我国森林植被的生物量和净生产量
21春南开大学《全球变化生态学(尔雅)》在线作业-1答案
下列地区中不属于水资源严重缺乏地区的是()。
A.澳大利亚西北部B.南美洲北部C.美国西部D.中亚地区参考答案参考答案：B关于遥感资料和陆地生态学定量模拟，下列说法错误的是()。
A.数字化数据与计算机相结合，改进了模型的质量和可信度B.可以用来验证模型预测的结果C.卫星遥感数据提供了最可靠、最有效的资料来源D.定量模拟主要是模拟全球各种植被类型的水分、养分和CO2循环参考答案参考答案：D植株主要通过()散失大量的水分。
A.光合作用B.呼吸作用C.蒸腾作用D.吸收作用参考答案参考答案：C地球上的物质运动主要包括两大能源驱动力，分别为()。
A.宇宙辐射能及生物内部能量转化B.宇宙辐射能及地球内部热核反应产生的能量C.太阳辐射能及生物内部能量转化D.太阳辐射能及地球内部热核反应产生的能量参考答案参考答案：D下列气体中，来源主要是火山、生物源及人工源的是()。
A.甲烷B.乙烷C.一氧化碳D.二氧化碳参考答案参考答案：D美国从()开始酝酿长期生态系统研究计划。
A.1974年B.1975年C.1976年D.1977年参考答案参考答案：C对植被来说，()的比值比裸地要大得多。
A.近红外波与紫外波B.远红外波与紫外波C.近红外波与红波段D.远红外波与红波段参考答案参考答案：C根据我国1997年的相关调查，在我国131个主要湖泊中，处于富营养化水平的湖泊占总数的()。
A.12%B.39%C.51%D.67%参考答案80年代后期以来，在全球范围内进行科学研究和资源普查的行为的特点不包括()。
A.大尺度遥感广泛应用，促进了宏观生态学的发展B.遥感技术的分散化C.实用化与商业化D.国际合作与信息资源的共享参考答案参考答案：B植物通过光合作用，每年约滞留()吨碳在陆地生态系统中。
A.1220亿B.1200亿C.220亿D.20亿参考答案参考答案：D移地实验多用于植物对()响应的研究。
A.温度改变和降水改变B.空气成分改变和降水改变C.温度改变和气压改变D.空气成分改变和气压改变参考答案参考答案：A自然条件下，甲烷浓度的季节变化主要受()控制。
中国西南地区森林生物量及生产力研究综述
中国西南地区森林生物量及生产力研究综述摘要:在参考前人大量的研究结果基础上,按不同林分类型和林分起源对中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市) 的森林生物量和净生产力进行了总结概述｡结果显示,西南地区的森林生物量为162.15 t/hm2;若按不同的林分类型来划分,则阔叶林的森林生物量(178.08 t/hm2) 大于针叶阔叶混交林(164.63 t/hm2)和针叶林(145.18 t/hm2) 的;若按不同的林分起源进行划分,则天然林的森林生物量(210.58 t/hm2) 大于人工林(110.65 t/hm2) 的｡西南地区的森林净生产力为11.98 t/(hm2·a),若按不同的林分类型来划分,则阔叶林的森林净生产力12.75 t/(hm2·a)大于针叶林的12.13 t/(hm2·a) 和针叶阔叶混交林的9.61 t/(hm2·a);若按不同的林分起源进行划分,则天然林的森林净生产力13.38 t/(hm2·a)大于人工林的10.56 t/(hm2·a)｡同时对研究中发现的一些问题及以后的研究方向进行了讨论与展望｡关键词:森林;林分类型;林分起源;生物量;生产力;中国西南地区全球性的温室效应､气候变暖等生态环境问题正在严重威胁着人类生存与社会经济的可持续发展,已成为全世界共同关注的焦点问题之一[1-3]｡森林是陆地生态系统的主体,在全球碳循环中具有重要的作用和地位;生物量的测定是研究森林生态系统生产力和自然界环境要素循环的基础工作[4],森林生产力作为陆地碳循环的重要组成部分,是判定森林碳源(汇)和调节生态过程的主要因子[5]｡森林生物量和生产力特征是森林生态系统结构和功能的最基本要素之一[4,5],并且生态系统的能量和营养元素循环的研究首先也依赖于生物量和生产力的数据[6]｡森林的生物量积累和生产力发展是生态系统发展的根本动力,所以森林生物量和生产力的动态决定着森林生态系统的变化[7],因此森林生物量和生产力动态对人类进行森林的管理与利用也就具有重要的参考价值;考虑到森林及其变化对陆地生物圈的重要性,推算森林生物量和生产力便成为生态学和全球气候变化研究的重要内容之一,同时还可为系统研究森林植被碳库及其变化提供基础数据｡在充分总结前人研究结果的基础上,课题组对中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林的主要优势树种林型的生物量和生产力进行了汇总,旨在为该地区的森林生产力监测与评价提供基础数据支撑,为森林净生产力有关的信息查询､分析评价､辅助决策等提供综合服务｡1森林净生产力概念及计算方法净生产力指单位土地面积上､单位时间内有机物的净生产量[8]｡用净生产力确定林分的总生产量比较困难,所以在研究评价林分的净生产力时,往往采用其年净生物量作为衡量指标,即求算现有林分的年生长量､植物凋落和枯损的量､被采食(伐)量三者之和｡但因后两者的量值很小,以往的研究几乎都将其忽略,因此所计算的森林年净生物量要比实际情况略低一些｡森林年净生物量计算公式为:ΔW=(Wa-Wa-n)/n;式中,Wa为森林单位面积现存的生物量,Wa-n为n单位时间前森林单位面积的生物量,n为从Wa-n到Wa的时间跨度(单位:年);若Wa-n为0,则森林年净生物量ΔW为n年的平均净生产量(Wp),否则为连年净生物量｡2西南地区森林生物量和净生产力2.1西南地区森林生物量和净生产力研究现状本研究收集了中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)自1986年以来,在森林生物量和净生产力研究领域里发表的相关研究结果[2,3,5,8-53],包括针叶林､针叶阔叶混交林､阔叶林的生物量和净生产力,并对其进行了整理､分析､汇总[54,55],其中涉及的树种有辐射松(Pinups radiata D. Don)､云南松(Pinus yunnanensis Faranch.)､海南五针松(P. fenzeliana Hand.-Mzt.)､油松(P. tabulaeformis Carr.)､华山松(P. armandii Franch..)､马尾松(P. massoniana Lamb.)､思茅松[P. kesiya Royle ex.Gordon var. langbianensis(A.Chev.)Gaussen]､高山松(P. densata Mast.)､日本落叶松[Larix kaempferi(Lamb.)Carr.]､红杉(L. potaninii Batalin)､峨眉冷杉[Abies fabri(Mast.)Craib]､长苞冷杉(A. georgei Orr.)､云南紫果冷杉[A. recurvata Mast. var. salonenensis(Botd Zres-Rey et Gaussen)C. T. Kauan.]､杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]､云杉(Picea asperata Mast.)､紫果云杉(P. purpurea Mast.)､油麦吊云杉[P. brachytyla(Franch.)Pritz. var. complanata(Mast.)Cheng.]､墨西哥柏(Cupressus lusitanica Mill.)､柏木(C. funebris Endl.)､桤木(Alnus cremastogyne Burk.)､黄背栎(Quercus pannosa Hand.-Mazz.)､辽东栎(Q. liaotungensis Koidz.)､灰背栎(Q. senescens Hand.-Mazz.)､桦木(Betula spp.)､红桦(B. albo-sinensis Burk.)､黄毛青冈[Cyclobalanopsis delavayi(Franch.et)Schottky]､杜鹃(Rhododendron simsii Planch.)､杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)､楠木(Phoebe zhennan S. Lee.)､光果西南杨[Populus schneideri(Rehder)N. Chao var. tibetica(C. K. Schneid.) N. Chao.]､连香树(Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zucc.)､竹(Bambusoideae)､刺楸[Kalopanax septemlobus (Thunb.) Koidz.]､赤桉(Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)､元江栲(Castanopsis orthacantha Franch.)､短刺栲(C. echidnocarpa Miq.)､木果石栎[Lithocarpus xylocarpus(Kurz)Markg.]等;其中针叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表1,针叶阔叶混交林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表2,阔叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表3｡2.2西南地区森林生物量和净生产力资料汇总综合表1､表2､表3结果进一步汇总可以得出,中国西南地区的森林生物量为162.15 t/hm2,其中乔木层生物量为148.41 t/hm2,乔木层､灌木层､草本层和枯落物层所占总生物量的比例分别为91.53%､2.93%､1.46%和 4.08%;森林净生产力为11.98 t/(hm2·a),其中乔木层净生产力为10.64 t/(hm2·a),乔木层､灌木层､草本层所占总净生产力的比例分别为88.80%､6.04%和5.16%｡2.2.1不同林分类型的生物量和净生产力若按林分类型来划分,则中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表4,由表4可知,各林分总生物量的大小顺序为阔叶林总生物量､针叶阔叶混交林总生物量､针叶林总生物量｡针叶林的林分总生物量为145.18 t/hm2,其中乔木层的生物量为126.15 t/hm2,占针叶林林分总生物量的86.89%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占针叶林林分总生物量的3.36%､2.96%和6.79%｡阔叶林的林分总生物量为178.08 t/hm2,其中乔木层的生物量为166.84 t/hm2,占阔叶林林分总生物量的93.69%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占阔叶林林分总生物量的3.20%､0.66%和2.45%｡针叶阔叶混交林的林分总生物量为164.63 t/hm2,其中乔木层的生物量为160.17 t/hm2,占针叶阔叶混交林林分总生物量的97.29%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占针叶阔叶混交林林分总生物量的0.64%､0.82%和1.25%｡从表4还可知,各林分的总净生产力大小顺序为阔叶林总净生产力､针叶林总净生产力､针叶阔叶混交林总净生产力｡针叶林的林分总净生产力为12.13 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为10.74 t/(hm2·a),占针叶林林分总净生产力的88.54 %,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶林林分总净生产力的 5.19%和6.27%｡阔叶林的林分总净生产力为12.75 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.33 t/(hm2·a),占阔叶林林分总净生产力的88.86%,灌木层和草本层的净生产力分别占阔叶林林分总净生产力的7.69%和 3.45%｡针叶阔叶混交林的林分总净生产力为9.61 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为8.63 t/(hm2·a),占针叶阔叶混交林林分总净生产力的89.80%,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶阔叶混交林林分总净生产力的1.46%和8.74%｡2.2.2不同林分起源的生物量和净生产力若按林分起源来划分,则中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表5,由表5可知,天然林的林分总生物量大于人工林的｡天然林的林分总生物量为210.58 t/hm2,其中乔木层的生物量为196.09 t/hm2,占天然林林分总生物量的93.12%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占天然林林分总生物量的 3.04%､1.15%和2.69%;人工林的林分总生物量为110.65 t/hm2,其中乔木层的生物量为97.84 t/hm2,占人工林林分总生物量的88.42%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占人工林林分总生物量的2.34%､2.08%和7.16%｡各林分的天然林总净生产力也大于人工林的｡天然林的林分总净生产力为13.38 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.96 t/(hm2·a),占天然林林分总净生产力的89.39%,灌木层和草本层的净生产力分别占天然林林分总净生产力的7.55%和 3.06%;人工林的林分总净生产力为10.56 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为9.24 t/(hm2·a),占人工林林分总净生产力的87.50%,灌木层和草本层分别占人工林林分总净生产力的3.31%和9.19%｡3西南地区森林生物量和净生产力影响因素谷晓平等[56]研究了近20年来的气候变化对云南省､贵州省､四川省和西藏自治区部分地区植被净初级生产力的影响,结果表明,这些地区总植被净初级生产力的空间分布与降水量呈显著的正相关,与海拔高度呈显著的负相关;从年际变化来看,这些地区总植被净初级生产力有上升趋势;蒙吉军等[57]也对近20年来西南喀斯特地区(云南省､贵州省､广西壮族自治区)植被变化对气候变化的响应进行了研究,其结果表明,植被指数年际变化与气候因子年际变化的相关系数区域差异比较明显,20世纪80年代以来,西南喀斯特地区植被覆盖度和净初级生产力总体均呈增加的趋势,但差异不显著｡王兆礼等[58]对珠江流域(云南省､贵州省､广西壮族自治区､广东省)植被净初级生产力及其时空格局进行了研究,结果表明,受气候和土地利用变化的影响,近20年来珠江流域植被净生产力整体上呈现减少的趋势,单位面积减少了约0.6%,不过差异不显著;这个结果同谷晓平等[56]和蒙吉军等[57]的研究结果存在一定的差异,其产生的原因可能是由于行政区划范围的不同造成的｡杨亚梅等[59]和王玉娟等[60]分别研究了季节变化对贵州省植被净初级生产力的影响,前者研究结果表明,在1981~2000年期间,春季和秋季的植被净生产力都呈显著增加的趋势,而夏季和冬季的植被净生产力都呈减少的趋势,春季是植被净生产力增加速率最快的季节,夏季是植被净生产力减少速率最快的季节;后者研究结果表明,植被的净生产力大小顺序为春季净生产力､秋季净生产力､冬季净生产力｡4小结1)在总结前人大量研究结果的基础上,将西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力按不同林分类型和林分起源进行了总结概述,结果显示,该地区的森林生物量为162.15 t/hm2,净生产力为11.98 t/(hm2·a),这比于维莲等[54]的研究结果[广西壮族自治区､云南省､贵州省､四川省､重庆市､湖南省,1989~1993年平均总森林生物量为148.66 t/hm2,净生产力9.64 t/(hm2·a)]和方精云等[55]的研究结果[云南省､贵州省､四川省,森林生物量为101.43 t/hm2,净生产力为9.67 t/(hm2·a)]稍高;就是按不同林分起源来划分,同于维莲等[54]的研究结果[天然林林分生物量为156.65 t/hm2､人工林林分生物量为84.51 t/hm2,天然林林分净生产力为8.93 t/(hm2·a)､人工林林分净生产力为10.20 t/(hm2·a)]也存在一些差异｡产生以上差异的原因可能是所选参考文献的范围､年限等不一致造成的,也可能是计算方法上的差异造成的,其具体原因还有待进一步深入查找分析｡2)在查阅大量文献资料的基础上,笔者发现不同林分类型乔木层的净生产力及灌木层､草本层的净生产力计算方法差异较大,主要是在林龄的确定上没有一个统一的标准｡丁贵杰等[8]认为,林龄8､12､18､22､30年的马尾松林分松针叶龄应分别取1.4､1.5､1.7和1.8年;吴兆录等[29]对林龄40和100年的高山松林分松针叶龄取的则是3.5年;宿以明等[14]对35年生的峨眉冷杉林分针叶叶龄取的是5年,林内灌木层和草本层林龄分别取的是5年和4年,而在“川西采伐迹地早期植被生物量与生产力动态初步研究”一文中,草本层的年龄取的则是1年[45];潘攀等[35]在对杜仲人工林生产力研究中,草本层的林龄取的则是林分年龄7年;江洪等[11]对云南松林分松针叶龄取的是林分年龄18年等｡基于以上种种差异,笔者认为有必要对其进行更深入的研究,根据不同林龄､不同林分类型等来划分,统一其林龄或叶龄取舍及其计算方法｡3)本研究共收集了有关西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林生物量和净生产力相关文献60篇,但针对针叶阔叶混交林生物量和净生产力的研究文献仅有7篇,60篇文献中只有13篇的林分净生产力包括了枯落物,其他的文献则没有｡基于此,笔者认为,今后对针叶阔叶混交林林分的生物量和净生产力､林分枯落物的净生产力研究还有待进一步拓展｡另外,收集的60篇相关文献中,有多达34篇是2000年以前发表的,由此可反映出西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林净生产力的相关研究还是相对滞后的｡参考文献:[1] 方精云. 中国森林生产力及其对全球气候变化的响应[J]. 植物生态学报,2000,24(5):513-517.[2] 刘彦春,张远东,刘世荣,等. 川西亚高山针阔混交林乔木层生物量､生产力随海拔梯度的变化[J]. 生态学报,2010,30(21):5810-5820.[3] 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我国森林植被的生物量和净生产量
我国森林植被的生物量和净生产量一、本文概述本文旨在全面探讨我国森林植被的生物量和净生产量，深入分析其分布格局、动态变化及其影响因素，以期为我国森林生态系统的科学管理、生态环境保护和可持续发展提供理论支持和实践指导。
我们将通过梳理国内外相关研究成果，结合我国森林植被的实际状况，综合运用生态学、林学、地理学等多学科的理论和方法，对森林植被的生物量和净生产量进行深入研究。
研究内容包括但不限于森林植被生物量的估算方法、生物量的空间分布特征、生物量的动态变化及其驱动机制，以及森林植被净生产量的计算方法、影响因素和提升途径等。
本文期望通过系统研究和综合分析，为我国森林资源的合理利用和生态环境保护提供科学依据，同时也为全球森林生态系统的研究提供参考和借鉴。
二、我国森林植被分布及特点我国地域辽阔，地形复杂，气候多样，这为森林植被的多样化分布提供了得天独厚的条件。
从北到南，从东到西，我国的森林植被类型丰富，各具特色。
东北针叶林区：主要分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山等地，以针叶林为主，如落叶松、红松等。
华北落叶阔叶林区：包括华北平原、黄土高原以及部分山地，以落叶阔叶林为主，如杨、柳、榆等。
华中华南常绿阔叶林区：分布在长江以南的广大地区，以常绿阔叶林为主，如樟树、楠木等。
西南高山针叶林区：位于青藏高原及其周边山地，以高山针叶林为主，如冷杉、云杉等。
热带季雨林区：主要分布在海南岛、台湾岛和云南的南部，以热带季雨林为主，如橡胶树、椰子树等。
生物多样性丰富：我国森林植被类型众多，每种类型中又包含大量的物种，生物多样性十分丰富。
地理分布不均：受地形、气候等条件的影响，我国森林植被的分布具有明显的地理特点，东部和南部的森林覆盖率较高，而西北部的森林覆盖较低。
植被垂直带谱明显：在高山地区，随着海拔的升高，森林植被类型会发生明显的变化，形成明显的垂直带谱。
人工林比重较大：近年来，我国大力开展植树造林活动，人工林面积不断增加，成为我国森林植被的重要组成部分。
程海流域生态系统服务功能价值评估
程海流域生态系统服务功能价值评估赵润;董云仙;谭志卫【摘要】The value of the ecological services function of the Chenghai Lake basin was evaluated using market val-ue method,replacement cost method,carbon tax method,reforestation cost method,and benefit transfer method. The results showed that the total value of the ecological services function of the Chenghai lake basin is 3.926 billion per year.The water conservation services value took the first place accounting for 32.0% of the total value.The second high is the value of the water purification (28%).The climate -regulation value (1 6%)took the third place.The social and cultural value is the fourth high with 1 3% of the total value,follow by the biological re-sources value,education and tourism value,habitat value,and water supply value.%以程海流域为研究对象，依据已有研究经验利用市场价值法、替代花费法、碳税法和造林成本法、成果参照法对程海流域生态系统服务功能价值进行评估。
森林生态学_薛建辉_习题答案解析
习题一答案一、名词解释（每小题2分，共20分）1. 生态型：同种树种生态学特性上具有某些差异的类型。
2. 树种的耐荫性：树种忍耐庇荫的能力。
在林业上是指树种在林冠下完成天然更新的能力。
3. 物候：植物长期生活于有节律性变温的环境中，形成与之相适应的生育节律。
4. 互利共生：两种生物生活在一起，两者相互获利，甚至达到彼此相互依赖的程度。
5. 生态平衡：生态系统通过发育和调节达到的一种稳定状态，包括结构、功能和能量输入输出的稳定。
6．进展演替：群落演替由简单向复杂，向群落所在区域内结构复杂化、稳定性提高的方向发展过程。
7．营养级：处于食物链某一环节上的所有生物种的总和。
8．最小面积：能够包括群落大多数的种类并能反映该群落一般结构特征的面积。
9 森林分布垂直地带性：森林分布的垂直地带性：一定纬度地区的山地，森林群落类型随海拔高度的变化而发生有规律更替现象。
10森林死地被物：由森林凋落物、动物排泄物及其残体，以及在某种程度上已经分解了的有机残余物组成的一个层次。
二、填空题（每个空格1分，共20分）1. 森林，森林草原；2. 胡敏酸；富里酸;3. 内因，外因；4. 土壤厚度，孔隙率（度）5. 阳生叶，阴生叶；6. 红树林;7. 植被型，群系，群丛；8. Climax：顶级；Niche：生态位；IGBP：国际地圈生物圈计划Ecosystem：生态系统； Ecotone：生态过渡带；Biodiversity：生物多样性三、单项选择题（每小题2分，共10分）1. B2. C3. B4. B5.A四、简答题（每小题10分，共20分）1．森林动物有哪些有益作用？答：（1）动物对森林土壤的影响：森林中很多土壤动物与土壤微生物一起对枯枝、落叶、落果、朽木及动植物残体进行粉碎和分解，其结果是既改善土壤物理性质，提高土壤肥力。
（2）动物对森林更新的影响：森林动物对植物的开花结实、物种繁衍起很大作用，虫媒植物开花的传粉过程靠动物完成的，许多林木种子靠动物传播，动物传播扩大了森林植物的分布范围。
黑龙江大兴安岭森林固碳释氧生态服务功能价值评估
黑龙江大兴安岭森林固碳释氧生态服务功能价值评估韦昌雷【摘要】依据大兴安岭森林资源数据,利用林业行业标准《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721-2008)中相应方法,对大兴安岭森林的固碳释氧生态服务功能实物量及价值量进行了评估.结果表明:大兴安岭森林植被固碳量为3277.59×104 t·a-1,单位面积固碳量为4.828 t·hm-2·a-1;森林植被释氧量为8 774.63×104 t·a-1,单位面积释氧量为12.924 t·hm-2·a-1;大兴安岭森林植被固碳释氧总价值为1 270.77亿元·a-1.【期刊名称】《防护林科技》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】3页(P40-41,79)【关键词】大兴安岭;森林固碳释氧;生态服务功能;经济价值【作者】韦昌雷【作者单位】大兴安岭农林科学院,黑龙江嫩江源森林生态系统国家定位观测研究站,黑龙江大兴安岭165000【正文语种】中文【中图分类】S718.5自工业革命以来，全球气候变化加剧，严重威胁着人类生存。
森林资源作为陆地生态系统的主体，除具有显著的经济和社会效益外，还具有巨大的生态效益，发挥着重要的生态功能，森林植被固定二氧化碳，释放氧气是森林生态服务的重要功能之一[1，2]。
本研究以国家林业局颁布实施的《森林生态系统服务功能评估规范》为标准，利用大兴安岭森林资源数据，结合文献资料对大兴安岭森林资源的固碳释氧生态功能的价值进行评估，为大兴安岭的森林生态服务价值提供数据，同时为实施生态补偿提供一定的理论依据。
1 自然概况1.1 地理位置黑龙江大兴安岭地处黑龙江省西北部、内蒙古自治区东北部、大兴安岭山脉东北坡，是祖国的最北部边疆。
北部和东部以黑龙江为界，与俄罗斯隔江相望，西邻内蒙古林区，以大兴安岭主脉分水岭为界，地理位置121°12′—127°00′ E，50°10′—53°33′ N，全区总面积835.1万hm2。
全国森林资源统计分析报告
全国森林资源统计分析报告随着经济的不断发展,人口越来越多,不断增长的经济和人口对森林造很大的压力和破坏,森林越来越少,森林的破坏硬引起人们的广泛关注,大家都应该团结起来共同保护森林资源。
今天小编整理了1篇关于全国森林资源统计分析报告,供大家参考。
一、基本情况第八次全国森林资源清查于2009年开始,到2013年结束,历时5年,组织近2万名技术人员,采用国际上公认的“森林资源连续清查方法”,以省(区、市)为调查总体,实测固定样地41.5万个,全面采用了遥感等现代技术手段,调查、测量并记载了反映森林资源数量、质量、结构和分布,以及森林生态状况和功能效益等方面的160余项调查因子。
二、清查结果全国森林面积2.08亿公顷,森林覆盖率21.63%。
活立木总蓄积164.33亿立方米,森林蓄积151.37亿立方米。
天然林面积1.22亿公顷,蓄积122.96亿立方米;人工林面积0.69亿公顷,蓄积24.83亿立方米。
森林面积和森林蓄积分别位居世界第5位和第6位,人工林面积仍居世界首位。
清查结果表明,我国森林资源呈现出数量持续增加、质量稳步提升、效能不断增强的良好态势。
两次清查间隔期内,森林资源变化有以下主要特点:一是森林总量持续增长。
森林面积由1.95亿公顷增加到2.08亿公顷,净增1223万公顷;森林覆盖率由20.36%提高到21.63%,提高1.27个百分点;森林蓄积由137.21亿立方米增加到151.37亿立方米,净增14.16亿立方米,其中天然林蓄积增加量占63%,人工林蓄积增加量占37%。
二是森林质量不断提高。
森林每公顷蓄积量增加3.91立方米,达到89.79立方米;每公顷年均生长量增加0.28立方米,达到4.23立方米。
每公顷株数增加30株,平均胸径增加0.1厘米,近成过熟林面积比例上升3个百分点,混交林面积比例提高2个百分点。
随着森林总量增加、结构改善和质量提高,森林生态功能进一步增强。
全国森林植被总生物量170.02亿吨,总碳储量达84.27亿吨;年涵养水源量5807.09亿立方米,年固土量81.91亿吨,年保肥量4.30亿吨,年吸收污染物量0.38亿吨,年滞尘量58.45亿吨。
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长白山各植被带主要树种凋落物分解速率及模型模拟的试验研究. 2006,26(4):1037-1046
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36 刘方,王世杰,刘元生,何腾兵,罗海波,龙健.
喀斯特石漠化过程土壤质量变化及生态环境影响评价. 2005,25(3):639-644
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中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献. 2000,20(5):733-740
38 刘占锋,傅伯杰,刘国华,朱永官.
陆地植物群落物种多样性的梯度变化特征. 1997,17(1):91-99
25 侯扶江,杨中艺.
放牧对草地的作用. 2006,26(1):244-264
26 胡诚,曹志平,叶钟年,吴文良. 不同的土壤培肥措施对低肥力农田土壤微生物生物量碳的影响. 2006,26(3):808-814
样地清查法在森林碳汇估算中的应用进展
2016年7月防 护 林 科 技J u l y,2016第7期(总154期)P r o t e c t i o nF o r e s t S c i e n c e a n dT e c h n o l o g yN o .7(S u m N o .154)文章编号:1005-5215(2016)07-0102-02收稿日期:2016-05-19基金项目:中国清洁发展机制基金赠款项目(2013013) 作者简介:郭靖(1982-),女,主要从事应对气候变化㊁3S 应用及干旱区环境评估等领域的研究工作,E m a i l :g u o -j i n g7227279@163.c o m 通信作者:张东亚(1963-),男,研究员,主要从事全球变化的区域响应研究工作,E m a i l :358999837@q q.c o m 样地清查法在森林碳汇估算中的应用进展郭靖,卢明艳,张东亚,玉苏普江艾麦提,齐成(新疆林业科学院,新疆乌鲁木齐830000)摘 要 森林是陆地生态系统的重要组成部分,在全球碳循环中起到重要的作用㊂森林固定的碳每年约占整个陆地生态系统的2/3,其变化决定了陆地生态系统碳源和碳汇的功能㊂目前,国内外众多学者对区域尺度森林碳储量的估算所提出的方法较多,但还没有统一的估算方法㊂样地查清法是估算森林碳储量的方法之一,通过总结该方法的优缺点及应用范围,为碳储量估算精度和碳评估提供合理的参考㊂关键词 森林;碳储量;样地清查法;研究进展中图分类号:X 142 文献标识码:A d o i :10.13601/j.i s s n .1005-5215.2016.07.037 国内外生态学家对森林生态系统碳储量估算的可操作性和精度方面做了大量的研究,成本㊁劳动强度㊁精度㊁时空变化㊁不同空间尺度等诸多问题,一直是估算方法无法统一的主要原因,对估算方法优缺点的明确认识,使研究者能提高森林生态系统碳储量估算的精度㊂本文全面综述了样地查清法国内外研究进展,讨论了该方法的优缺点㊁适用范围及尚未解决的主要问题,并分析了森林生态系统估算方法的发展趋势,以期为我国森林生态系统碳储量估算提供科学依据,为碳评估提供合理的参考㊂1 样地清查法研究进展最早的森林生物量研究始于1876年E b e r m e y -e r 在德国进行实际数据的调查,对森林木材重量和枝叶凋落物的测量,并于1882年对巴伐利亚森林生产力进行了研究[1]㊂瑞士学者B r u ge r 在1929-1953年期间,致力于木材产量与树叶生物量的相关关系的研究[2]㊂为了进一步推动森林碳储量研究,一些林业发达国家如美国启动的B i g F o o t 项目及美国碳循环研究计划(C C S P )㊁国际科联(I C S U )组织的地圈生物圈计划(I G B P )㊁加拿大㊁德国和瑞典等国均开展了碳循环的研究㊂传统的清查法是通过设立典型样地,并连续观测实测样地的生物量,得出碳储量的变化情况的研究方法㊂该方法细分为:平均生物量法㊁换算因子法和换算因子连续函数法㊂上述三种方法都是在推算出典型样地的生物量的基础上,再乘以一个换算系数(因子)求得样地碳储量的方法[3]㊂平均生物量法是实际测量的各种类型森林单位面积生物量,并与该类型的森林面积相乘,继而推算出研究区整个森林的生物量㊂此方法曾被广泛使用,但由于实测资料的取样点少,不能真实反映森林的生物量,误差大是该方法的不足[4]㊂生物量换算因子法(B i o m a s s E x pa n s i o n F a c t o r ,B E F )也称材积源生物量法,木材材积比值的平均数㊁森林某一类型的生物量与该森林类型的总蓄积量乘积可以得到森林总生物量[5]㊂此方法是1984年B r o w n &L u g o 提出的,应用联合国粮农组织提供的全球主要森林类型蓄积量数据,估算出全球森林地上生物量[6]㊂在此基础上,1996年,方精云等首次应用生物量转换因子法,结合野外调查得到中国不同地域的生物量和蓄积量数据,估算了大尺度森林生物量,由此开创了我国森林碳储量研究由样地向区域尺度的推算转换[7]㊂2000年,刘国华等采用该方法结合我国第一次(1973~1976年)至第四次(1989~1993年)森林资源清查资料对我国近20a 来森林的碳储量进行了推算[8]㊂焦燕等于2005年,利用生物量换算因子法结合黑龙江省国家森林资源清查数据推算出森林生物量[9]㊂生物量转换因子连续函数法是生物量换算因子法的延续与改进㊂2001年,方静云等人通过1949年到1998年中国森林资源清查数据结合实测数据,采用改进生物量转换因子法,对2001年中国森林碳储量进行了估算,提出生物量转换因子连续函数法[10]㊂该方法在转换因子方面做了改进,由原来的生物量平均转换因子分龄级的转换因子,使计算公式得以简化,为区域尺度森林碳储量的估算提供了理论基础㊂公式为:B=a+b v式中:a和b均为常数;B代表生物量,单位t;v 代表蓄积量,单位m3该方法弥补了平均生物量法估算值偏大,也克服了生物量转换因子法误差较大的不足,该方法对各种因素的变化具有综合反映的能力,对区域碳汇的估算更加精确,在国际上被广泛应用并得到了一致的认可[11]㊂诸如:马琪等人应用森林资源清查数据结合林业生态功能,用生物量转换因子连续函数法对陕西省森林植被碳储量进行了估算,分析了碳密度及空间分布特征与区域生态功能的关系[12]㊂曹扬等人也应用该方法对陕西省2009年森林植被碳贮量和碳密度及其地理分布特征进行了论述[13]㊂G u o等人通过补充调查中国主要森林类型对该方法的参数进行了改进[14]㊂验证数据证明改进的方法对于估算中国森林生物量及碳储量具有更高的精度[15]㊂但这种方法也存在模型是单一的线性回归模型的不足,至今仍有许多争议㊂2结论与讨论综上所述,清查资料估算方法比较直接㊁明确,操作简单㊂但数据资料必须是样地调查实测数据,由于数据获取费时㊁费力㊁费财,而且实测数据毕竟是点上的数据,范围较小,代表整个林分的数据具有一定的不足,森林资源清查数据每5年一次,从时空变化分析上也具有局限性,同时,在样方实测的过程中,方法和仪器的限制,使得测量结果存在着较大的误差㊂样地调查时一般选取生长较好的地段进行测定,样地时空分布不具有代表性,釆样样地的种类和数量受到人为主观的限制等问题,均对研究区域森林地上生物量的估算造成了难度的增加㊂随着不同空间分辨率遥感数据源的开发,以及各种遥感数据的处理和分析技术的日趋成熟,通过遥感技术来估测森林碳储量已成为了当前森林调查和研究的方向㊂参考文献:[1]王秀云,孙玉军.森林生态系统碳储量估测方法及其研究进展[J].世界林业研究,2008,21(5):24-29[2]B u r g e r H,H o l z,B l a t t m e n g e,Z u w a c h s.F i c h t e ni n P l e n t e r w a l d M i t t e i l,S c h w e i z,A n s tF o r t t l[J],V e r s u c h s w,1952,28:109-156[3]欧阳钦.长沙望城区森林植被生物量及碳储量研究[D].长沙:中南林业科技大学,2014[4]张妍.八仙山自然保护区森林生物量/碳储量遥感估算研究[D].天津:天津师范大学,2012[5]东明.基于G I S的井冈山自然保护区主要森林类型碳储量研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2011[6]B r o w nS,L u g o A E.B i o m a s s o f t r o p i c a l f o r e s t s:An e we s t i m a t eb a s e do n f o r e s t v o l u m e s.Sc i e n c e,1984,223:1290-1293[7]方精云,刘国华,徐崇龄.我国森林植被的生物量和净生产量[J].生态学报,1996,16(5):497-508[8]刘国华,傅伯杰,方精云.中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献[J].生态学报,2000,20(5):733-740[9]焦燕,胡海清.黑龙江省森林植被碳储量及其动态变化[J].应用生态学报,2005,16(12):2248-2252[10]F a n g J Y,C h e n A P,P e n g C H,e t a l.C h a n g e s i nf o r e s tb i o m a s sc a r b o n s t o r a g e i nC h i n a b e t w e e n1949a n d1998.S c i e n c e,2001, 292:2320-2322[11]田世艳,张宇清,吴斌,等.中国平原地区农田防护林碳储量差异分析[J].北京林业大学学报,2012,34(2):39-44 [12]马琪,刘康,张慧.陕西省森林植被碳储量及其空间分布[J].资源科学,2012,34(9):1781-1789[13]曹扬,陈云明,晋蓓,等.陕西省森林植被碳储量㊁碳密度及其空间分布格局[J].干旱区资源与环境,2014,28(9):69-73 [14]G U OZD,F A N GJY,P A N YD,e t a l.I n v e n t o r y-b a s e d e s t i-m a t e s o f f o r e s t b i o m a s s c a r b o ns t o c k s i nC h i n a:Ac o m p a r i s o n o f t h r e em e t h o d s[J].F o r e s tE c o l o g y a n d M a n a g e m e n t,2010, 259(7):1225-1231[15]曹吉鑫,田赟,王小平,等.森林碳汇的估算方法及其发展趋势[J].生态环境学报,2009,18(5):2002-2003(上接第99页)3.5兼顾保护与利用充分利用自然保护区内外丰富的自然经济资源和社会知名度,积极引导农民致富,最大限度减少人为破坏,推动保护区和社区经济的协调发展㊂湿地破坏主要是人们受到经济利益驱使而对湿地资源不合理利用㊁过度利用,应兼顾保护与利用㊁坚持保护为主的原则㊂3.6实施全流域生态管理由于湿地水域具有流动性㊁整体性,决定了湿地保护应以流域为单位进行全面管理㊂林甸湿地属嫩江流域㊂加强嫩江流域的管理,将有利于林甸湿地的保护和利用㊂3.7多渠道争取资金,解决科研经费建立湿地监测体系,通过建立模型来进行预测和科学管护,指导湿地进行可持续性的开发利用,促进社会经济与生态环境的和谐发展㊂301第7期郭靖等样地清查法在森林碳汇估算的应用进展。
山西太岳山森林生物量与碳密度研究
山西太岳山森林生物量与碳密度研究伊锋;韩有志;贺自书;杨秀清【摘要】Based on the data from the continues forest inventory in 2010and 2015,the forest vegetation of Taiyue Mountain in Shanxi province were classified using TWINSPAN method.The forest biomass and carbon density of Taiyue Mountain were analysed by the variable biomass expansion factor function (BEFF)method.The results showed that Taiyue Mountain were divided into 9 formations,Pinus tabuliformis formation and Quercus wutaishanica + Pinus tabuliformis formation and Quercus wutaishanica formation were the main formations of the forest vegetation of Taiyue Mountain,which accounted for 75％ of the forest vegetation of Taiyue Mountain.In 2010 and 2015,the total forest biomass of Taiyue Mountain were 6.017 million tons and 7.134 million tons,respectively,the average biomass were 74.43,88.26 t/hm2,respectively,the carbon reserve were3.008 million tons and 3.567 million tons,respectively,the carbon density were 37.22,44.13 t/hm2,respectively.The carbon density increased 6.91t/hm2 in five years,and the growth rate of carbon density was 1.38 t/(hm2·a).%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74.43,88.26t/hm2,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/hm2,2010-2015年碳密度增加了6.91t/hm2,以1.38 t/(hm2·a)的速率增加.【期刊名称】《山西农业科学》【年(卷),期】2017(045)004【总页数】5页(P599-602,617)【关键词】太岳山;生物量;碳储量;碳密度;生物量转换因子连续函数法【作者】伊锋;韩有志;贺自书;杨秀清【作者单位】山西农业大学林学院,山西太谷030801;山西农业大学林学院,山西太谷030801;山西省太岳山国有林管理局,山西介休032000;山西农业大学林学院,山西太谷030801【正文语种】中文【中图分类】S718.5森林植被是陆地生物圈的主体，森林生物量约占全球陆地植被生物量的90%，而森林植物中的碳含量约占生物量干质量的50%[1-3]。
林学概论讲义
林学概论讲义林学概论讲义绪论林学是有关林业生产(特别是营林生产)科学技术的知识系统及与其有关的科学基础知识系统的集合，基本上是一门应用学科。
林学是一门研究如何认识森林、培育森林、经营森林、保护森林和合理利用森林的应用学科，它是一个相当广阔的知识领域。
林学概论则是这门学科的综合的、概括的论述。
它可以作为一切未来林业工作者的知识入门，也可以成为与林业有关的其他工作人员的常识基础。
因此这本《林学概论》中以森林植物学、森林生态学、林木育种学、造林学、森林保护学的基本知识作为主要内容。
广义的林学包括以木材采运工艺和加工工艺为中心的森林工业技术学科；狭义的林学以培育和经营管理森林的科学技术为主体，包含诸如森林植物学、森林生态学、林木育种学、造林学，森林保护学、木材学、测树学、森林经理学等许多学科，有时也可称之为营林科学*，尤其是现在对于森林的重新认识，已经把合理的可持续发展的经营理念渗透到森林经营中，重视的不是砍伐而是科学的经营手段。
林学的主要研究对象是森林，它包括自然界保存的未经人类活动显著影响的原始天然林，原始林经采伐或破坏后自然恢复起来的天然次生林，以及人工林。
森林既是木材和其它林产品的生产基地，又是调节、改造自然环境从而使人类得以生存繁衍的天然屏障；与工农业生产和人民生活息息相关，是一项非常宝贵的自然资源。
林业是一项古老的经营事业，但林业的内容随时代的变迁而异．古代的林业主要是开发利用原始林，以取得燃料、木材及其它林产品。
中世纪以后，随着人口增加及森林资源渐次减少，局部地区出现缺林少材现象，人们开始关心森林的恢复和培育，保护森林和人工种植森林逐渐成为林业的经营内容。
近代的林业认识到森林资源，特别是木材的永续利用的必要性，要使开发利用森林和培育保护森林保持相对的均衡，开始把林业经营放在比较科学的基础之上。
现代的林业则正在逐渐摆脱单纯生产和经营木材的传统观念，重视森林的生态和社会效益，以多目的综合经营森林和高效率深度利用森林资源为其特征．林学是一门实践性很强的课程，讲授与学习这门课程均力求理论联系实际，加强实践性教学环节。
森林生产力研究浅析
of the World [ J ]. Primary Productivity of the Bio sphere， 1975 :237 -263.
[2] Whittaker R H，Marks P L. Methods of assessing terrestrial productivity[ J]. Primary Productivity of the Biosphere， 1975:55 -118.
5存在问题及展望
综上所述，森林净生产力的研究历史较长，已经 有了较成熟的研究方法和较卓越的研究成果。但我 国起步较晚，虽然在进入21世纪以后对各种森林生 态系统生产力进行了较多的研究，但研究方法各异， 结果也各异，两种方法得出的结果无法进行系统的 比较。实测法得出的生产力虽然较为可信，但是因 其劳动量大，做法较为粗略,而且对于标准地的选 择、标准木的选择均需要代表当地林分的平均生长 水平，如选择不准确也会导致结果的偏差。而利用 模型法首先需要大量数据，许多模型甚至需要连续 各方面的数据，在数据获得的过程中存在一定的困 难，如获得的数据不全或者不够精确，将会直接影响 模型运行出来的结果。大尺度生产力的研究方法目 前尚不成熟，目前主要依靠遥感技术对其进行研究， 但效果不够良好，需要进一步研究得出较为成熟的 研究方法[I7-|8]O在多尺度上，采用先进的研究手 段，围绕资源环境等热点问题来研究森林生物量和 生产力，实现数据共享和网络化是森林生物量和生 产力研究的发展趋势。
现出较高的生产力[14]o目前相关树种的生物量研 究主要涵盖杉木、松类、桉类、栋类等其他阔叶树种 和竹子类。现在利用遥感技术对陆地植被的生物量 进行测量与评估已成为主要技术手段。
生态环评中森林植被生物量的估算方法
生态环评中森林植被生物量的估算方法郝媛;马俊杰【摘要】生物量的估算方法主要有皆伐实测法、标准木法、回归估计法、森林蓄积量与生物量的转换模型等四种方法,通过对四种方法分析比较,提出森林蓄积量与生物量的转换模型法是目前最适合在环境影响评价工作中进行生物量估算的方法.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2012(034)006【总页数】3页(P215-217)【关键词】生物量;森林植被;模型【作者】郝媛;马俊杰【作者单位】西北大学城市与环境学院,陕西西安710127;西北大学城市与环境学院,陕西西安710127【正文语种】中文【中图分类】X826环境影响评价技术导则生态影响中的生态现状调查是生态现状评价、影响预测的基础和依据。
导则要求调查的内容和指标应能反映评价工作范围内的生态背景特征的和现存的主要生态问题，其中指出，一级评价应给出采样地样方实测、遥感等方法测定的生物量，二级评价的生物量可依据已有资料推断，或实测一定数量的、具有代表性的样方予以验证。
关于二级评价中生物量该如何进行估算，环评导则中并没有给出具体方法。
1 生物量1.1 生物量的概念生物量是单位面积上所有生物有机体的干重总量，是生态系统最基本的数量特征，是认识生态系统结构和功能的基础，它不仅反映了生态系统在特定时间段内积累有机物质的能力，也是描述生态系统特征的重要参数。
而绿色植物的生物量是整个生态系统的能量基础和物质来源，是生态功能系统最重要的特征和本质的标志。
其中森林生物量约占全球陆地植被生物量的90%以上［1］，其是森林固碳能力的重要标志，也是评估森林碳收支的重要参数，是研究很多林业问题和生态问题的基础。
1.2 生物量变化的环境影响生物量变化的环境影响主要表现在生态金字塔的稳定性、水土流失强度的变化、温室效应强度的变化和景观生态协调性几方面。
生态系统内的初级即第一营养级生物量的增加，必然会导致一级消费者如鸟、兔、鼠、松鼠及野猪等第二营养级生物量和昆虫生物量的增加，从而导致蛇等第三营养级生物量的增加;一般认为，水土流失强度与森林覆盖率相关，然而生物量也是一个重要影响因素;生物量变化对温室效应也有直接影响与间接影响;生物量的变化也会通过影响景观生态类型，从而影响局部地区的生态协调性［2］。
我国森林植被的生物量和净生产量
我国森林植被的生物量和净生产量森林植被作为地球上重要的生态系统之一，对于维持地球生态平衡具有至关重要的作用。
在我国，森林植被的生物量和净生产量对于我国的生态、经济和环境等方面都有着重要的影响。
因此，本文将就我国森林植被的生物量和净生产量进行探讨，以期为相关政策和决策提供参考。
我国拥有丰富的森林资源，根据第七次全国森林资源清查数据，全国森林面积达到08亿公顷，占国土面积的6%。
其中，天然林面积41亿公顷，人工林面积67亿公顷。
森林覆盖率达到6%，森林蓄积量达到45亿立方米。
我国森林植被类型多样，包括针叶林、阔叶林、混交林等，其中针叶林是我国主要的森林类型。
森林植被生物量是指森林植被中有机质的总量，包括树木、枝叶、皮渣等。
我国森林植被生物量丰富，根据研究，全国森林植被生物量达到170亿吨。
其中，树木生物量占据主导地位，达到150亿吨，其余为枝叶、皮渣等生物量。
我国森林植被生物量的分布情况与森林资源的分布情况基本一致，天然林生物量占据主导地位。
森林植被净生产量是指森林植被在一定时间内通过光合作用等生理过程所积累的有机物质总量。
根据研究，我国森林植被净生产量达到44亿吨。
其中，树木净生产量占据主导地位，达到54亿吨，其余为枝叶、皮渣等生物量的净生产量。
我国森林植被净生产量的分布情况也与森林资源的分布情况基本一致，天然林净生产量占据主导地位。
而且，不同树种的净生产能力差异较大，有些树种的净生产量较高，如落叶松、樟子松等，而有些树种的净生产量较低，如云杉、冷杉等。
我国森林植被的生物量和净生产量都十分丰富，这为我国生态、经济和环境等方面提供了有力的支撑。
然而，在保障森林植被的可持续利用方面仍存在一些问题，如过度采伐、环境污染等。
因此，我们需要采取积极的措施，保障森林植被的可持续利用。
需要加强森林资源保护法律法规的制定和实施，打击非法采伐和环境污染行为。
需要加强森林资源的科学管理和经营，采取科学合理的采伐方式和经营模式，保障森林资源的可持续利用。
第十一章 林分生物量测定
植物为1.0。从这些数值中不难看出，从森林的树冠
层到底层，各层植物的R／S比值是逐渐增加的。
些净生产量，一部分可能随着季节的变化枯死凋落而被分解，
另一部分则以生活有机质的形式长期积存在生态系统之中。
（2）.现存量 现存量（Standing Crop Biomass ）是指在某一 特定时刻调查时，森林生态系统单位面积上所积存 的有机质的重量。严格地讲，现存量并不等于其生 物量，如假设该期间开始时间（t1）、终了时间（t2） 的植物体现存量（干重）分别为B1和B2，ΔB是t1-t2 间的现存量的变化 ，则 （11-3） B B2 B1 而 NPP = ∆B +L + G （11-4） L表示此期间枯死、脱落损失的量，G是被植食 性动物吃掉的消耗量。
森林群落中乔木层的大部分生物量是年复一年长
期连续积累的结果，这是森林群落生物量远远高于其
它植物群落的主要原因。据日本对柳杉林的估算达到
1000t/hm2。在马来西亚的热带雨林，实测过地上部 分的生物量达到570t／hm2。这些实例似可作为目前 世界上最大的生物量典型。
表11-3 39年生人工落叶松林的生物量（自佐藤大七郎，1977） 层次
而
W干 W鲜 Pw
（11-8）
式中 Pw 可用取样测定获得。
（1） 树干干重的测定方法
①木材密度法
所谓木材密度是指单位体积的质量,即物质的质 量与体积之比值（单位：g/cm3或kg/m3），习惯上以 单位体积木材的重量表示木材密度。 根据含水状况不同,木材密度通常分为四种：
木材仿生智能材料研究进展
（1. Key Laboratory of Bio-based Material Science & Technology（Northeast Forestry University），Ministry of Education，Harbin， 150040，Heilongjiang，China；2. Engineering Research Center of Advanced Wooden Materials （Northeast Forestry University）， Ministry of Education，Harbin 150040，Heilongjiang，China）
Abstract: Wood is one of the first noted and the oldest materials used in human history. Wood has been utilized as the building and home furnishing materials for thousands of years. With the intensifying of environment pollution and energy depletion, how to use wood in a high-quality and efficient way has become a bottleneck problem for the wood industry to achieve the goals of the scientific frontier and the human health. In order to increase the self-value, self-repair, self-diagnosis, and self-adaptability of natural wood, by learning from nature, we developed the intelligent wood products with bionic structures, which have proved to be an effective strategy to serve our society at a highly technical level. This review aims to highlight the significance of bionic constructed advanced functional wood products in the field of energy, environmental protection and intelligent manufacturing by discussing the basic theories, novel technologies and strategic impacts. We highlight the current literature in details including the development trends regarding the functional wood materials, and the challenges in manufacturing
1981_2000年中国陆地植被碳汇的估算
中国科学D辑:地球科学2007年第37卷第6期: 804~812收稿日期: 2006-07-11; 接受日期: 2007-01-19国家自然科学基金项目(批准号: 90211016, 40638039, 40228001, 40021101)和教育部重大科技项目(编号: 306019)资助《中国科学》杂志社SCIENCE IN CHINA PRESS1981~2000年中国陆地植被碳汇的估算方精云*郭兆迪朴世龙陈安平(北京大学环境学院生态学系, 北京大学地表过程与分析模拟教育部重点实验室, 北京 100871)摘要利用森林和草场资源清查资料、农业统计、气候等地面观测资料, 以及卫星遥感数据, 并参考国外的研究结果, 对1981~2000年间中国森林、草地、灌草丛以及农作物等陆地植被的碳汇进行了估算, 并对土壤碳汇进行了讨论. 主要结论如下: (1) 中国森林面积(郁闭度为20%)由1980年初的116.5×106 ha, 增加到2000年初的142.8×106 ha; 森林总碳库由4.3 Pg C (1 Pg C = 1015 g C)增加到5.9 Pg C; 平均碳密度由36.9 Mg C/ha (1 Mg C = 106 g C)增加到41.0 Mg C/ha; 年均碳汇为0.075 Pg C/a. 中国草地面积约为331×106 ha, 总碳库1.15 Pg C, 总碳密度3.46 t C/ha, 年均碳汇0.007 Pg C/a. 中国灌草丛的面积为178×106 ha; 年均碳汇为0.014~0.024 Pg C/a. 中国农作物的生物量按0.0125~0.0143 Pg C/a的速率增加. (2) 在1981~2000年间, 中国陆地植被年均总碳汇为0.096~0.106 Pg C/a, 相当于同期中国工业CO2排放量的14.6%~16.1%. 利用国外结果对中国土壤碳汇进行了概算, 为0.04~0.07 Pg C/a. 因此, 中国陆地生态系统的总碳汇(植被和土壤)将相当于同期中国工业CO2排放量的20.8%~26.8%. (3) 文中的碳汇估算存在很大的不确定性, 尤其是对土壤碳汇的估算. 为此, 需要进行更为深入、细致的研究.关键词森林草地灌草丛农作物土壤陆地生态系统碳汇全球和区域碳循环已成为全球变化研究和宏观生态学的核心研究内容之一. 在碳循环研究中, 一个重要的科学问题是回答区域或全球的碳源和碳汇的大小、分布及其变化. 因为它与限制一个国家化石燃料使用的国际公约——“京都议定书”紧密联系, 所以不仅是一个科学命题, 也成为国际社会广泛关注的焦点.通俗地说, 当生态系统固定的碳量大于排放的碳量,该系统就成为大气C O2的汇,简称碳汇(Carbon sink), 反之, 则为碳源(Carbon source). 西方主要发达国家对本国生态系统的碳汇进行了较为全面的估算. 例如, Pacala等[1]发现, 在1980年代美国本土的陆地生态系统吸收了其工业CO2排放量的30%~50%. 欧洲大陆吸收了其工业源CO2的7%~ 12%[2]. 相对于这些国家, 中国仅对某些植被和土壤类型的区域碳汇进行了估算, 而缺乏对整个生态系统的全面评估. 例如, 在植被方面, 刘国华等[3], Fang 等[4], Piao等[5,6]评估了中国森林植被和中国草地的生物量碳汇. 在土壤方面, Pan等[7]分析了中国水稻土的碳汇和固碳潜力; 黄耀和孙文娟[8]分析了中国耕作土壤有机碳储量的变化. 另外, Cao等[9]利用生态过程模型估算了中国陆地生态系统的净生产力(NEP), 尽管在区域尺度上NEP不等于碳汇, 但常常作为碳汇大小的量度. 本研究利用最新的资料和有关参数, 参考国内外最新的研究结果, 对1981~2000年间中国森林、灌丛、草地和农作物等4种主要植被类型的生物量碳汇进行较为详细的评估, 并讨论整个生态系统(植被和土壤)的碳汇大小及其变化.第6期方精云等: 1981~2000年中国陆地植被碳汇的估算 8051 主要原理和方法1.1 森林目前国家或区域尺度森林生物量的推算大多使用森林资源清查资料. 由该资料来推算森林生物量, 首先要建立生物量与木材蓄积量之间的换算关系, 即生物量换算因子(Biomass Expansion Factor, BEF). 研究表明, BEF 值随着林龄、立地、林分密度、林分状况不同而异, 而林分蓄积量综合反映了这些因素的变化, 因此, 可以作为BEF 的函数, 以反映BEF 的连续变化. 基于这一思想, 作者建立了“换算因子连续函数法”[4,10~13], 即,b BEF a x=+ (1)111mnkijl ijl ijl i j l Y A BEF x ====⋅⋅∑∑∑ (样地尺度), (2) 303011,i i i i i i Y BEF x A a A x bA ===××=+∑∑(区域或省区尺度), (3a) Y =BEF x A ⋅⋅, (全国尺度), (3b)式中, a 和b 为常数.在(1)式中, 当蓄积量很大时(成熟林), BEF 趋向恒定值a ; 蓄积量很小时(幼龄林), BEF 很大. 这一简单的数学关系符合生物的相关生长(Allometry)理论,可以适合于几乎所有的森林类型, 并且由该式可以非常简单地实现由样地调查向区域推算的尺度转换,从而为推算区域尺度的森林生物量提供了简捷的方法. 在(2)和(3)式中, Y , A , x 和BEF 分别是全国的总生物量、总面积、全国平均蓄积量和所对应的换算因子;A i , V i , x i 和BEF i 分别是某一森林类型在第i 省份的总面积、总蓄积量、平均蓄积量及所对应的换算因子. i , j 和l 分别为省区、地位级和龄级; A ijl , x ijl 和BEF ijl 分别为第i 省区、第j 地位级和第l 龄级林分的面积、平均蓄积量和换算因子, m, n 和k 分别为省区、地位级和龄级的数量. 其推导过程, 详见方精云等[11].作者利用各地不同森林类型样地的材积和生物量实测资料, 基于连续生物量换算因子法, 建立了各类型森林的换算因子等参数[10~13](附表1). 利用这些参数和1977~1981, 1984~1988, 1989~1993, 1994~ 1998和1999~2003年等时期的森林资源清查资料, 可以相当方便地计算1981~2000年间中国森林生物量碳库及其变化.需要说明的是, 作者早期报道的中国森林碳库及其变化的结果[4,5,12,14,15] 是基于郁闭度为30%的森林标准估算的. 但自1994年以后, 中国在森林资源清查中, 对森林的定义有所改变, 即由郁闭度为30%改为20%. 尽管这种改变对估算森林碳库带来很大困难, 但便于与国际同类工作的比较, 因为世界上多数国家采用20%, 甚至10%的郁闭度作为森林标准[16]. 由于森林标准的改变, 森林的面积、单位面积的森林碳密度以及相伴随的森林碳汇都会发生较大的变化. 为了采用新的标准估算森林碳汇, 需要得到不同时期郁闭度为20%时的森林面积和碳密度等参数, 但早期的森林统计资料(1977~1981和1984~1988年)缺乏此类信息. 分析同时具有两种森林标准的1993~1998年的统计数据发现, 在各省区水平, 两种森林标准的森林总面积之间和森林总碳库之间都具有极好的线性关系, 即:面积之间的关系:AREA 0.2 = 1.183AREA 0.3 + 12.137(R 2 = 0.990, n = 30), (4) 总碳量之间的关系: TC 0.2 = 1.122TC 0.3 + 1.157 (R 2 = 0.995, n = 30), (5)式中, AREA 0.2和AREA 0.3分别为郁闭度为20%和30%时某省区的森林面积(104 ha); TC 0.2和TC 0.3分别为郁闭度为20%和30%时某省区的森林总碳量(Tg C; 1 TgC = 0.001 Pg C = 1012 g C).利用上式, 我们获得了1977~1981和1984~1988两个时期郁闭度为20%时各省区的森林总面积和总碳量, 并由此得到单位面积的碳密度(表1).1.2 草地 (1) 草地资源清查数据中国从1979年开始, 分3个阶段实施了全国草表1 基于森林资源清查资料计算的1980~1990年代中国森林植被碳库及其变化a)时期 面积 (106ha) 碳量 (Tg C) 碳密度 (Mg C/ha)碳汇量(Tg C/a) 1977~1981116.5 4302.6 36.9 − 1984~1988124.2 4458.0 35.9 22.2 1989~1993131.8 4930.7 37.4 94.5 1994~1998132.2 5011.6 37.9 16.2 1999~2003142.8 5851.9 41.0 168.1 总平均75.2a) 森林郁闭度为20%. 生物量与C 量之间的转换系数为0.5806中国科学 D 辑 地球科学第37卷地资源的统一调查, 其中1981~1988年为草地资源的调查阶段, 调查范围覆盖了全国2000多个县[17]. 本文地上生物量的基础数据主要来源于基于此次调查出版的《中国草地资源数据》[18]. 该数据记载了各省的每一草地类型平均单位面积产草量. 利用该数据和方精云等提出的方法[19], 计算获得了中国各省区各类型草地的地上生物量, 并用0.45的转换系数将生物量转换成碳量.(2) NDVI 与地上生物量的关系遥感数据(均一化植被指数, NDVI )为研究大尺度的植被动态及其空间分布提供了有效信息. 它与植被生物量或生产力之间常呈良好的正相关关系, 因此常作为其指标[20,21]. 本文通过建立NDVI 和地上生物量之间的关系来计算中国草地地上生物量及其时空变化. 所使用的NDVI 来自GIMMS 的1982~ 1999年8 km 分辨率, 每15天的数据. 该数据广泛应用于全球[22~24]和中国植被生产力[21,25,26]的研究. 该数据的校正和处理, 详见Piao 等[26].为了建立NDVI 与地上生物量的关系, 我们先计算每一空间位置上各年的最大NDVI , 记为NDVI max , 然后计算得出1982~1999年间每一省份对应草地类型的平均NDVI max . 最后建立以NDVI max 为自变量、生物量密度为因变量的回归模型((6)式). 利用该模型和1982~1999年间每年的NDVI max , 分别计算了1982~1999年间中国草地地上生物量及其时空变化.详细的数据处理过程等, 见Piao 等[27].1.6228max179.71YNDVI =× (R 2= 0.71, p < 0.0001). (6)(3) 地下生物量的估算在草地生态系统中, 地下生物量在全部生物量中占很大比重. 在我们的估算中, 利用地下和地上生物量的比值来估算地下和总生物量[19], 并假定同一草地类型的该比值不变来估算期初和期末的地下生物量. 中国17种主要草地类型的该比值见朴世龙 等[6].1.3 农作物中国是一个农业大国. 农业植被在生态系统碳循环中起着十分重要的作用. 估算作物生物量碳库及其变化的方法是利用作物产量的统计数据及各主要作物的相关参数来进行, 即下式[19]:(1)/,B W P E =−× (7)其中, B 为作物生物量, W 为作物经济产量的含水率, P 为作物经济产量, E 是收获系数(harvest index), 即为经济产量与生物产量之比. 附表2列出各主要作物的收获系数和经济产量的含水率.为了获得作物生物量碳库的空间分布及其变化, 与推算草地生物量碳库的方法相似, 我们利用各省区各作物的平均生物量密度与相对应的平均NDVI 进行统计回归, 获得如下回归方程: B m = 8.5582 × NDVI 2.4201 (R 2 = 0.62), (8) 式中, B m 为生物量密度(t/km 2或g/m 2), NDVI 为各像元的年均NDVI 值.利用该方程以及农业统计数据和各年份的NDVI 数据, 就可以估算不同年份中国农业植被生物量碳密度的空间分布及其时间变化. 本研究中, 生物量与C 量之间的转换因子为0.45.考虑到作物的收获期短, 作物生物量作为碳汇的效果不明显, 因此, 常设定作物生物量的碳汇为 零[1]. 本文也采用同样处理.1.4 灌草丛灌草丛是中国分布广泛的另一种植被类型, 面积约为178×104 km 2, 但其生产力和碳汇的研究十分稀少. 我们试图用两种方法来计算.首先, 通过建立跨植被类型的植被生产力(NPP)和碳汇之间的关系, 来估算灌草丛的碳汇. 研究表明, 不同类型的森林和草地的碳汇(y , Mg C ·ha −2·a −1)与其NPP (x, g C ·ha −2·a −1)之间呈如下关系:624.0100.00260.243y x x −=−×+− (R 2 = 0.64), (9)式中, NPP 是基于CASA 模型计算得到的[21,25]. 不同类型森林和草地的碳汇数据来自Piao 等[5]和Fang 等[27].(9)式表示碳汇随着NPP 的增加逐渐增加; 当NPP 增加到某一值时, 碳汇达到极大. 这种变化过程可以从植物生理学上得到一些解释. 如, 热带雨林的NPP 很大, 但由于其呼吸分解迅速, 净积累的干物质并不多, 即碳汇量不大; 干旱-半干旱区的草原其本身的NPP 较低, 积累的干物质也较低; 而温带森林的碳汇量较大.第二种方法是利用“碳汇效率”来估算. 我们把某一类型的植被每单位NPP 所产生的碳汇量定义为该植被的碳汇效率(carbon sink efficiency, CSE), 记为第6期方精云等: 1981~2000年中国陆地植被碳汇的估算 807CSE = 碳汇量/NPP, (10) 一般来说, 热带林的CSE 较低, 而温带林的CSE 较高, 因为热带林虽然NPP 较大, 但消耗和周转的光合产物也较快, 所以净积累的干物质(碳汇量)较小, 温带林则不然. 例如, 利用已经发表的NPP 和碳汇数据[5,23,27]计算可知, 中国常绿阔叶林的CSE 较小, 为0.026; 落叶阔叶林最大, 为0.078. 中国森林的面积加权平均CSE 为0.057, 草地的面积加权平均CSE 为0.015.灌草丛植被可以看成是介于森林和草丛植被的中间类型, 因为较为密集、高大的灌丛进一步生长可以形成森林(次生林), 从而具有森林的性质; 而草丛则具有草地的性质. 所以, 取森林和草地的平均CSE (0.036)作为中国灌草丛的CSE. 这样, 就可以由灌草丛的NPP 和CSE 值, 求算其碳汇量.2 主要结果与分析2.1 森林如前所述, 作者曾对中国过去50年森林植被的碳库及其变化进行了研究, 发现中国森林在最近的20年里是一个显著的碳汇[4,5]. 但这些分析是基于郁闭度为30%的森林标准进行的, 并且使用的数据截至到1998年. 本文报告郁闭度为20%、森林调查期限为1977~2003年间的重新估算结果. 结果显示, 中国森林碳库由1980年代初(1977~1981)的4.30 Pg C 增加到21世纪初(1999~2003)的5.85 Pg C, 年平均增加0.075 Pg C/a (表1). 单位面积的森林碳密度也显著增加, 由初期的36.9 Mg C/ha 增加到研究期末的41.0 Mg C/ha.从表1还可以看出, 不同时期的碳汇大小差异较大; 前10年的平均碳汇为0.058 Pg C/a, 后10年的均值为0.092 Pg C/a (表1). 这表明, 中国森林植被的碳汇功能在显著增加, 尤其是最近一个调查期(1999~2003), 碳汇达到0.17 Pg C/a. 该值已超过美国森林植被的碳汇值(0.11~0.15 Pg C/a)[1]. 中国森林碳汇显著增加主要是由于人工造林生长的结果. 据估计, 中国人工林对中国森林总碳汇的贡献率超过80%[4].2.2 草地基于前述计算方法, 获得了中国草地碳汇等参数(表2). 过去的20年, 中国草地的年平均碳汇为7Tg C, 约为森林植被的十分之一. 因为草地面积约是森林面积的3倍, 所以, 中国草地单位面积的碳汇能力实际上仅相当于森林的1/30.尽管中国草地总体上起着碳汇的作用, 但存在着巨大的空间异质性[6]. 内蒙古东部、大兴安岭东侧、天山、阿尔泰山、藏南等草地起着明显的碳汇作用, 青藏高原的腹部则起着碳源的作用.表2 中国草地碳库及碳汇的有关参数项目数值总面积(106ha) 331.4 地上碳密度(Mg C/ha) 0.45 总碳密度(Mg C/ha) 3.46 地上生物量碳(Pg C) 0.15 总生物量碳(Pg C) 1.15 总碳汇(1982~1999) (Pg C) 0.127 年均碳汇(Tg C/a)7.042.3 农作物在过去的20年里, 中国农作物的生物量按每年0.0125~0.0143 Pg C 的速率增加; 1982~1999年间, 生物量碳库增加0.19 Pg C. 但如前所述, 这些增加的生物量绝大部分在短期内经分解又释放到了大气中. 因此, 设定农作物生物量的碳汇为零.2.4 灌草丛基于碳汇与NPP 关系(式(9)), 我们可以估算中国灌草丛的碳汇量. 中国灌草丛的面积加权平均NPP 为218.9 g C/m 2·a [25]. 那么, 中国单位面积灌草丛的碳汇为0.134 Mg C/ha·a. 按灌草丛的总面积为178× 104 km 2计算, 中国灌草丛的年碳汇量为23.9 Tg C/a.基于碳汇效率(CSE)得到的中国灌草丛单位面积的碳汇为0.079 Mg C/ha·a, 总碳汇为13.9 Tg C/a. 该值比基于碳汇-NPP 关系计算的要小41.8%.如果把前一种方法估算的结果视为极大值, 后一种方法得到的为极小值的话, 中国灌草丛的总碳汇则在13.9与23.9 Tg C/a 之间, 其均值为18.9 Tg C/a.2.5 中国陆地生态系统(植被和土壤)的碳汇归纳上述各植被类型的估算结果, 得到中国陆地植被生物量的总碳汇为96.1~106.1 Tg C/a (表3). 那么, 过去20年中国植被的总碳汇为1.92~2.12 Pg C. 该值并不是整个生态系统的碳汇. 生态系统的总碳808中国科学D辑地球科学第37卷汇应该包括植被和土壤两部分. 因为中国土壤(尤其是自然土壤)碳汇的测定数据极少, 目前很难对中国土壤的碳汇作出较为准确的评估. 但鉴于其重要性, 本文对其稍作讨论.由于数据积累极少, 目前土壤的碳源和碳汇大小是最不确定的. Pacala等[1]估算美国森林土壤的碳汇上限值与森林植被的碳汇值相当(土壤0.03~0.15 Pg C/a vs. 植被0.11~0.15 Pg C/a); 农业土壤基本持平或是一个极弱的汇(0.0~0.04 Pg C/a); 其他生态系统的土壤碳汇不明. 总体来说, 美国的土壤碳汇是植被碳汇的2/3左右[1]. 在欧洲, 土壤碳汇约占生态系统总碳汇的30%[2].在中国, 土壤固碳的研究奇缺, 目前仅见于农业土壤的报道. 例如, Pan等[7]报道1990年代中国水稻土的碳汇为12 Tg C/a; 俞海等[28]认为在1980~1990年代的20年里, 中国东部地区耕地土壤的有机碳量增加了10.4%. 徐艳等[29]对过去20年来中国潮土区与黑土区土壤有机质变化进行了对比分析, 发现潮土区的土壤有机质呈增加趋势, 而黑土区则呈降低趋势. 实验研究表明, 肥料的长期施用有利于中国耕作土壤的有机碳积累[30]. Lal[31]和潘根兴等[32,33]认为中国耕作土壤具有很大的固碳潜力. 最近, 黄耀和孙文娟[8]对近20年中国耕作土壤有机碳储量的变化作了详细分析, 认为中国耕作土壤的平均碳汇为15~20 Tg C/a. 该值相当于中国年作物总生物量碳库的2.8%~3.7% (利用(8)式计算得出1980~1990年代中国年平均生物量碳库为0.545 Pg C). 由此看来他们的估计是可以接受的数值. 总之, 中国耕作土壤起着碳汇的作用, 尽管李长生[34]用模型模拟认为自1950年代以来中国耕作土壤的有机碳是丢失的. 中国耕作土壤碳储量的增加是由于秸秆还田、浅耕和免耕的推广以及化肥的合理施用等因素导致的[8,28,30].对于其他植被类型的土壤, 虽然我们没有见到碳汇的测定报道, 但仍可以作出一些定性的分析.过去的20多年里, 中国的森林面积和生物量都在显著增加, 这意味着中国森林的土壤碳库也是在增加的, 因为一般认为由非森林土壤转变成森林土壤, 以及地上生物量的增加都会增加其土壤的有机碳[35]. 中国草地的生物量碳库在增加, 可以推测其土壤的碳储量也应该在增加. 另一个分布广泛的植被类型——灌草丛植被在过去的20多年里, 得到较快的恢复, 表明其土壤碳储量在增加.另外, 尽管风蚀能造成土壤有机碳的流失和CO2的排放[36], 但这种作用主要由风力搬运所导致, 主要对产生地区(源)和接受地区(汇)的碳平衡产生影响. 就国家尺度来说, 这种影响应该很小, 所以, 本文不予考虑.也就是说, 中国主要植被类型的土壤都发挥着碳汇的功能, 但其数值有多大, 除耕作土壤外, 我们不得而知. 因此, 为参考起见, 本文利用国外的结果进行估算. Pacala等[1]估算美国的土壤碳汇是植被碳汇的2/3左右. 欧洲土壤碳汇约占生态系统总碳汇的30%[2]. 作为保守的估计, 我们采用欧洲(土壤碳汇约占总碳汇的30%)和北美的数值(植被碳汇的2/3)来概算中国土壤碳汇的可能范围. 因为中国植被碳汇为96.1~106.1 Tg C/a (表1), 那么, 土壤碳汇的低值范围为41~64 Tg C/a, 高值范围为46~71 Tg C/a, 总范围为41~71 Tg C/a (表3). 如果以黄耀和孙文娟[8]的估计作为基数的话, 该值是耕作土壤碳汇的3~4倍. 中国农作物的面积约占森林、草地、灌草丛等面积的1/7 (表3). 考虑到农作物的高生产力、秸秆还田、较为精细的生产技术等因素, 可以认为中国土壤的总碳汇为41~71Tg C/a是可以接受的估计值. 那么, 在1981~2000年间, 中国陆地生态系统(植被+土壤)的总碳汇将达到2.7~3.5 Pg C.为了评估中国陆地生态系统的碳固定在抵消中国工业源释放CO2中的作用, 我们根据中国化石燃料的使用量和化石燃料释放碳的计算方法[19,37], 得到中国于1981~2000年间排放的工业CO2总量为13.2 Pg C. 那么, 在过去的20年里(1981~2000), 中国陆地植被碳汇抵消了同期中国工业CO2排放量的14.6%~16.1%. 该值大于欧洲的相对吸收量(1995年的值为7%~12%), 而小于美国的值. 在1980年代, 美国陆地碳汇(不包括在木材和泥沙中的碳存积)为0.25~0.47 Pg C[1], 相当于美国同期工业排放量的20%~40%[38]. 但如果考虑中国整个陆地生态系统, 则中国的总碳汇相当于同期中国工业CO2排放量的20.8%~26.8%. 该值显著大于欧洲的相对吸收量, 略小于美国的值. 考虑到中国森林面积的快速增加导致中国森林碳汇, 尤其是人工林碳汇强劲增加的势头, 中国陆地的碳汇能力完全可以与美国相当, 甚至第6期方精云等: 1981~2000年中国陆地植被碳汇的估算 809超过美国的水平.表3 1981~2000年中国主要陆地生态系统的碳汇面积 低值高值项目 /106ha/Tg C ·a −1/Tg C ·a −1森林植被 116.5~142.8 75.275.2草地植被 334.1 7.04 7.04 灌草丛植被 178 13.9 23.9 耕作植被 108 0.0 0.0植被合计 725.6~748.0 96.1106.1土壤合计 725.6~748.0 41.2~64.1 45.5~70.8 生态系统合计725.6~748.0 137.3~160.2 151.6~176.92.6 误差来源分析上文对中国主要植被类型和土壤的碳汇进行了估算, 但其结果具有很大的不确定性.(1) 森林: 森林碳汇估算的主要误差源有森林清查时的误差、生物量测定误差以及利用BEF 值估算区域碳库所带来的误差等. 一般来说, 清查时的误差较小, 在中国应小于5%[4]; 生物量的野外测定可能带来一定的误差, 但目前无法进行评估; 利用BEF 值估算省区生物量时可能产生较大误差, 但全国的总误差小于3%[15]. 总的来说, 不同来源的误差很复杂, 难以给出准确的估计[39], 但与研究的尺度有密切的关系. 如在美国的一些州, 森林蓄积量的误差仅为1%~2%, 但到了县级水平, 却增加了8倍以上[39]. 在中国, 全国总蓄积量的估算误差小于3%[15].在本文的估算中, 一个重要的缺陷是没有估算经济林、竹林、农田防护林以及四旁绿化树种等的碳库及其变化. 在过去的几十年里, 中国农田防护林以及四旁绿化造林呈增加趋势, 因此, 这部分的碳库应该是增加的. 估算这部分的碳汇是今后的一个重要工作.(2) 草地: 草地碳汇估算值的主要误差来源有:草场资源清查、遥感数据和地下生物量的估算. 草场清查的误差要求在10%以下[17]. 由遥感数据估算地上生物量(6)式的误差在全国水平为35.9%[6]. 由地上地下生物量比来估算地下生物量是草地碳汇估算的最大误差, 但目前不能给出误差范围.(3) 灌草丛: 本文基于碳汇与NPP 关系和基于碳汇效率(CSE)对中国灌草丛的碳汇进行了估算, 得出的估算值差异较大, 这反映了不同方法所带来的误差. 中国几乎没有灌草丛碳汇的测定数据, 因此无法检验本文的估算精度. 美国灌草丛的碳汇为0.12~0.13 Pg C/a [1], 占美国总碳汇量的约30%, 而中国草灌丛的碳汇仅是美国的15%~16%. 这说明本文所得出的估算值可能偏小.(4) 农作物: 本文假定中国农作物生物量的碳汇为零, 因为它们中的绝大部分在较短的时间里分解释放到大气中. 这种假定基本上是成立的. 虽然农作物生物量的一部分以秸秆还田的形式进入土壤中, 成为土壤有机碳的一部分, 但它们已经计算在土壤碳汇中.(5) 土壤: 中国土壤(尤其是自然土壤)碳汇的测定数据极少, 因此目前很难对其碳汇进行较为准确的评估, 成为中国碳汇估算中最不确定的部分. 这也是未来中国碳汇研究的重点.3 展望3.1 中国陆地碳汇的未来趋势随着中国人工造林和天然林保护力度的加强, 以及水土保持和土地有效管理等事业的推进, 可以期待中国陆地生态系统的固碳潜力会得到进一步的增强. 本文仅对中国森林未来的固碳潜力作一展望.如前所述, 中国森林的固碳能力在过去20年里显著增加. 有理由相信, 在未来的几十年里, 这种趋势仍会保持下去. 具体表现在两方面: 森林面积的增加和森林生长的加速.(1) 森林面积的增加: 中国现在的森林覆盖率为16.5% (郁闭度为20%的森林面积为142.8×106 ha),平均碳密度为41 Mg C/ha. 按照中国林业的中长期发展规划, 到2030年, 中国的森林覆盖率将达到24%以上. 也就是说, 在未来的20多年里, 中国成林的总面积将增加到约210×106 ha. 假定森林植被的平均碳密度不变, 中国森林(成林)植被的碳储量则由现在的5.85 Pg C, 增加到8.61 Pg C, 净增加2.76 Pg C. 显然,如果再考虑森林地表和土壤中的碳积累, 这个数值将更大.(2) 森林生长的加速: 目前中国的森林多为生物量密度(或碳密度)较低的人工林和次生林. 在华南、华中和华东等广大地区, 森林的平均碳密度大多低于25 Mg C/ha, 远低于全国平均水平的41 Mg C/ha 和全球中高纬度地区43 Mg C/ha 的平均值[40]. 据估算, 解放初期, 中国森林的平均碳密度约为50 Mg C/ha [4]. 那时的森林可以理解是以成熟林为主. 从这。
北京林业大学园林专业自考森林生态学历年试题
2006年10月森林生态学一、单选（本大题共15小题，每小题1分，共15分）1.在整个生态环境中，各个生态因子所处的地位并不一致，对生物所起的作用是非等价的，有的生态因子的改变对整个生态环境的变化起着主导作用，引起这些作用的因子称为A．气候因子B．限制因子C．主导因子D．生活因子2.在长期的强风作用下，树木迎风面的芽枯死，在北风面的枝叶继续发育，致使整株树木将发生A．偏冠B．枯死C．风倒D．停止生长3.树体冷却降温至冰点以下，使细胞间隙结冰所引起的危害称为A．霜害B．寒害C．冷害D．冻害4.土壤中的氮素99％以上是以某种形态存在，因此其对土壤中氮素的保存和有效氮的提供具有重要作用，这种形态为A．枯落物B．腐殖质C．胡敏酸D．土壤有机质5.种群逻辑斯蒂增长方程中的K代表A．瞬时增长率B．内禀增长率C．环境容纳量 D.环境阻力6.两个不同特种之间共生，对一方有益，但对另一方无害的关系称为A．寄生B．附生C．互利共生D．偏利共生7.在自然状态下，大多数的种群个体分布格局是A．随机分布B．均匀分布C．集群分布D．泊松分布8.森林群落中的绿化植物通过光合作用所生产的有机物质的总量，称为A．净第一性生产量B．总第一性生产量C．生物量D．生产力9.相同土壤、气候条件下，树种组成相同林分的联合称为A．林型B．立地型C．林分型D．林带10.繁殖体侵移到新的地点后，经过发芽、生长并繁殖出新的个体，称为A．侵移B．定居C．竞争D．反应11.影响地球表面森林分布的重要条件是A．风B．土层厚度C．气候D．日照时间12.从高纬度到低纬度，从高海拔到低海拔，森林死地被物分解速率加快，其贮量A．减少B．增加C．不变D．逐渐增加13.进入林内的散射光经过林冠层多次反射、吸收，光谱成分发生很大变化，主要表现在A．绿光显著减少B．红光显著减少C．可见光显著减少D．生理辐射显著减少14.任何一个生态系统中不可缺少的基本成分包括非生命物质、分解者与A．生产者B．消费者C．植食动物D．肉食动物15.绿色植物利用太阳能，将动植物转变为有机物质的过程，称为A．次级生产B．初级生产C．呼吸消耗量D．生态效率二、多选（本大题共5小题，每小题2分，共10分）16.俄国林学家莫洛作夫于1904年发表了《林分类型及其在林学上的意义》的论文，认为森林的某些特点主要取决于立地条件，提倡依据地形和土壤条件划分立地类型，这些特点包括A．结构B．组成C．分布D．生产力E．稳定性17.对绿色植物而言，其生态因子缺少任何一个，绿色植物便不能生存，这些因子包括氧气、水分、光照和A．二氧化碳B．氮气C．一氧化碳D．矿质盐类E．热量18.森林土壤动物的活动可起到如下作用A．改善土壤结构B．提高通气透水能力C．增加土壤孔隙D．促进竞争E．提高土壤的肥沃性19.在我国的暖温带南部区域，主要建群种为麻栎、栓皮栎等，向北侧逐渐被以下哪些树种所取代？A．蒙古栎B．辽东栎C．黄背栎D．光叶高山栎E．高山栎20.生态系统依植被不同，可分为A．森林B．草原C．荒漠D．冻原E．湖泊三、填空（本大题共15题，每空1分，共15分）21.森林生态学可概括为：个体生态、种群生态、群落生态和四大部分。
草地生态系统服务功能的研究及开发
一前言草地生态系统是地球三大陆地生态系统之一，也是我国陆地面积最大的生态系统类型，总面积3.9×108hm2，占世界草地面积的13%，占全国国土面积的41%左右[1]。
是陆地生态系统的重要组成部分。
它不仅为人类提供了许多产品，而且提供了多种生态服务。
由于长期的过度放牧、乱开滥垦等人为行为的干涉，草地退化、沙化、盐碱化-----“三化”现象日益加剧，人们对草地生态系统服务功能的研究也逐渐增多。
生态系统服务功能是指生态系统及其生态过程所形成与维持的、人类赖以生存的环境条件和效用，是指通过生态系统的功能直接或间接得到的产品和服务。
这种由自然资本的能流、物流、信息流构成的生态系统服务功能和非自然资本结合在一起产生了人类福利[2]。
对生态系统服务功能及其价值进行有效地评估，有利于人们对生态系统服务功能重要性的深层认识，并促使人们采取有效的生态保护措施。
因此，进行草原生态服务功能的研究对保护和合理使用草原资源，实现可持续发展具有重大的战略意义。
二本论2.1草地生态系统的服务功能草地生态系统是草地地区生物(植物、动物、微生物)和非生物环境构成的、进行物质循环与能量交换的基本机能单位。
草地生态系统不仅是重要的畜牧业生产基地，而且是重要的生态屏障。
草地生态系统服务功能体现在3个方面，即生态功能、生产功能和生活功能。
生态是基础，生产是手段，生活是目的。
生态功能为系统所固有，是系统维持和发展的基础；生产功能是影响草地生态系统服务功能发生改变的触发点；生活功能主要取决于生态功能和生产功能的平衡关系和管理状况，体现系统综合发展水平。
2.1.1草地生态系统的生态服务功能草地的生态功能是对草地生态系统生态属性的具体反映。
其主要表现为气候和气体调节、水源涵养、生物多样性保育、碳素固定、侵蚀控制、土壤形成、营养循环、废物处理、生物控制、栖息地、授粉、基因资源等[3]。
2.1.1.1提供净初级生产物质生态系统产品是指生态系统所产生的，通过提供直接产品或服务维持人的生活生产活动、为人类带来直接利益的因子。