安落叶松林（３０７．７１１ ｔ－ｈｍ之）＞真藓一兴安落叶松林 ｔ－ｈｍｏ）＞草类一兴安落叶松林（１ ６９．２９３ ｔ－ｈｍ之）。生态系统各组分碳库表
ｔ。
现为：土壤层＞植被层＞枯枝落叶层，、土壤是生态系统碳库占的关键。寒温带兴安落 叶松林原始林单位面积平均碳储量为２９０．１ ７６
７３．６８０９‘ｋｇ叫；Ｇｒａｓｓ・Ｌａｒｉｘ ｇｒｎｅｌｉｎｉｉ ｆｏｒｅｓｔ
６８．８８０９’ｋｇ叫；Ｂｒｙａｃｅａｅ－Ｌａｆｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ
２４２．６６１９‘ｋｇ叫；Ｂｅｔｕｌａ ｆｒｕｔｉｃｏｓａ—Ｌａｆｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｆｏｒｅｓｔ ２３４。１４０ ｓｏｉｌ ｒｅｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｉｌ ｄｅｐｔｈ．
ｃｏｎｔｅｎｔ
ｏｆ Ｌａｒｉｘ ｇｍｅｌｉｎｉｉ ｉｓ
ｂａｒｋ＞ｌｅａｆ＞ｔｒｕｎｋ＞ｂｒａｎｃｈ＞ｒｏｏｔ，ｔｈｅ ｍｅａｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
ｉｓ ４９。９６％；ｆｏｒ ｂｅｔｕｌａ
ｐｌａｔｙｐｈｙｌｌａ，ｉｔ ｉｓ：ｂａｒｋ＞ｒｏｏｔ＞ｔｒｕｎｋ＞ｂｒａｎｃｈ＞ｌｅａｆ，ｍｅａｎ ｃａｒｂｏｎ
ｃｏｎｔｅｎｔ
ｇ－ｋ９１，ｔｈｅ
ｃａｒｂｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ
1980—2005年大兴安岭森林火灾灌木,草本和地被物烟气释放量的估算
第!"卷第#期$%#%年#月林业科学&’()*+(,&(-.,)&(*(’,)./01!"，*/1#2345，$%#%#67%—$%%8年大兴安岭森林火灾灌木、草本和地被物烟气释放量的估算!郭福涛9胡海清9彭徐剑（东北林业大学林学院9哈尔滨#8%%!%）摘9要：9应用排放因子法，对大兴安岭林区#67%—$%%8年间森林火灾中不同林型下灌木、草本和地被物层气体释放量进行估算。
结果表明：大兴安岭$8年间森林火灾灌木、草本和地被物层’:$，’:，’;<=，*:，&:$的释放量分别为$81%!>#%"，81?$>#%"，%1$#>#%"，%1%6>#%"和%1$!>#%"@。
其中白桦A 落叶松林、白桦A 杜鹃林和蒙古栎A 胡枝子林是气体释放量较多的林型，约占总排放量的?%B 以上。
此外大兴安岭林区森林火灾&:$和*:的释放量可达到我国总生物质燃烧释放量的8%B 左右，其释放量与农业上备受关注的秸秆燃烧相当。
关键词：9大兴安岭；灌木；草本；地被物；排放因子中图分类号：&?"$1$999文献标识码：,999文章编号：#%%#A ?!77（$%#%）%#A %%?7A %"收稿日期：$%%7A %"A %$。
基金项目：国家科技支撑计划（$%%7C,D68C#%），林业公益性行业科研专项（$%%7%!%%$），黑龙江省科技计划（E,%6C$%#A %"）。
!胡海清为通讯作者。
!"#$%&#$’(’)*&"+",+-+&"+.)/’%01/23"，4+/3"&(.5$##+/"5&6+/’)7$))+/+(#8’/+"#96:+"$(7&;$(<’&(=’2(#&$("368’/+"#8$/+")/’%>?@A #’BAACEF/GF@3/9<F <3HIH4J9KL4J MFNH34（!"#$$%$&’$()*+(,，-$(+#).*+’$()*+(,/012)(*1+,9 3.(410#8%%!%）D3"#/&E#：9C=FOH4J @PL LQHOOH/4R3S@/T （)G ）QL@P/U ，@PHO V3VLT LO@HQ3@LU @PL J3OLO TL0L3OLU RT/Q OPTFWO ，PLTW3JLO 34U 0H@@LTO 03=LT WL@XLL4UHRRLTL4@R/TLO@@=VL H4D3;H4’34Y/F4@3H4O UFTH4J R/TLO@RHTLO RT/Q #67%@/$%%81+PL TLOF0@OP/XLU @P3@@PL 3Q/F4@O /R ’:$，’:，’5<,，*:34U &:$TL0L3OLU RT/Q OPTFWO ，PLTW3JLO 34U 0H@@LTO 03=LT XLTL $81%!>#%"，81?$>#%"，%1$#>#%"，%1%6>#%"34U %1$!>#%"@TLOVLS@HZL0=56)+7%.8%.+,8#,%%.9:.(15;<)%1011，6)+7%.8%.+,8#,%%.9=#$>$>)0>($0*1<*1134U ?7)("7*<$0;$%1".9:)*8)>1@.41"$%$(XLTL @PL Q3H4R/TLO@@=VL R/T TL0L3OH4J @PL J3OLO ，3SS/F4@H4J R/T Q/TL @P34OLZL4@=VLTSL4@/R @/@30TL0L3OL5,UUH@H/4300=，@PL 3Q/F4@/R &:$34U *:TL0L3OLU RT/Q D3;H4’34Y/F4@3H4O X/F0U Q3[L FV RHR@=VLTSL4@/R WH/Q3OO RFL0O H4’PH43，H@X3O 30Q/O@@PL O3QL IF34@H@=3O @PL ST/V TLOHUFLO @P3@3TL L;@L4OHZL0=S/4SLT4LU H43JTHSF0@FTL RHL0U5F+6G’/."：9D3;H4J ’34Y/F4@3H4O ；OPTFW ；PLTW3JL ；0H@@LT ；LQHOOH/4R3S@/T99森林火灾产生的各种痕量气体作为影响温室效应的一种重要因子，越来越受到广大学者的关注（蒋延玲等，$%%#；康惠宁等，#66"；刘国华等，$%%%；王效科等，$%%#；吴仲民等，#667；周玉荣等，$%%%）。
生态效益评价内容和评价指标筛选
生态效益评价内容和评价指标筛选王效科; 张路; 欧阳志云; 杨宁; 吴凡; 任玉芬; 王思远; 薄乖民; 蒋高明; 王玉宽; 孙玉军【期刊名称】《《生态学报》》【年(卷),期】2019(039)015【总页数】8页(P5442-5449)【关键词】生态效益; 评价内容; 指标选择【作者】王效科; 张路; 欧阳志云; 杨宁; 吴凡; 任玉芬; 王思远; 薄乖民; 蒋高明; 王玉宽; 孙玉军【作者单位】中国科学院生态环境研究中心北京100085; 中国科学院大学北京100049; 中国科学院遥感与数字地球研究所北京 100094; 西北林业调查规划设计院西安710084; 中国科学院植物研究所北京 100093; 中国科学院成都山地灾害与环境研究所成都610041; 北京林业大学北京100083【正文语种】中文尽管生态效益一词已经被国人熟知和广泛使用,但是如何科学评价生态效益还存在很多急需解决的问题。
生态效益作为人类从生态系统得到的好处,不像经济效益那样可以通过市场交易价格来定量评估。
生态效益多选择一些相关指标来评价。
但由于受生态系统、区域环境、人类活动和人类福祉需求差异等影响,不同学者选取的生态效益评价内容相差很大。
这就造成了生态效益在不同项目、不同研究和不同区域之间很难比较,严重影响了生态效益作为决策依据的客观性和科学性,特别是影响到基于生态效益的国家生态补偿政策的制定。
早在1980年,我国科学家就提出了森林生态效益的评价内容和指标,如朱济凡在“论我国林业发展的新战略问题”中就指出“森林具有调节气候、涵养水源、保持水土、制服风沙、净化大气、栖息鸟兽、保护环境、保存物种等多种功能”[1],并提到张嘉宾同志初步估算,云南省怒江州的贡山、福贡、碧江、泸水四县森林保土、保水功能的价值是森林用材、燃材功能价值的6倍。
后来,随着我国大规模的三北防护林体系、农田防护林体系、长江珠江上游和沿海防护林体系及退耕还林工程建设等,林业生态工程生态效益的评估在各地大规模开展,其中有代表性的包括：雷孝章等[2]针对林业生态工程生态效益,提出了森林生态系统稳定性维持、森林改善小气候、森林水源涵养、森林保土作用、土壤改良状况指标和区域功能特异性等6类评价内容。
内蒙古森林生态系统碳储量及其空间分布-ChinaXiv
植物生态学报 2016, 40 (3): 0–0 doi: 10.17521/cjpe.2015.1088Chinese Journal of Plant Ecology ——————————————————收稿日期Received: 2015-03-17 接受日期Accepted: 2015-10-24 * 通讯作者Author for correspondence (E-mail: huzm@)内蒙古森林生态系统碳储量及其空间分布黄晓琼1,2 辛存林1 胡中民2* 李钢铁3 张铜会4 赵 玮2 杨 浩2 张雷明2 郭 群2 岳永杰3 高润宏3 乌志颜5 闫志刚6 刘新平4 李玉强4 李胜功21西北师范大学地理与环境科学学院, 兰州 730070; 2中国科学院地理科学与资源研究所, 北京 100101; 3内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特010018; 4中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 兰州 730000; 5赤峰市林业科学研究院, 内蒙古赤峰 024000; 6内蒙古大兴安岭林业科学技术研究所, 内蒙古牙克石 022150摘 要 内蒙古森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居第五位, 准确地估算该区域森林碳储量对于评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施均具有重要意义。
该研究基于内蒙古森林资源野外样方调查和室内分析, 评估了内蒙古森林生态系统的固碳现状, 估算了内蒙古森林生态系统不同林型和不同碳库(乔木、灌木、草本、凋落物和土壤碳库)的碳密度大小, 揭示了其空间分布特征。
在此基础上估算了内蒙古森林碳储量大小及空间格局。
结果表明: 1)内蒙古森林植被层碳储量为787.8 TgC, 乔木层、凋落物层、草本层和灌木层分别占植被层总碳储量的93.5%、3.0%、2.7%和0.8%。
内蒙古森林植被层平均碳密度为40.4 t·hm –2, 其中, 乔木层、凋落物层、草本层和灌木层的碳密度分别为35.6 t·hm –2、2.9 t·hm –2、1.2 t·hm –2和0.6 t·hm –2。
中亚热带常绿阔叶林乔木层碳储量特征
中亚热带常绿阔叶林乔木层碳储量特征金彪;杨华;杨蕊;彭湃;罗佳;牛艳东;张灿明;任朝晖;曾掌权【摘要】以湖南省会同县马尾松次生林、马尾松阔叶树混交林和常绿阔叶林分类型为研究对象,探讨了生态系统随不同演替阶段进行的乔木层碳储量及空间分布特征.结果表明:不同演替阶段森林类型乔木层各器官平均有机碳含量为马尾松林>针阔混交林>常绿阔叶林的趋势.乔木层碳储量以常绿阔叶林最高,为129.34 t·hm-2,其次为针阔混交林,为95.83 t·hm-2,最小是马尾松林,为85.27 t·hm-2.各林分类型乔木层各器官碳储量为干>根>枝>叶>皮.乔木层碳储量主要集中于树干,其占乔木层碳储量比例由马尾松林向常绿阔叶林降低,而树根碳储量比例由马尾松林向常绿阔叶林增加.马尾松林、针阔混交林和常绿阔叶林20cm径级以上径级的个体占乔木层碳储量的大部分.【期刊名称】《湖南林业科技》【年(卷),期】2018(045)003【总页数】4页(P49-52)【关键词】常绿阔叶林;乔木层碳储量;中亚热带【作者】金彪;杨华;杨蕊;彭湃;罗佳;牛艳东;张灿明;任朝晖;曾掌权【作者单位】湖南省八大公山国家级自然保护区管理处, 湖南桑植 427100;湖北省襄阳市保康县公共检测中心, 湖北保康 441600;湖南省林业科学院, 湖南长沙410004;湖南衡山森林生态系统定位观测研究站湖南南岳 421900;湖南省林业科学院, 湖南长沙 410004;湖南省林业科学院, 湖南长沙 410004;湖南衡山森林生态系统定位观测研究站湖南南岳 421900;湖南省林业科学院, 湖南长沙 410004;湖南衡山森林生态系统定位观测研究站湖南南岳 421900;湖南水资源研究和利用合作中心, 湖南长沙 410013;湖南双牌县五星岭国有林场, 湖南双牌 425211;湖南省林业科学院, 湖南长沙 410004;湖南衡山森林生态系统定位观测研究站湖南南岳421900【正文语种】中文【中图分类】S718.5森林生物量碳储量占陆地生物量碳储量的3/4以上[1]，一般随时间的推移而积累，到成熟林或过熟林时处于一种动态平衡[2]。
哀牢山亚热带常绿阔叶林乔木碳储量及固碳增量(1)
生态学杂志Chinese Journal o f Eco l ogy2010,29(6):1047-1053哀牢山亚热带常绿阔叶林乔木碳储量及固碳增量*张鹏超1,4张一平1,2,3**杨国平1,2,3郑征1,2,3刘玉洪1,2,3谭正洪1,4(1中国科学院热带森林生态学重点实验室(西双版纳热带植物园),云南勐仑666303;2中国科学院哀牢山亚热带森林生态系统研究站,云南景东676209;3云南哀牢山森林生态系统国家野外科学观测研究站,云南景东676209;4中国科学院研究生院,北京100049)摘要为了解哀牢山亚热带常绿阔叶林的乔木碳储量及其固碳增量,利用2005和2008年的植被调查数据,对哀牢山3种主要常绿阔叶林的乔木碳储量及其固碳增量进行了分析。
结果表明:原生的中山湿性常绿阔叶林、滇山杨次生林和旱冬瓜次生林的乔木碳储量分别为257190、222195和105139t C#hm-2;中山湿性常绿阔叶林乔木碳储量主要存储在DB H\91c m的乔木中(34168%);而次生林的乔木碳储量主要分布在径级21c m[DBH<41c m的乔木中(滇山杨林77129%;旱冬瓜林69128%)。
由此可见,哀牢山地区原生的中山湿性常绿阔叶林乔木层在碳蓄积方面占主导优势。
哀牢山亚热带常绿阔叶林的3个森林类型乔木层均具有固碳增量,即使是原生的中山湿性常绿阔叶林,其乔木层年平均固碳增量也达2147t C#hm-2#a-1;次生林乔木层的年平均固碳增量约为原生林的2倍,显示了哀牢山亚热带常绿阔叶林乔木层具有较强的碳汇增量。
初步估算,哀牢山亚热带常绿阔叶林林区内每年乔木固碳增量为8152@104t C#a-1。
关键词亚热带常绿阔叶林;生物量;碳储量;哀牢山中图分类号S71815,Q94811文献标识码A文章编号1000-4890(2010)6-1047-07Carbon st orage and se questration of tree layer in subtropical evergreen broadleaf forestsi n A ilao M ountain of Yunnan.Z HANG Peng-chao1,4,Z HANG Y-i ping1,2,3,YANG Guo-pi n g1,2,3,Z H E NG Zheng1,2,3,LIU Yu-hong1,2,3,TAN Zheng-hong1,4(1K ey Laboratory of Trop i-cal Forest Ecology,X is huangbanna T rop ical Bo t a nical Gar den,Chinese A cade my of Sciences,M eng lun666303,Yunnan,Ch ina;2A ilaoshan S tation for Subtrop ical Forest E cos y ste m S tudies,J ingdong676209,Yunnan,China;3N ational F orest E cos y ste m R esearch S tation at A ilaoshan,J ingdong676209,Yunnan,China;4G raduate Universit y of ChineseA cade my of Sciences,B eijing100049,China).Chinese J ournal of E colo gy,2010,29(6):1047-1053.Abst ract:In order to understand the tree layer carbon storage and sequestration in the subtrop-ica l ever g reen broadleaf forests i n A ilao M ounta i n,an analysisw as m ade on the tree layer car bonsto rage and sequestrati o n i n t h ree do m i n ant fo rests in the M ounta i n,based on the field surveys i n2005and2008.The tree layer carbon storage i n the pri m ary ever g reen broadlea f fores,t seconda-ry P opulus bonatii f o res,t and secondary Alnus nepalensis f o rest i n the M ountain w as257190,222195,and105139tC#hm-2,respectively.The tree layer car bon storage of the pri m ary ever-green br oad leaf forestw asm a i n l y contri b uted by the trees w ith DB H\91c m(34168%),wh ilethat of the t w o secondary forests w as m ainly contri b uted by the trees w ith DB H fro m21c m to41c m(77129%for P.bonatii secondary fores,t and69128%for A.nepalensis secondary forest),suggesting that the tree layer o f pri m ary evergreen broad l e af fo rest played an i m portant ro le i n thecarbon storage in A ilao M ountain.The tree layers o f the t h ree forests all had the capab ility of car-bon sequestration.The m ean annua l i n cre m ent of tree layer carbon sequestration i n pri m ary ever-green broadleaf forestw as2147tC#hm-2#a-1,and that in the t w o secondar y forestsw as about *国家重点基础研究发展计划项目(2010CB833501)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-YW-Q1-05-04)、国家自然科学基金项目(40571163)和国家重点基础研究发展计划资助项目(2003CB415101)。
森林在全球碳循环中的作用
森林在全球碳循环中的作用
森林生态系统在碳循环中的作用从人类认识到温室气体尤其是二氧化碳浓度的升高会使全球气温变暖，从而带来一系列严重生态环境问题时，就展开了对碳素循环的研究。
而森林生态系统作为吸收二氧化碳释放氧气的一个大碳汇，在碳循环中起着非常重要的作用。
全球森林面积为41.61亿公顷，其中热带、温带、寒带分别占32.9%、24.9%和42.1%。
全球陆地生态系统地上部的碳为562Gt，森林生态系统地上部的含碳量为483Gt，占了86%。
全球陆地生态系统地下部含碳量为1 272Gt，而森林地下部含碳约927Gt，占整个世界土壤含碳量的73%。
森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于以下几个方面：
生物量
森林生态系统的生物量贮存着大量的碳素，如按植物生物量的含碳量为45%～50%计，那么整个森林生态系统的生物量将近一半是碳素含量。
森林的生物量与其成长阶段的关系zui为密切，一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林/过熟林，其中碳的累积速度在中龄林生态系统中zui大，而成熟林/过熟林，其中碳的累积速度在中龄林生态系统中zui大，而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长，其碳素的吸收与释放基本平衡。
从森林的年龄结构来估算吸收碳素的潜力是决定森林生态系统碳汇功能的一个主要方面。
我国森林的结构以幼龄林、中龄林居多，因此我国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力很大。
据王效科等估算，我国森林生态系统潜在的植物总碳贮量为8.41Pg，现有的实际碳贮存总量只是潜在的植物总碳贮量的44.3%。
因此，如果我国的森林生态系统得到切实有效的保护，那么它将是中国一个重要的碳汇。
森林碳汇研究的计量方法及研究现状综述
西北林学院学报2008,23(1):59～63Journal of N o rthw est Fo restry U niversity森林碳汇研究的计量方法及研究现状综述①赵 林, 殷鸣放3, 陈晓非2, 王大奇3(1.沈阳农业大学林学院,辽宁沈阳110161;2.清原县林业局,辽宁清原113300;3.抚顺市林业局,辽宁抚顺 113006)摘 要:随着《京都议定书》的签定,碳汇造林的广泛开展,森林碳汇的计量问题也越来越受到人们的重视。
本文介绍了现今国内外普遍运用的碳汇计量方法,包括生物量法、蓄积量法、生物量清单法、涡旋相关法、涡度协方差法、驰豫涡旋积累法,并对这些方法的优缺点进行了分析。
最后根据我国的林业现状,对大面积的人工纯林碳汇计量的方法提出了一种全新的想法,即从树木的年龄入手研究人工林不同林龄时的碳汇储量,为评价人工林的碳储功能提供依据。
关键词:森林碳汇;碳储量计量;二氧化碳中图分类号:S718.56 文献标识码:A 文章编号:100127461(2008)0120059205Summ ary of the R esearch M ethods of Fo rest Carbon Sink A ccoun tingZHAO L i n1,Y IN M i ng-fang1,CHEN X i ao-fe i2,W ANG Da-q i3(1.S eny ang A g ricu ltu re U n iversity f orest colleg e,S heny ang,L iaon ing,110161,Ch ina;2.F orest B a reau of Q ingy uan C ity,Q ingy uan,L iaon ing113300;3.F orest B u reau of F ushun C ity F ushun,L iaon ing113006,Ch ina)Abstract:W ith the sign ing of the“Kyo to P ro toco l”and the w idely develop ing carbon converge fo restati on, m o re atlen ti on has been paid to the fo rest carbon converge m eterage.M ethods of carbon accoun ting w as in troduceds.A dvan tages and disadvan tages of these m ethods w ere discu ssed.N ew m ethod abou t large ar2 eas of artificial p u re fo rest carbon m eterage acco rding to the statu s quo of ou r Ch ina fo restry w ere pu t fo r2 w ard,i.e.,to study the carbon reserves in differen t artificial fo rests based on their ages to p rovide the basis fo r p lan tati on functi onal evaluati on of the carbon sto rage.Key words:fo rest carbon sink;carbon reserves m easu rem en t;carbon di ox ide 近些年来,大气CO2浓度上升引起的温室效应及其所带来的一系列生态环境变化已经越来越明显,解决温室效应所带来的影响已成为广大学者研究的首要目标。
喀斯特地区植被碳汇量估算方法进展
喀斯特地区植被碳汇量估算方法研究进展摘要：喀斯特地区的植被类型主要有森林，灌木丛，草场，荒漠，水生植被和农业植被，本文通过借鉴相应碳汇量的估算方法，研究喀斯特地区植被碳汇量的主要计算方法，利用气象技术测定森林吸收二氧化碳的含量，估算灌木丛的碳汇量，提出保护、利用、改造、建设牧地和草场，提高畜牧业生产能力，实现稳产高产的根本措施。
关键词：喀斯特碳汇固碳评估方法森林碳汇森林是陆地生态系统中最大的碳库，是陆地生态系统最重要的植被。
在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中，具有十分重要的独特作用[1]。
许多国家和国际组织都在积极利用森林碳汇应对气候变化。
灌丛和草场碳汇在陆地植被类型中的碳汇占比较少。
近年来，关于碳汇的研究区域主要在华北人工林，北方草原等较大的区域，这里面既有森林碳汇也有草场碳汇，而对喀斯特这个特殊地区的植被碳汇研究相对较少。
因此，喀斯特地区关于植被碳汇还需要我们进一步研究，才能比较精确地计算该类区域的碳汇量。
一、喀斯特地区的特点以贵州为主的南方喀斯特山地地区，为中国五大典型脆弱生态区之一。
贵州脆弱的喀斯特环境在中国和世界均具有一定代表性，其脆弱性主要表现在：地表崎岖破碎，山高坡陡，基岩裸露率高；环境中水、土要素出现结构性缺损，石多土少，成土速度极慢；地表干旱，可利用的水资源短缺，受环境的约束，植物生境严酷，立地条件极差，植物生长缓慢，产出率低，导致整个喀斯特生态环境的物质、能量流动不畅，功能低下，表现出环境生态容量低、变异敏感度高、抗干扰能力弱、稳定性差、破坏后水土流失严重，自我恢复能力低，治理难度大等。
正是基于喀斯特地区的这些特点才使我们迫切需要对该地区的植被碳汇量进行测算，让人们知道保护环境的重要性，因为该区域的植被很难恢复，所以我们要保护好该区域的植被不能破坏，否则就会形成一系列的连锁反应，造成生态破坏。
二、主要方法介绍1、生物量法生物量法是以森林生物量数据为基础的碳估算方法[2]。
中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力_王效科
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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
基于森林资源二类调查数据的重庆市森林碳储量估算研究
基于森林资源二类调查数据的重庆市森林碳储量估算研究孟祥江;周恺【摘要】根据重庆市2010年森林资源规划设计调查数据资料,采用森林蓄积量扩展法等对重庆市森林植被碳储量进行了分析研究.结果表明:重庆市森林植被碳储量达15 918.95万t,折合CO2约为58 422.55万t.其中乔木林碳储量为13 697.22万t,占总碳储量的86.04％;乔木经济林75.12万t,占总碳储量的0.47％;竹林1 838.23万t,占总碳储量的11.55％;国家特别规定灌木林308.38万t,占总碳储量的1.94％.表明重庆市森林碳储量较大,碳汇能力强.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(000)027【总页数】3页(P11038-11040)【关键词】森林资源;碳储量;碳汇;重庆【作者】孟祥江;周恺【作者单位】重庆市林业科学研究院,重庆400036;重庆市林业科学研究院,重庆400036【正文语种】中文【中图分类】S718.55《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)将碳汇定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制。
森林碳汇是指森林生态系统吸收大气中二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少大气中二氧化碳的过程［1］。
森林是陆地生态系统中最大的碳库，在降低温室气体浓度、减缓全球气候变暖中作用巨大。
《京都议定书》(The Kyoto Protocol)认可森林碳汇对减缓气候变暖的贡献，并要求加强森林可持续经营和植被恢复及保护，允许发达国家通过向发展中国家提供资金和技术，开展造林、再造林碳汇项目，将项目产生的碳汇额度用于抵消其国内的减排指标。
森林生物量约占整个陆地生态系统生物量的90%，它不仅在维护区域生态环境上起着重要作用，而且在全球碳平衡中也起着巨大的贡献，这是由于森林本身维持着大量的碳库(约占全球植被碳库的86%以上)，同时森林也维持着巨大的土壤碳库(约占全球土壤碳库的73%)［2］。
林业技术与生态保护管理测试 选择题 63题
1. 森林生态系统中，哪种树种被认为是固碳能力最强的？A. 松树B. 橡树C. 桉树D. 云杉2. 下列哪项不是森林火灾的主要原因？A. 自然雷击B. 人为纵火C. 火山爆发D. 电力线路故障3. 森林资源调查中，常用的遥感技术不包括以下哪项？A. 卫星遥感B. 无人机遥感C. 地面调查D. 红外热成像4. 下列哪种措施最有助于提高森林的生物多样性？A. 单一树种的大面积种植B. 定期进行森林疏伐C. 禁止任何形式的森林砍伐D. 引入外来树种进行种植5. 森林碳汇项目中，碳汇量的计算主要基于哪种气体？A. 二氧化碳B. 甲烷C. 一氧化碳D. 氮气6. 下列哪项技术不是用于森林病虫害防治的？A. 生物防治B. 化学防治C. 物理防治D. 心理防治7. 森林生态系统服务不包括以下哪项？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 城市美化D. 气候调节8. 下列哪项不是森林可持续经营的原则？A. 生态优先B. 经济效益最大化C. 社会参与D. 长期规划9. 森林认证体系中，FSC代表的是什么？A. 森林可持续经营认证B. 森林管理委员会C. 森林科学中心D. 森林服务公司10. 下列哪项不是森林采伐的合法性要求？A. 持有合法的采伐许可证B. 遵守当地的采伐配额C. 采伐后立即进行植树造林D. 采伐过程中保护生态环境11. 森林土壤管理中，下列哪项措施最有助于提高土壤肥力？A. 定期进行土壤翻耕B. 施用大量化学肥料C. 种植豆科植物进行固氮D. 增加土壤的酸度12. 森林防火中，下列哪项措施最有效？A. 定期清理林下可燃物B. 增加森林巡逻人员C. 建立防火隔离带D. 所有上述措施13. 森林资源管理中，下列哪项技术最有助于提高森林资源的利用效率？A. 森林资源清查B. 森林资源评估C. 森林资源规划D. 森林资源监测14. 下列哪项不是森林生态旅游的特点？A. 强调自然环境的保护B. 提供丰富的户外活动C. 以经济效益为主要目标D. 促进当地社区的发展15. 森林病虫害防治中，下列哪项措施最环保？A. 使用生物农药B. 使用化学农药C. 使用物理防治方法D. 使用基因工程技术16. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产17. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值18. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产19. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值20. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产21. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值22. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产23. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值24. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产25. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值26. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产27. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值28. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产29. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值30. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产答案部分：1. D2. C3. D4. B5. A6. D7. C8. B9. B10. C11. C12. D13. D14. C15. A16. D17. D18. D19. D20. D21. D22. D23. D24. D25. D26. D27. D28. D29. D30. D接下来是第31至63题及其答案：试题部分：31. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产32. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值33. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产34. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值35. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产36. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值37. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产38. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值39. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产40. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值41. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产42. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值43. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产44. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值45. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产46. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值47. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产48. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值49. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产50. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值51. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产52. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值53. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产54. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值55. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产56. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值57. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产58. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值59. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产60. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源清查的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值61. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态服务？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产62. 森林资源管理中，下列哪项不是森林资源评估的主要内容？A. 森林面积B. 森林类型C. 森林年龄D. 森林经济价值63. 森林生态系统中，下列哪项不是主要的生态功能？A. 水源涵养B. 土壤保持C. 气候调节D. 能源生产答案部分：31. D32. D33. D34. D35. D36. D37. D38. D39. D40. D41. D42. D43. D44. D45. D46. D47. D48. D49. D50. D51. D52. D53. D54. D55. D56. D57. D58. D59. D60. D61. D62. D63. D。
森林生态体系的碳储量
森林生态体系的碳储量自工业革命以来，大气中温室气体含量的增加是不争的事实，到2005年，大气中CO2的浓度已经由工业革命前的280mg/kg升到379mg/kg，2005年大气二氧化碳的浓度值已经远远超出了根据冰芯记录得到的65万年以来浓度的自然变化范围（180~330mg/kg），最近100年（1906——2005年）来，全球地表温度已上升了0.74℃。
温室效应导致的气候变化将对农牧业生产、水资源、海岸带资源环境、森林生态系统、人体安康和各地区社会经济产生重大影响，威胁着人类生存[1]。
1森林生态系统碳储量研究的背景与意义随着气候变化的研究越来越受到国际上广阔学者的重视，森林生态系统碳储量的研究成为近年来国际上研究的热点，森林不仅具有调节区域生态环境的功能，而且在全球碳平衡中起着巨大的作用，森林作为陆地生态系统的主体，储存了10000亿t有机碳，占整个陆地生态系统的2/3以上[2]。
森林通过光合作用将大气中的二氧化碳以有机物的形式固定到植物体和土壤中，在一定时期内起到减少温室气体积累的作用，因此在温室气体减排中扮演着重要的角色。
森林碳汇也在国际气候变化谈判中得到广泛重视，巴厘岛国际气候变化大会开场把森林问题作为一个主题纳入气候谈判，《京都议定书》规定的4种温室气体的减排方式中，2种与森林有直接的关系，以"净排放量"计算温室气体的排放量，即从本国实际排放量中扣除森林所固定的局部和通过采用绿色开发机制（CDM）来减排，清洁开展机制（CDM）的造林、再造林工程和森林管理等活动允许兴旺国家可以通过在开展中国家实施林业碳汇工程来抵消其温室气体的排放量。
所有这些工作必须建立在量化森林碳储量的工作根底之上，通过量化森林碳储量来评价不同类型的森林在陆地生态系统的固碳能力，为碳循环的研究和森林的可持续开展和土地利用提供相关数据依据，关注量化森林碳储量从理论和实践上都具有重要的意义。
气候变化问题日益受到关注，引起了碳循环研究的兴起，近些年，大量学者投入到碳储量的研究队伍，研究范围既有区域性小斑块和生态系统，也涉及森林群落。
应用CASA模型估算河南省主要森林植被碳储量
第５１卷第１１期东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报Ｖｏｌ．５１Ｎｏ．１１２０２３年１１月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＯＲＴＨＥＡＳＴＦＯＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＮｏｖ．２０２３１）国家自然科学基金面上项目（４２１７１０５８）；校企合作项目（３０８０２２３２）㊂第一作者简介：郭爱青，男，１９９６年９月生，河南农业大学林学院，硕士研究生㊂Ｅ－ｍａｉｌ：３５２８５０３０６９＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂通信作者：王德彩，河南农业大学林学院，副教授㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｖ⁃ｌｕｕｏ＠１２６．ｃｏｍ㊂收稿日期：２０２３年５月１７日㊂责任编辑：王广建㊂应用ＣＡＳＡ模型估算河南省主要森林植被碳储量１）郭爱青㊀王德彩㊀闫坤㊀王元㊀闫东锋胡传伟㊀（河南农业大学，郑州，４５０００２）㊀㊀（棕榈生态城镇发展股份有限公司）㊀㊀㊀摘㊀要㊀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㊂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２０００㊁２００５㊁２０１０㊁２０１５㊁２０１９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㊂结果表明：２０００ ２０１９年，森林区域碳密度平均值为３５．２１ ４９．５６ｔ／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６３０９６２．４８ｔ增加到２０１９年的７１６８０５．０６ｔ，２０００ ２０１９年碳储量净增加８５８４２．４８ｔ，平均增长速率为４２９２．１２９ｔ㊃ａ－１；不同植被类型中碳储量由大到小依次为：阔叶林㊁灌从㊁针叶林㊁草丛㊁混交林㊂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㊁混交林㊁草丛㊁灌丛㊁针叶林；降水量对森林植被碳储量影响的灰色关联度最大为０．７４㊂关键词㊀ＣＡＳＡ模型；ＭＯＤＩＳ１３Ｑ１；植被净初级生产力；碳储量；碳密度分类号㊀Ｓ７５７．２ＣＡＳＡＭｏｄｅｌｉｎＥｓｔｉｍａｔｉｎｇＭａｉｎＦｏｒｅｓｔＶｅｇｅｔａｔｉｏｎＣａｒｂｏｎｉｎＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ／／ＧｕｏＡｉｑｉｎｇ，ＷａｎｇＤｅｃａｉ，ＹａｎＫｕｎ，ＷａｎｇＹｕａｎ，ＹａｎＤｏｎｇｆｅｎｇ（ＨｅｎａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００２，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）；ＨｕＣｈｕａｎｗｅｉ（ＰａｌｍＥｃｏ⁃ＴｏｗｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．）／／ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０２３，５１（１１）：８０－８５．ＴｏｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｉｎｔｈｅｍａｊｏｒｆｏｒｅｓｔｓｏｆＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，ｗｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｔｈｅｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｉｎｔｈｅｍａｊｏｒｆｏｒｅｓｔａｒｅａｓｏｆＨｅｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅｉｎ２０００，２００５，２０１０，２０１５ａｎｄ２０１９（ｔａｋｉｎｇＳｅｐｔｅｍｂｅｒａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ），ａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｃｈａｎｇｅｓｂａｓｅｄｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅ（ＭＯＤＩＳ１３Ｑ１）ａｎｄｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａ，ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＣＡＳＡｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅｐｌａｎｔｄｅｐｌｅｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ：ｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１９，ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙｉｎｆｏｒｅｓｔａｒｅａｗａｓ３５．２１－４９．５６ｔ㊃ｈｍ－２，ａｎｄｔｈｅａｒｅａｒａｔｉｏｏｆｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆｃｈａｎｇｅｉｎｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｄｅｃｒｅａｓｅｗａｓ２．５２．Ｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｓｉｎｍａｊｏｒｆｏｒｅｓｔａｒｅａｓｓｈｏｗｅｄａｎｏｖｅｒａｌｌｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ，ｆｒｏｍ６３０９６２．４８ｔｉｎ２０００ｔｏ７１６８０５．０６ｔｉｎ２０１９．Ｆｒｏｍ２０００ｔｏ２０１９，ｔｈｅｎｅｔｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｗａｓ８５８４２．４８ｔ，ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｇｒｏｗｔｈｒａｔｅｗａｓ４２９２．１２９ｔ㊃ａ－１．Ａｍｏｎｇｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓ，ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｓｏｒ⁃ｄｅｒｅｄｆｒｏｍｈｉｇｈｅｓｔｔｏｌｏｗｅｓｔａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｂｒｏａｄ⁃ｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔ，ｓｈｒｕｂｓ，ｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔ，ｈａｓｓｏｃｋ，ａｎｄｍｉｎｇｌｅｄｆｏｒｅｓｔ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍ，ｔｈｅｂｒｏａｄ⁃ｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔｈａｓｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ，ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇｆｏｒ６８．５２％ｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｏｎａｖｅｒａｇｅ，ａｎｄｔｈｅｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔｈａｓｔｈｅｌｅａｓｔｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ，ｏｎｌｙ２．４２％．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓ，ｒａｎｋｅｄｆｒｏｍｈｉｇｈｅｓｔｔｏｌｏｗｅｓｔｆｏｒｅａｃｈｙｅａｒ，ｗａｓｇｅｎｅｒａｌｌｙａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｄｅｃｉｄｕｏｕｓｂｒｏａｄｌｅａｖｅｄｆｏｒｅｓｔ，ｍｉｎｇｌｅｄｆｏｒｅｓｔ，ｈａｓｓｏｃｋ，ｓｈｒｕｂｓ，ａｎｄｃｏｎｉｆｅｒｏｕｓｆｏｒｅｓｔ．Ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｇｒｅｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｏｎｆｏｒｅｓｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｗａｓ０．７４．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀ＣＡＳＡｍｏｄｅｌ；ＭＯＤＩＳ１３Ｑ１；Ｎｅｔｐｒｉｍａｒｙｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ；Ｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅ；Ｃａｒｂｏｎｄｅｎｓｉｔｙ㊀㊀森林生态系统是由植物和动物相互作用㊁互相依存而形成的一个复杂的生态系统，它不仅具有维护生态平衡㊁保护生物多样性等功能，还可以调节气候，影响地表和大气层的气候和气象特征，也是陆地生态系统中最大的碳库［１］㊂森林生态系统通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，森林承载全球陆地生物量碳约５０％，同时也是重要的环境和碳汇资源［２］，为全球碳循环做出了巨大贡献㊂因此，森林生态系统对环境保护㊁生态平衡和经济发展具有重要价值㊂对于森林植被碳储量研究主要以森林资源清查资料对森林碳储量的估算㊂刘领等［３］利用河南省连续四次森林资源清查资料对河南省森林植被碳储量的动态变化进行了研究，发现其碳储量由１９９８年的４５．５７Ｔｇ增加到２０１３年的１０７．９８Ｔｇ；贾松伟［４］利用第七次森林资源清查资料对河南省森林植被碳储量进行了研究，２００８年河南省森林总碳储量为８０９０．７２万ｔ，其中乔木林碳储量占比最大，森林平均碳密度为２０．００ｔ／ｈｍ２㊂随着对地物信息的遥感观测技术的不断进步与发展，应用遥感观测数据及相关模型的遥感估算已经成为森林植被碳储量估算的热点㊂遥感数据与传统估测数据相比，遥感数据在空间格局㊁时空分辨率及客观性均表现出更好的优越性，也避免了站点实测数据的耗费大㊁空间不连续等缺点，提高了森林碳储量的估算工作效率［５］㊂利用以遥感技术获取地表气象㊁植被指数㊁植被结构参数等数据为参数，建立的模型也逐渐丰富㊂具有代表性的模型为ＣＡＳＡ模型（卡内基－艾姆斯－斯坦福方法模型），该模型是基于植被光合作用机理构建遥感参数模型，通过遥感数据㊁气象数据对森林植被初级生产力进行估算，能较为准确地进行大范围的森林植被初级生产力模拟［６－７］，结合碳储量计算方法估算森林植被碳储量㊂李富海等［８］应用ＣＡＳＡ模型对香格里拉碳储量进行了估算，表明ＣＡＳＡ模型的碳储量估算方便快捷，结果真实可靠；Ｃｈｅｎｅｔａｌ．［９］应用遥感数据和ＣＡＳＡ模型核算了青海湖流域植被碳储量变化，表明ＣＡＳＡ模型能较为准确可靠的对区域碳储量进行估算㊂近年来，随着环境保护意识的加强，河南省针对森林生态系统的保护及合理使用管理措施日趋完善㊂为了进一步了解河南省森林植被碳储量的变化㊁现状等，本研究应用ＣＡＳＡ模型，利用遥感影像数据（ＭＯＤＩＳ１３Ｑ１影像）㊁气象数据，以模拟的植被初级生产力数据为基础，结合植物枯损模型估算河南省主要森林区域的碳密度与碳储量，以期为我国暖温带及亚热带地区的森林植被碳密度及碳储量的估算提供技术支持㊂１㊀研究区概况河南省（３１ʎ２３ᶄ ３６ʎ２２ᶄＮ，１１０ʎ２１ᶄ １１６ʎ３９ᶄＥ）位于华北平原南部的黄河中下游地区，气候温和湿润，自然条件良好，拥有丰富的森林资源㊂２０１８年河南省森林资源清查数据显示，森林覆盖率为２４．１４％，森林蓄积量２．０７亿ｍ３㊂河南省地势西高东低，北㊁西㊁南三面由太行山㊁伏牛山㊁桐柏山㊁大别山沿省界呈半环形分布（见图１）㊂河南北部南部以及西部以山地㊁丘陵为主，植被以森林为主，太行山脉㊁伏牛山脉和桐柏－大别山脉等区域为主要森林分布区，植被类型属于暖温带落叶阔叶林向亚热带常绿阔叶林过渡的类型，主要有落叶阔叶林㊁针阔混交林㊁针叶林㊁常绿阔叶林㊁灌丛等㊂生物多样性十分丰富，河南省大部分地处暖温带，南部跨亚热带，属于北亚热带向暖温带过渡的大陆性季风气候，同时还具有自东向西由平原向丘陵山地气候过渡的特征，具有四季分明㊁雨热同期㊁复杂多样和气象灾害频繁的特点㊂２㊀研究方法２．１㊀数据来源及处理本研究采用５年为时间间隔，并以研究期内９月为例，对河南省主要森林区域２０００ ２０１９年森林碳密度及碳储量进行模拟研究㊂归一化植被指数（ＮＤＶＩ）数据是采用的ＭＯＤＩＳ系列遥感数据产品（ｈｔｔｐｓ：／／ｌａｄｓｗｅｂ．ｍｏｄａｐｓ．ｅｏｓｄｉｓ．ｎａｓａ．ｇｏｖ／），分辨率均为２５０ｍ㊂利用ＭＯＤＩＳＲｅｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎＴｏｏｌ对影像进行归一化植被指数提取㊁投影转换等处理，利用ＥＮＶＩ５．３等软件对处理后的数据利用最大值合成法，合成月度数据㊂图１㊀河南省森林区域高程及森林分布气象数据来源于国家气象科学数据中心（ｈｔ⁃ｔｐｓ：／／ｄａｔａ．ｃｍａ．ｃｎ／），主要为逐月平均气温和降水量数据，数据时间与ＭＯＤＩＳ系列遥感数据的保持一致㊂利用ＡｒｃＧＩＳ１０．２等遥感软件，采用克里金（Ｋｒｉｇｉｎｇ）法对气象数据插值，将插值后的数据重采样为２５０ｍ；太阳辐射数据为中国地面气候资料日志数据集Ｖ３．０，按照气象数据处理方法得到研究区太阳辐射数据㊂植被类型数据为中国１ʒ１００万植被类型图（数据来源于国家自然科学基金委 中国西部环境与生态科学数据中心 （ｈｔｔｐ：／／ｗｅｓｔｄｃ．ｗｅｓｔｇｉｓ．ａｃ．ｃｎ））［１０］㊂本研究将森林区域植被类型分为草丛㊁灌丛㊁落叶阔叶林㊁针叶林以及针阔混交林㊂２．２㊀利用ＣＡＳＡ模型估算森林植被初级生产力（ＮＰＰ）ＣＡＳＡ模型是一个基于遥感数据的模型，是由网格化的区域气候㊁辐射㊁土壤与植被指数的数据进行估算森林植被初级生产力（ＮＰＰ）的模型［１１－１２］㊂计算公式如下：㊀㊀ＮＰＰ（ｘ，ｔ）＝ＡＰＡＲ（ｘ，ｔ）ˑε（ｘ，ｔ）㊂式中：ＮＰＰ（ｘ，ｔ）为植物在像元ｘ处ｔ月份的有机物质累积总量，ＡＰＡＲ（ｘ，ｔ）为像元ｘ处ｔ月份所吸收的有效光合辐射，ε（ｘ，ｔ）为植物在像元ｘ处ｔ月份的实际光能利用率㊂㊀㊀ＦＰＡＲ（ｘ，ｔ）＝ＳＯＬ（ｘ，ｔ）ˑＦＰＡＲ（ｘ，ｔ）ˑ０．５㊂式中：ＳＯＬ（ｘ，ｔ）表示太阳在像元ｘ处ｔ月份的总辐射量；ＦＰＡＲ（ｘ，ｔ）为植被在像元ｘ处ｔ月份吸收有效光合辐射比；光合有效辐射和太阳总辐射之比取０．５㊂㊀㊀ε（ｘ，ｔ）＝Ｔεａ（ｘ，ｔ）ˑＴεｂ（ｘ，ｔ）ˑＷｃ（ｘ，ｔ）ˑεｍａｘ㊂式中：Ｔεａ（ｘ，ｔ）和Ｔεｂ（ｘ，ｔ）分别为低温和高温胁迫影响系数；Ｗｃ（ｘ，ｔ）表示水分胁迫影响系数；εｍａｘ为理想状态下最大光能利用率㊂２．３㊀碳储量的估算植被净初级生产力被认为是陆地生态系统碳循环和碳平衡的重要环节，也是判定生态系统碳汇和１８第１１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭爱青，等：应用ＣＡＳＡ模型估算河南省主要森林植被碳储量调节生态过程的主要因子和重要指标㊂利用植物枯损模型计算生长生物量密度及碳储量［１３］㊂选用计算公式如下：㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＭＤｉ＝０．５６５ˑＮＰＰ；㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＣＴｉ＝ＭＤｉˑＬｉˑα㊂式中：ｉ为植被类型；ＣＴｉ表示第ｉ种地表植被的碳储量；ＭＤｉ表示第ｉ种植被的地上生物量密度；Ｌｉ表示第ｉ种植被类型的面积；α表示生物量转化为碳的系数（取值为０．５）㊂２．４㊀Ｓｅｎ－ＭＫ趋势分析方法Ｔｈｅｉｌ－ＳｅｎＭｅｄｉａｎ方法是一种稳健的非参数统计的趋势计算方法㊂该方法计算效率高，对于测量误差和离群数据不敏感，常被用于长时间序列数据的趋势分析中㊂表达式如下：㊀㊀㊀㊀㊀㊀β＝ｍｅｄｉａｎ（Ｃｉ－Ｃｊｊ－ｉ），ｊ＞ｉ㊂式中：β为植被碳密度变化趋势指数，Ｃｊ是第ｊ年的碳密度值，Ｃｉ是第ｉ年的碳密度值㊂如果β＞０，则碳密度呈增加的趋势，表明植被碳密度在该时间段得到改善㊂如果β＜０，则碳密度呈下降的趋势，表明植被碳密度在该时间段有降低的趋势㊂Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ（ＭＫ）检验是一种非参数的时间序列趋势性检验方法，其不需要测量值服从正态分布，不受缺失值和异常值的影响，适用于时间序列数据的趋势显著检验［１４－１５］㊂对于时间序列，ｉ＝２０００㊁２００５㊁ ㊁２０１９，ｊ＝２０００㊁２００５㊁ ㊁２０１９㊂定义标准化检验统计量Ｚ：㊀㊀㊀㊀Ｚ＝ＳＶａｒ（Ｓ），Ｓ＞０㊀０Ｓ＋１Ｖａｒ（Ｓ），Ｓ＜０ìîíïïïïïï，Ｓ＝０，㊀㊀㊀㊀Ｓ＝ðｎ－１ｉ＝１ðｎｊ＝ｉ＋１ｓｉｇｎ（ｘｊ－ｘｉ）；㊀㊀㊀㊀ｓｉｇｎ（θ）＝１，θ＞００，θ＝０－１，θ＜０{；㊀㊀㊀㊀Ｅ（Ｓ）＝０；㊀㊀㊀㊀Ｖａｒ（Ｓ）＝ｎ（ｎ－１）（２ｎ＋５）１８㊂式中：ｘｉ和ｘｊ表示像元ｉ年和ｊ年的碳密度值；ｎ是时间序列的长度；ｓｉｇｎ是符号函数㊂θ为ｘｊ－ｘｉ；统计量Ｚ的值在（－ɕ，＋ɕ）㊂在给定显著性水平α下，当｜Ｚ｜＞Ｚ１－α／２时，表示时间序列在α水平上存在显著的变化㊂２．５㊀灰色关联系数本研究由于影响因子样本数量限制，难以利用传统回归分析影响因子重要性，而灰色关联分析法没有对样本规律和数量要求，且计算方便㊂该方法是灰色系统分析方法的一种，主要依据序列曲线几何形状的相似程度判断其关联度的紧密程度，各曲线越平行则变化趋势越接近，表示关联度越大［１６］㊂计算公式如下：ξｉ（ｋ）＝ｍｉｎｉｍｉｎｋ｜ｘ０（ｋ）－ｘｉ（ｋ）｜＋０．５ｍａｘｉｍａｘｋ｜ｘ０（ｋ）－ｘｉ（ｋ）｜｜ｘ０（ｋ）－ｘｉ（ｋ）｜＋０．５ｍａｘｉｍａｘｋ｜ｘ０（ｋ）－ｘｉ（ｋ）｜㊂式中：ξｉ（ｋ）为第ｉ个点指标ｋ的灰色关联系数；ｘ０（ｋ）为参考数列；ｘｉ（ｋ）为比较数列；分辨系数为０．５㊂计算所得的灰色关联度值为０ １，其值越大，表明其影响越大㊂３㊀结果与分析３．１㊀河南省森林植被碳密度的时空变化由图２可知，２０００ ２０１９年，伏牛山生态区的森林植被碳密度平均值在空间上的分布整体呈现出中间高㊁四周低的分布特征㊂依据河南省行政区域划分，栾川县㊁西峡县㊁卢氏㊁嵩县及内乡县等地区的植被碳密度平均值最高（４９．５６ｔ／ｈｍ２），植被种类多样，植被覆盖率高，植被类型主要以灌丛㊁常绿针叶林㊁落叶阔叶林为主㊂图２㊀河南省森林植被碳密度均值分布晋豫两省交界处的太行山脉，生态区域森林植被碳密度在空间分布上，西部与东部高于中部，主要分布于济源市㊁焦作市㊁渑池县㊁新安县㊁辉县以及林州市等地区㊂森林植被碳密度平均值为４２．３８ｔ／ｈｍ２，植被碳密度较低的区域为修武县和博爱县㊂南部森林区域为桐柏－大别山区域，植被碳密度平均值为３５．７８ｔ／ｈｍ２㊂在空间上整体呈现出北２８㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷低㊁南高的特征，主要分布区域为信阳市，其中新县㊁商城县的森林区域植被碳密度较高㊂由表１㊁表２可知，２０００年，碳密度较高值区（４０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ６０ｔ／ｈｍ２）的面积为１１９９６．１３ｋｍ２，占森林区域面积的４７．８２％，对应的森林碳储量为３１２６７６．８６ｔ，占总碳储量比例为４９．５６％㊂２００５年，碳密度的较高值区（４０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ６０ｔ／ｈｍ２）面积为１２７３９．４４ｋｍ２，占森林区域面积的４５．７３％，对应碳储量为２８３６９４．９０ｔ，占总碳储量比例为４１．４８％㊂２０１０年，碳密度较低值区（２０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ４０ｔ／ｈｍ２）所占面积为１７８６４．８１ｋｍ２，占森林区域面积的６３．３９％，对应碳储量为２７７８６５．０９ｔ，占总碳储量的比例为５３．２６％㊂２０１５年，碳密度较低值区（２０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ４０ｔ／ｈｍ２）所占面积为１４９５３．７５ｋｍ２，占总面积的比例为５１．６７％；在植被碳密度４０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ６０ｔ／ｈｍ２时，植被碳储量最多，植被碳储量为２６７２５１．５９ｔ，占总碳储量的比例为４４．７１％㊂２０１９年，碳密度较高值区（４０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ６０ｔ／ｈｍ２）所占面积与碳储量均为最大，分别为１３４９９．１３ｋｍ２㊁２９６２２５．６３ｔ㊂２０００ ２０１９年碳密度大于８０ｔ／ｈｍ２的极高值区植被碳储量占比相对较少㊂表１㊀２０００ ２０１９年河南省森林不同碳密度等级的碳储量及比例碳密度（Ｃｖ）／ｔ㊃ｈｍ－２２０００年碳储量／ｔ比例／％２００５年碳储量／ｔ比例／％２０１０年碳储量／ｔ比例／％２０１５年碳储量／ｔ比例／％２０１９年碳储量／ｔ比例／％０＜Ｃｖɤ２０２２１２１．０９㊀３．５１２３７５２．０２㊀３．４７５０６４５．９８㊀９．７１３２３５７．６４㊀５．４１２０６７９．５５㊀２．８８２０＜Ｃｖɤ４０２４５２１９．８７３８．８５２４９７７７．９５３６．５２２７７８６５．０９５３．２６２５３２４８．６６４２．３７１９２７６１．３８２６．８９４０＜Ｃｖɤ６０３１２６７６．８６４９．５６２８３６９４．９０４１．４８１７４４６６．８４３３．４４２６７２５１．５９４４．７１２９６２２５．６３４１．３３６０＜Ｃｖɤ８０５０８８９．８７８．０７１２５５８３．９７１８．３６１８７２０．９７３．５９４４８５１．０６７．５０１９３３７４．６４２６．９８Ｃｖ＞８０５４．７９０．０１１１５８．８６０．１７ ６８．４８０．０１１３７６３．８６１．９２合计㊀㊀６３０９６２．４８１００．００６８３９６７．７１００．００５２１６９８．８８１００．００５９７７７７．４３１００．００７１６８０５．０６１００．００㊀㊀注：河南省主要森林区域植被碳密度（Ｃｖ）分为：低值区（０＜Ｃｖɤ２０ｔ／ｈｍ２）㊁较低值区（２０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ４０ｔ／ｈｍ２）㊁较高值区（４０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ６０ｔ／ｈｍ２）㊁高值区（６０ｔ／ｈｍ２＜Ｃｖɤ８０ｔ／ｈｍ２）㊁极高值区（Ｃｖ＞８０ｔ／ｈｍ２）㊂表２㊀２０００ ２０１９年河南省森林不同碳密度等级的面积及比例碳密度（Ｃｖ）／ｔ㊃ｈｍ－２２０００年面积／ｋｍ２比例／％２００５年面积／ｋｍ２比例／％２０１０年面积／ｋｍ２比例／％２０１５年面积／ｋｍ２比例／％２０１９年面积／ｋｍ２比例／％０＜Ｃｖɤ２０１４３９．１９㊀５．７４㊀５１２．３８㊀１．８３２３７０．００㊀８．４１㊀７６２．１３㊀２．６３㊀３５９．１９㊀１．２２２０＜Ｃｖɤ４０１０４２６．６２４１．５５１０９４４．００３９．２９１７８６４．８１６３．３９１４９５３．７５５１．６７８５９７．９４２９．３３４０＜Ｃｖɤ６０１１９９６．１３４７．８２１２７３９．４４４５．７３７４２８．２５２６．３６１２０５３．３８４１．６５１３４９９．１３４６．０４６０＜Ｃｖɤ８０１２２４．６９４．８８３６４６．１９１３．０９５１８．９４１．８４１１６９．２５４．０４６５８９．４４２２．４８Ｃｖ＞８０１．２５０．０１１５．８１０．０６ １．６９０．０１２７３．２５０．９３合计２５０８７．８８１００．００２７８５７．８２１００．００２８１８２．００１００．００２８９４０．２０１００．００２９３１８．９５１００．００㊀㊀由图３可知，植被碳密度呈现显著减少㊁微显著较少㊁无变化㊁微显著增加㊁显著增加的面积占全省森林区域面积的比例分别为０．１８％㊁２７．９３％㊁０．９８％㊁６６．８８％㊁４．０３％；植被碳密度呈增加（显著增加㊁微显著增加）与减少（显著减少㊁微显著减少）的面积比约为２．５２㊂２０００ ２０１９年河南省森林植被碳密度在检验水平上整体呈现增加趋势，主要是因为河南省近年气温上升，降水量增加，以及森林㊁灌丛等所占面积比例的增加，植被覆盖率提高㊂３．２㊀不同森林植被类型碳密度的变化趋势由表３可知，２０００ ２０１９年，不同森林植被平均碳密度随时间变化而变化㊂阔叶林年平均碳密度均要高于对应其他植被类型的年平均碳密度；针叶林碳密度变化波动不大，呈现出较为稳定的状态；混交林的碳密度变化趋势呈现波动变化；灌丛与草丛随时间的变化趋势相同（升高－降低－上升的趋势），除混交林外其他所有植被类型的碳密度均是在２０１０年最低，２０１９年最高㊂图３㊀研究时间内河南省森林植被碳密度变化趋势３８第１１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭爱青，等：应用ＣＡＳＡ模型估算河南省主要森林植被碳储量不同植被类型的碳密度平均值每年从大到小顺序为：落叶阔叶林㊁针阔混交林㊁草丛㊁灌丛㊁针叶林㊂草丛碳密度大于针叶林碳密度是由于本研究所用遥感影像中草丛植被类型的归一化植被指数高于针叶林，而气象等数据变化不大㊂因此，基于ＣＡＳＡ模型模拟得到的草丛初级生产力高于针叶林，对应的植被碳密度表现出相同的变化趋势㊂表３㊀２０００—２０１９年河南省不同植被类型的碳密度ｔ㊃ｈｍ－２㊀植被类型２０００年碳密度最大值平均值２００５年碳密度最大值平均值２０１０年碳密度最大值平均值２０１５年碳密度最大值平均值２０１９年碳密度最大值平均值落叶阔叶林９３．１２４３．７４５３．９２３１．１５５８．７３２０．１９６１．６３２８．４９７４．４４２９．３７针阔混交林９３．７０４６．４１５６．４１３２．３７５３．８７１９．７１５７．９３２８．２２６８．８８３０．３２针叶林６９．５１３６．７８４１．７４２４．３２３８．８４１８．０８４２．９４２１．５３５２．７３２５．１２灌丛８１．８７４１．６８５５．４０３３．８８４５．５８１７．６０５０．３２２５．０６６２．１２２８．５９草丛９８．５５５０．４６５３．５９２８．９５５４．３０１８．８７６１．０４３１．７６７５．３５３２．２９３．３㊀河南省不同植被类型的碳储量由表４可知，河南省森林碳储量整体呈现增加趋势，２０００ ２０１９年森林区域总碳储量依时间顺序分别为６３０９６２．４８㊁６８３９６７．７㊁５２１６９８．８８㊁５９７７７７．４３㊁７１６８０５．０６ｔ，２０００ ２０１９年碳储量净增加８５８４２．５８ｔ，平均年增长速率为４２９２．１２９ｔ／ａ㊂不同植被类型中碳储量占比大小依次为：阔叶林㊁灌丛㊁针叶林㊁草丛㊁针阔混交林㊂阔叶林占比最多，平均占比６８．５２％，混交林占比最少，平均占比２．４２％㊂表４㊀河南省森林区域不同植被类型碳储量植被类型２０００年碳储量／ｔ比例／％２００５年碳储量／ｔ比例／％２０１０年碳储量／ｔ比例／％２０１５年碳储量／ｔ比例／％２０１９年碳储量／ｔ比例／％针叶林３８２３２．８１㊀６．０６４６２１２．４６㊀６．７６３４５０１．４３㊀６．６１３８４２６．３１㊀６．４３４３５１７．７１㊀６．０７针阔混交林１４９６２．０７２．３７１９９１９．９９２．９１１１４６９．８０２．２０１５０８３．２４２．５２１４９９４．３２２．０９阔叶林４３０３５９．９２６８．２１４６０９０１．４０６７．３９３６１２４５．４７６９．２４４１０２８３．７８６８．６３４９５６２４．２６６９．１４草丛３９４９２．０１６．２６４５２１６．２５６．６１３２８９９．５７６．３１３８３２３．４４６．４１４２９６３．７６５．９９灌丛１０７９１５．６９１７．１０１１１７１７．６０１６．３３８１５８２．６３１５．６４９５６６０．６６１６．０１１１９７０５．０１１６．７１合计６３０９６２．４８１００．００６８３９６７．７０１００．００５２１６９８．８８１００．００５９７７７７．４３１００．００７１６８０５．０６１００．００３．４㊀影响森林碳储量的主要因子的变化趋势由表５可知，在２０００ ２００５年，降水量从１２５．６７ｍｍ上升到１３５．７９ｍｍ，并在之后缓慢下降㊂总体趋势呈现微增趋势，然而２０１５年的降水量低于其他年份，影响了森林植被的生长和碳固定；温度在每年变化较小，但是２０１０年与其他年份相比略微偏低，对森林植被发育造成一定影响；月总辐射从２０００年持续下降到２０１０年，然后在２０１５年和２０１９年回升，太阳总辐射能够促进植物光合作用，帮助森林植被进行固碳等活动，年际变化会影响森林植被的生长；归一化植被指数的变化幅度不大，说明该地区植被保持相对稳定㊂表５㊀森林碳储量及其影响因子年份／年平均碳密度／ｔ㊃ｈｍ２降水量／ｍｍ平均气温／ħ月总辐射／ＭＪ㊃ｍ－２面积／ｋｍ２归一化植被指数２０００４１．６９１２５．６７２１．１７５００．８２２５０８７．８８０．５３５８２００５４５．１０１３５．７９２１．２０４６９．５４２７８５７．８２０．５５５６２０１０３５．２１１３０．３３２０．４２３６９．５１２８１８２．０００．５９８０２０１５４０．４９１１８．５６２１．５８５２０．６３２８９４０．２００．５９８１２０１９４９．２８１２３．９３２２．４３６５３．２９２９３１８．９５０．５５５４㊀㊀气象及植被因子与森林植被碳储量之间的灰色关联度，降水量是决定森林植被碳储量的主要因素且其关联度系数为０．７４，因为适当的降水有助于提供充足的水分支持植物的正常生长发育，同时也能保持土壤湿度，增加生物质的积累和固碳效率，因此适宜的降水量可以促进森林植被的生长和碳储量的积累㊂温度的灰色关联系数为０．７２，对森林植被碳储量的影响仅次于降水量，温度在森林环境中也扮演着重要角色，如松树等针叶林在寒冷多雪的气候下会有很好的碳储量，而热带雨林则需要更高的温度来促进生长，在合适的温度条件下，树种可以生长得更快，在单位时间内固碳的速度会更快［１７］，然而，在过高或者过低的温度条件下，植物生长会受到抑制，从而影响碳储量的积累㊂森林植被碳储量与太阳月总辐射量的灰色关联系数为０．６５，太阳月总辐射量对植被生长活动的影响也非常显著，太阳辐射向植物的叶片中转移光能，触发光合作用，让植物产生有机物及氧气，固碳效率也随之提高，因此，在适宜的太阳辐射条件下，植被的光合作用强度会增加，进而促进植被碳的积累㊂归一化植被指数值为４８㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀东㊀北㊀林㊀业㊀大㊀学㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第５１卷０．６７，可以表征植被覆盖程度，植被覆盖度高的区域表明该地区植物生长茂盛，也意味着碳储量相对较高，但归一化植被指数只能表征植被覆盖率，不能精确反应准确的植被生长情况和碳储量变化㊂４ 结论与讨论本文利用ＭＯＤＩＳ１３Ｑ１数据㊁气象数据和ＣＡＳＡ模型模拟计算河南省的植物净初级生产力，并结合植物枯损模型估算河南省的碳密度及碳储量㊂２０００ ２０１９年，河南省森林区域碳密度平均值为３５．２１ ４９．５６ｔ／ｈｍ２，整体呈现出波动上升的趋势；碳密度增加区域与减少区域比为２．５２；森林植被碳储量平均增长速率为４２９２．１２９ｔ／ａ，植被碳储量主要分布区域为伏牛山脉㊁桐柏大别山脉和太行山脉，主要森林区域碳储量整体呈现出增加的趋势；降水量对森林植被碳储量影响最大，灰色关联度系数为０．７４㊂森林碳储量作为研究森林与大气间碳交换的基本参数［１８］，准确估算森林生态系统碳储量及其固碳潜力有利于理解陆地碳循环动态㊁过程和机制，也是加强森林生态系统科学管理和制定固碳减排具体措施的前提［１９－２０］㊂本研究对河南省主要森林区域进行提取，得到主要森林区域面积由２０００年的２５０８７．８８ｋｍ２增加到２０１９年的２９３１８．９５ｋｍ２，其中，伏牛山脉森林区域占河南省全部林区比例为７１．７９％，桐柏－大别山占比２１．１９％，太行山脉占比为７．０２％，表明近年来河南省进行的人工造林㊁森林资源质量提升等措施对生态环境保护起到了积极的作用㊂森林区域碳储量由２０００年的６３０９６２．４８ｔ增加到２０１９年的７１６８０５．０６ｔ，表明河南省近年来森林覆盖率以及生态质量显著提高，这与贾松伟［２１］㊁光增云［２２］研究的结论一致，但是有所差异，主要是因为使用不同模型形式及模型输入参数，都会导致同一地区碳储量值估算值存在差别㊂降水量对森林植被碳储量的影响最为显著，这与董金相［２３］㊁兰秀等［２４］研究的结果一致㊂人类活动对陆地生态系统的具有重要影响，人为干扰对碳密度的影响巨大，人为的干扰程度要大于气候条件对森林植物碳密度的影响和制约［２５－２６］㊂本研究由于数据来源的限制，未能对人为干扰的结果进行对比分析，因此，在以后的研究中应考虑人为干扰对河南省森林碳密度及碳储量的影响㊂参㊀考㊀文㊀献［１］㊀ＰＡＮＹＤ，ＢＩＲＤＳＥＹＲＡ，ＦＡＮＧＪＹ，ｅｔａｌ．Ａｌａｒｇｅａｎｄｐｅｒｓｉｓ⁃ｔｅｎｔｃａｒｂｏｎｓｉｎｋｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ ｓｆｏｒｅｓｔｓ［Ｊ］．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２０１１，３３３：９８８－９９３．［２］㊀ＧＵＯＺＤ，ＨＵＨＦ，ＬＩＰ，ｅｔａｌ．Ｓｐａｔｉｏ⁃ｔｅｍｐｏｒａｌｃｈａｎｇｅｓｉｎｂｉｏ⁃ｍａｓｓｃａｒｂｏｎｓｉｎｋｓｉｎＣｈｉｎａ ｓｆｏｒｅｓｔｓｆｒｏｍ１９７７ｔｏ２００８［Ｊ］．Ｓｃｉ⁃ｅｎｃｅＣｈｉｎａＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１３，５６（７）：６６１－６７１．［３］㊀刘领，王艳芳，悦飞雪，等．基于森林清查资料的河南省森林植被碳储量动态变化［Ｊ］．生态学报，２０１９，３９（３）：８６４－８７３．［４］㊀贾松伟．基于森林资源清查资料的河南省森林碳储量及其经济价值研究［Ｊ］．湖北农业科学，２０１６，５５（６）：１６１２－１６１６．［５］㊀杨绪红．近３００年来中国农林地空间格局重建及其碳排放核算［Ｄ］．南京：南京大学，２０１７．［６］㊀朱文泉，陈云浩，徐丹，等．陆地植被净初级生产力计算模型研究进展［Ｊ］．生态学杂志，２００５，２４（３）：２９６－３００．［７］㊀朱文泉，潘耀忠，张锦水．中国陆地植被净初级生产力遥感估算［Ｊ］．植物生态学报，２００７，３１（３）：４１３－４２４．［８］㊀李富海，芦珊，栗业．基于ＣＡＳＡ模型的香格里拉碳储量估算［Ｊ］．林业调查规划，２０１５，４０（５）：１５－１９．［９］㊀ＣＨＥＮＫＬ，ＨＡＮＹＬ，ＣＡＯＳＫ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｃａｒｂｏｎｓｔｏｒａｇｅｉｎＱｉｎｇｈａｉＬａｋｅＶａｌｌｅｙｂａｓｅｄｏｎｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｎｄＣＡＳＡｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｄｉａＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１１，１０：１５６８－１５７４．［１０］㊀张新时．中华人民共和国植被图（１ʒ１００００００）［Ｍ］．北京：地质出版社，２００７．［１１］㊀朱文泉．中国陆地生态系统植被净初级生产力遥感估算及其与气候变化关系的研究［Ｄ］．北京：北京师范大学，２００５．［１２］㊀ＺＨＵＷＱ，ＰＡＮＹＺ，ＨＥＨ，ｅｔａｌ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍａｘｉｍｕｍｌｉｇｈｔｕｓｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｆｏｒｓｏｍｅｔｙｐｉｃａｌｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓｉｎＣｈｉｎａ［Ｊ］．Ｃｈｉ⁃ｎｅｓｅＳｃｉｅｎｃｅＢｕｌｌｅｔｉｎ，２００６，５１（４）：４５７－４６３．［１３］㊀张佳华，王长耀．以气孔导度为显参的遥感光合水分胁迫作物产量模型研究［Ｊ］．水利学报，１９９９，３０（８）：３５－３９．［１４］㊀蔡博峰，于嵘．基于遥感的植被长时序趋势特征研究进展及评价［Ｊ］．遥感学报，２００９，１３（６）：１１７０－１１８６．［１５］㊀魏光辉，邓丽娟．基于ＭＫ与ＳＲ非参数检验方法的干旱区降水趋势分析［Ｊ］．西北水电，２０１４（４）：１－４．［１６］㊀郭娜，郭科，吴金炉，等．灰色关联度分析法在土地评价中的应用［Ｊ］．成都理工大学学报（自然科学版），２００７，３４（６）：６２６－６２９．［１７］㊀陈星宇，王枫，李灿．珠三角地区耕地多功能空间差异与影响因素分析［Ｊ］．地域研究与开发，２０１７，３６（１）：１３０－１３６．［１８］㊀鞠雅莉，兴安落叶松树干呼吸和叶片光合能力及其对气候变暖的响应［Ｄ］．哈尔滨：东北林业大学，２０２２．［１９］㊀霍洪江，汪涛，魏世强，等．三峡库区紫色土坡耕地氮素流失特征及其坡度的影响［Ｊ］．西南大学学报（自然科学版），２０１３，３５（１１）：１１２－１１７．［２０］㊀潘磊，唐万鹏，肖文发，等．三峡库区不同退耕还林模式林地水文效应［Ｊ］．水土保持通报，２０１２，３２（５）：１０３－１０６，１１２．［２１］㊀贾松伟，郭蔓蔓．２０１３年河南省乔木林植被碳储量特征［Ｊ］．水土保持研究，２０１９，２６（３）：２９－３４．［２２］㊀光增云．河南森林植被的碳储量研究［Ｊ］．地域研究与开发，２００７，１１３（１）：７６－７９．［２３］㊀董金相．戴云山黄山松林碳储量及其影响因子研究［Ｄ］．福州：福建农林大学，２０１２．［２４］㊀兰秀，杜虎，宋同清，等．广西主要森林植被碳储量及其影响因素［Ｊ］．生态学报，２０１９，３９（６）：２０４３－２０５３．［２５］㊀冯宗炜，王效科，吴刚．中国森林生态系统的生物量和生产力［Ｍ］．北京：科学出版社，１９９９．［２６］㊀王效科，冯宗炜，欧阳志云．中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究［Ｊ］．应用生态学报，２００１，１２（１）：１３－１６．５８第１１期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀郭爱青，等：应用ＣＡＳＡ模型估算河南省主要森林植被碳储量。
井冈山中亚热带森林植被碳储量及固碳潜力估算
井冈山中亚热带森林植被碳储量及固碳潜力估算张继平;张林波;刘春兰;郝海广;乔青;孙莉;王辉;宁杨翠【摘要】国内外关于森林碳汇功能的研究集中于热带和温带森林，就中国东部亚热带森林，尤其是中亚热带常绿阔叶林的碳汇功能的研究较为薄弱。
该研究选取井冈山国家级自然保护区作为中国中亚热带森林生态系统的典型代表，针对不同森林类型分别设置样地，采用材积源生物量法估算该地区森林生态系统植被碳储量，并以老龄林生态系统碳储量为参考标准，通过计算参考碳储量与基准碳储量之差，估算研究区森林植被的固碳潜力，旨在明确中国中亚热带森林生态系统在全球碳循环中的作用及贡献。
研究发现，（1）井冈山自然保护区森林植被总碳储量为1589531 t，平均碳密度为7.29 kg·m-2，高于中国及全球中高纬度森林植被平均碳密度。
常绿阔叶林植被碳密度最高，为9.25 kg·m-2，其次是针阔叶混交林和常绿落叶阔叶混交林，其植被碳密度分别为8.12和7.83 kg·m-2。
（2）各林型老龄林的植被碳密度均高于平均植被碳密度，常绿阔叶林的老龄林植被碳密度最大，达10.53 kg·m-2。
（3）研究区森林植被的固碳潜力为182868 t，常绿阔叶林的植被固碳潜力最大，达74086 t，其次为常绿落叶阔叶林混交林、暖性针叶林和针阔叶混交林。
研究结果表明中国中亚热带森林生态系统具有较高的固碳能力。
%Forest plays the key role in the global terrestrial carbon cycling. Therefore, the estimation of carbon storage capacity of forest ecosystem and its influencing factors at different scales is of great importance for the researches of global carbon balance and carbon budget. So far, related studies have mainly focused on forest carbon sink function analysis of tropical and temperate forests, but less research for the carbon sink function of subtropical forest, especially the subtropical evergreen broad-leaved forest in the eastern part of China. Taken Jinggang Mountain National Nature Reserve as the typical representative of subtropical forest ecosystem, the sample plots were set according to different forest types, the carbon storage of forest vegetation in the study area was estimated using the classic method of volume-derived biomass based on field sampling and investigation data, and the carbon sequestration potential was calculated as the discrepancy between the carbon stock of referred ecosystem (carbon storage of old-growth forest) and the carbon stock (carbon storage of forest ecosystem in 2012). This research can help to define the contribution of subtropical forest ecosystems in the global carbon cycle. The results showed: (1) the vegetation carbon storage of forest ecosystem was 1589531 t with the carbon density of 7.29 kg·m-2 which was higher than the mean value in China and other countries located at similar latitudes. The evergreen broad-leaved forest vegetation had the maximum carbo n density of 9.25 kg·m-2, followed by mixed coniferous broad leaved forest and mixed evergreen and deciduous broad leaved forest, with the carbon density of 8.12 and 7.83 kg·m-2, respectively;(2) the vegetation carbon density of old-growth forest was higher than the average vegetation carbon density for all forest types. The old-growth evergreen broad-leaved forest had the maximum vegetation carbon density of 10.53 kg·m-2; (3) the carbon sequestration potential of forest vegetation was 182868 t. The evergreen broad-leaved forest vegetation had the maximum carbon sequestration potential of 74086 t, followed by mixed evergreen and deciduous broad leaved forest, warm temperateconiferous forests and mixed coniferous broad leaved forest. The results suggest that the forest system in the study area has great carbon storage capacity.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2016(025)001【总页数】6页(P9-14)【关键词】中亚热带;森林植被;碳储量;固碳潜力;井冈山;自然保护区【作者】张继平;张林波;刘春兰;郝海广;乔青;孙莉;王辉;宁杨翠【作者单位】北京市环境保护科学研究院，北京 100037;中国环境科学研究院，北京 100012;北京市环境保护科学研究院，北京 100037;中国环境科学研究院，北京 100012;北京市环境保护科学研究院，北京 100037;北京市环境保护科学研究院，北京 100037;北京市环境保护科学研究院，北京 100037;北京市环境保护科学研究院，北京 100037【正文语种】中文【中图分类】Q14;X171.1ZHANG Jiping,ZHANG Linbo,LIU Chunlan,HAO Haiguang,QIAO Qing,SUN Li,WANG Hui,NING Yangcui.Estimation of Carbon Stock and Carbon Sequestration Potential of Mid-subtropical Forest in Jinggang Mountain National Nature Reserve [J].Ecology and EnvironmentalSciences,2016,25(1):9-14.森林是陆地生态系统的主体，具有最广泛的分布面积、最高的生物生产力和最大的生物量积累能力，是维持生物圈和地圈动态平衡的重要陆地生态系统，在全球陆地生态系统碳循环中起着举足轻重的作用（Murillo，1997；赵敏等，2004）。
东北森林带森林生态系统固碳服务空间特征及其影响因素
３ 中国科学院生态环境研究中心 城市与区域生态国家重点实验室，北京 １０００８５
摘要：东北森林带作为国家主体生态区划“ 两屏三带” 国家生态安全格局中的重要组成部分，在全球碳平衡中发挥着重要的碳
汇作用。 以东北森林带为研究区域，采用净生态系统生产力（ ＮＥＰ） 评估其森林固碳服务，通过 Ａｎｓｅｌｉｎ Ｌｏｃａｌ Ｍｏｒａｎ′ｓ Ｉ 算法识别
数据网（ ｈｔｔｐ： ／ ／ ｄａｔａ．ｃｍａ．ｃｎ ／ ） ；ＤＥＭ（３０ ｍ 分辨率） 来自
Ｆｉｇ．１ Ａｒｅａ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｆｏｒｅｓｔ Ｒｅｇｉｏｎｓ
ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｅｃｏｌｏｇｉｃａ．ｃｎ
１４ 期
孙滨峰 等：东北森林带森林生态系统固碳服务空间特征及其影响因素
Ｒｅｇｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐａｃｔ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎａｌｙｓｉｓ
ＳＵＮ Ｂｉｎｆｅｎｇ １，∗ ，ＺＨＡＯ Ｈｏｎｇ ２ ，ＬＵ Ｆｅｉ ３ ，ＷＡＮＧ Ｘｉａｏｋｅ ３
１ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３０２００， Ｃｈｉｎａ
生长状况不佳和较高的温度是导致固碳服务的异常降低的重要影响因素。
关键词：固碳服务；净生态系统生产力（ ＮＥＰ） ；森林生态系统服务；Ａｎｓｅｌｉｎ Ｌｏｃａｌ Ｍｏｒａｎ′ｓ Ｉ 算法；东北森林带
Ｓｐａｔｉａｌ ａｎｄ ｔｅｍｐｏｒａｌ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ ｃａｒｂｏｎ ｓｅｑｕｅｓｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎ Ｆｏｒｅｓｔ
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中国森林生态系统植被固碳现状和潜力
中国森林生态系统植被固碳现状和潜力吴庆标;王效科;段晓男;邓立斌;逯非;欧阳志云;冯宗炜【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2008(28)2【摘要】根据近3次森林资源普查资料和六大林业工程规划估算了中国森林植被的固碳现状和潜力.我国森林植物的碳贮量从第4次森林清查(1989～1994年)的4220.45 Tg C增加到第6次森林清查(1999～2003年)的5156.71Tg C,平均年增长率为1.6%, 年固碳量为85.30 ～101.95Tg·a-1,主要集中在西藏、四川、内蒙古、云南、江西、广东、广西、福建和湖南等省份.根据我国林业工程建设规划,到2010年规划完成时,林业工程每年新增的固碳潜力为115.46 Tg·a-1,其中天然林资源保护工程、退耕还林工程、三北、长江流域等重点防护林建设工程、环北京地区防沙治沙工程和重点地区速生丰产用材林基地建设工程到2010年新增的固碳潜力分别为16.25、48.55、32.59、3.75和14.33 Tg·a-1.【总页数】8页(P517-524)【作者】吴庆标;王效科;段晓男;邓立斌;逯非;欧阳志云;冯宗炜【作者单位】中国科学院生态环境研究研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;广西大学;中国科学院生态环境研究研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院生态环境研究研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院生态环境研究研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院生态环境研究研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院生态环境研究研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085;中国科学院生态环境研究研究中心城市与区域生态国家重点实验室,北京,100085【正文语种】中文【中图分类】Q948.1;S718.5;X171.1【相关文献】1.基于自然植被的延河流域农田生态系统土壤固碳潜力评估 [J], 杨尚斌;温仲明;张佳2.青海省森林生态系统植被固碳现状研究 [J], 胡雷;王长庭;王根绪;刘伟;阿的鲁骥3.中国湿地生态系统固碳现状和潜力 [J], 段晓男;王效科;逯非;欧阳志云4.中国农田土壤生态系统固碳现状和潜力 [J], 韩冰;王效科;逯非;段晓男;欧阳志云5.中国草地土壤生态系统固碳现状和潜力 [J], 郭然;王效科;逯非;段晓男;欧阳志云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
亚洲地区通过森林管理缓解二氧化碳排放的潜力
亚洲地区通过森林管理缓解二氧化碳排放的潜力Browm,S;王效科
【期刊名称】《人类环境杂志》
【年(卷),期】1996(025)004
【摘要】亚洲有相当数量的林地能够通过管理来保存和固定碳。
这包括建立１．３３亿ｈｍ＾２人工林和农林复合系统，减缓３３５０万ｈｍ热带森林的砍伐和进行４８００万ｈｍ＾２的热带森林的自然和扶育更新。
据保守估计，到２０５０年，这些土地保存和固定碳的潜力为２４ＰｇＣ，营造人工林和农林复合系统占亚洲地区森林碳放缓解潜力的５８％。
假设现有状况不变，到２０５０年，所有林业部门的活动能够保牵碳量等于同期全球化石燃烧排放缓解潜
【总页数】6页(P273-278)
【作者】Browm,S;王效科
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】S718.56
【相关文献】
1.降低汽油机二氧化碳排放的极限潜力(第1部分)——机械方法 [J], Flierl
R;Lauer F;Schmitt S;Spicher U;范明强
2.中国森林管理活动碳汇及其潜力 [J], 侯振宏;张小全;肖文发
3.亚洲地区虾类养殖潜力 [J], 陆忠康
4.金砖国家绿色增长与二氧化碳排放脱钩潜力的国际比较 [J], 赵奥;左莉;武春友
5.强化森林管理挖掘碳汇潜力 [J],
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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
- 1
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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
29. 39 28. 88 22. 00 38. 29 52. 46 61. 27 81. 30 15. 59
* 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
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
[ 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]
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 )