浙江省丽水市森林碳汇时空演变及对极端降水的响应

【目的】模拟并分析浙江省丽水市森林净生态系统生产力(NEP)时空演变趋势,揭示其对极端降水的响应机制,为丽水市森林固碳潜力时空评价提供科学依据。【方法】综合样地调查、遥感观测、InTEC模型,模拟3种气候情景(RCP 2.6、RCP 4.5和RCP 8.5)下1979—2079年丽水市森林NEP时空格局,分析极端降水时空特征,构建结构方程模型,探讨极端降水对NEP的影响。【结果】①1979—2015年丽水市极端降水频率和强度呈增加趋势。未来气候情景下除RCP 2.6之外,RCP 4.5和RCP 8.5极端降水量、频率和强度仍持续增加,其中莲都区、缙云县以及景宁畲族自治县等地区极端降水事件上升趋势较强。②1979—2015年森林NEP呈增加趋势,增长速度为18.44 g·m^(-2)·a^(-1)。2016—2079年,3种气候情景下森林NEP均呈下降趋势,但碳汇总量呈上升趋势,最大NEP累积达10.97 Pg。③1979—2015年极端降水对NEP产生积极影响,2016—2079年除RCP 2.6影响不显著,其他2种情景下极端降水对NEP均产生消极影响,但RCP 8.5情景下极端降水较RCP 4.5对NEP的影响更小。【结论】丽水市森林碳汇能力较强,在未来气候情景下仍具有较高的碳汇潜力,然而极端降水对NEP的影响也不容忽视。图5参22.

5种主要出口竹笋产品碳足迹评估与减排路径分析

【目的】评估竹笋产品碳足迹,挖掘竹笋产品减排潜力,促进产业低碳高质量发展。【方法】基于2022—2023年浙江省杭州市临安区、湖州市安吉县的实地调查数据,对5种不同类型的竹笋出口产品(调味笋、手剥笋、笋干丝、水煮笋、鲜食笋)种植、生产和分销阶段进行碳足迹评估,识别碳排放热点,进行减排路径设计,并基于情景假设计算减排量;结合中国2015—2023年竹笋产品出口情况,估算中国历年竹笋产品出口隐含碳排放与碳排放强度。【结果】①5种竹笋产品的碳足迹从大到小依次为调味笋(1.3874 kg·kg^(-1))、手剥笋(1.0107 kg·kg^(-1))、笋干丝(0.9274 kg·kg^(-1))、水煮笋(0.3249 kg·kg^(-1))、鲜食笋(0.1748 kg·kg^(-1))。碳足迹构成分析结果显示:5种竹笋产品的碳排放热点主要为农资投入、鲜笋运输、鲜笋加工和附加物投入。②2015—2023年中国的竹笋产品出口平均隐含碳排放为18.4820万t,平均碳排放强度为0.9669 t·万元^(-1)。③基于碳排放热点的减排情景设计显示:2023年5种竹笋产品碳足迹平均下降幅度为20.15%。【结论】不同类型的竹笋产品碳足迹差异较大;2015—2023年的竹笋产品出口隐含碳排放呈波动下降趋势;综合隐含碳排放强度呈波动上升趋势;竹笋产品碳排放热点各有差异,通过减排措施,碳足迹有进一步减排的潜力。图2表7参36.

基于IBIS模型的1960-2006年中国陆地生态系统碳收支格局研究

定量评估区域陆地生态系统碳收支是生态系统与全球变化科学研究的重要科学问题之一。利用集成生物圈模型(IBIS)对中国陆地生态系统历史时期(1960—2006年)气候及CO2浓度变化条件下碳收支时空变异特征和发展趋势进行了模拟分析。结果表明,1960—2006年间,中国陆地生态系统净初级生产力(NPP)总量水平约为2.46 Gt C/a,总体呈上升趋势,在东南及西南地区最高,其次是长白山及大小兴安岭地区,西北内陆地区的净初级生产力水平最低;1960—2006年间,中国陆地生态系统净生态系统生产力(NEP)总量水平约为0.11 Gt C/a,总体呈上升趋势,绝大部分区域表现为碳汇效应,大兴安岭、小兴安岭、长白山、东南地区及西南部分地区碳汇效应较强,西北内陆区表现出弱碳源效应,温带湿润区、高原温带区和高原寒带区碳汇效应呈显著上升趋势;中国11个气候区,NPP与降水均为正相关,除了中温带湿润区、寒温带湿润区、高原温带和高原寒带外,降水是限制植被生长的主要因子。除了高原寒带外,NEP同样表现出与降水的更强相关性,与气温的相关性较弱。经验证,IBIS模型对于中国陆地生态系统碳收支的模拟结果合理,可以为科学预测生态系统的固碳潜力和制定区域碳管理政策提供科学依据。

基于地统计学和CFI样地的浙江省森林碳空间分布研究

基于浙江省2009年CFI固定样地数据、森林资源规划设计调查林相图,利用地统计学方法对浙江省森林碳空间分布进行了模拟分析。结果表明,CFI固定样地数据用于省域范围的森林碳汇空间特征研究是合适的。数据显示,浙江森林植被平均碳密度为22.07Mg/hm2;与四川、福建、海南等地相比,平均碳密度较低。受人类活动、自然环境等因素影响,浙江省森林碳分布主要表现为:总体上森林碳密度空间变化趋势自西向东逐渐降低,与自然空间(海拔、地势等)趋势一致。基于地统计学和CFI固定样地,对省域范围的森林资源空间分布的研究,可以为省域森林碳汇管理提供依据,为我国特别是亚热带南方集体林区利用国家CFI数据进行大区域同类研究提供借鉴。

不同经营措施对毛竹林生态系统净碳汇能力的影响

【目的】探讨不同经营措施对毛竹林生态系统净碳汇能力的影响,为毛竹林固碳经营提供依据。【方法】利用两因素随机区组设计,排除地形因子等影响,选取施肥量和采伐方式2个因素,每个因素分别设置3个水平,共9个试验组合:大量施肥强度采伐、大量施肥中度采伐、大量施肥弱度采伐、中等施肥强度采伐、中等施肥中度采伐、中等施肥弱度采伐、不施肥强度采伐、不施肥中度采伐和不施肥弱度采伐,研究2010—2013年不同经营措施对毛竹林生态系统净碳汇能力的影响。【结果】2010和2013年两期0~50 cm土层土壤有机碳储量差异显著(P<0.05),而0~10 cm土层土壤有机碳贮量差异不显著(P>0.05);两期植被总碳储量和毛竹碳储量差异均极显著(P<0.01),而两期林下植被总碳储量差异不显著(P>0.05);样地外运输总泄漏量仅占样地内施肥总排放量的7.32%;中等施肥弱度采伐处理与大量施肥强度采伐处理净碳汇量差异显著(P<0.05),中等施肥弱度采伐处理林分的净碳汇量最多,达到64.721 tC·hm^(-2),而大量施肥强度采伐处理林分的净碳汇量最少,为-14.237tC·hm^(-2),说明过度集约经营可能造成毛竹林生态系统的碳排放,而合理经营方式有利于毛竹林生态系统的碳积累;土壤碳库变化量占所有碳库变化量总和的70.99%±12.30%,毛竹碳库变化量占所有碳库变化量总和的23.37%±11.24%,林下植被碳库变化量占所有碳库变化量总和的0.63%±0.37%,运输泄漏量占所有碳库变化量总和的0.40%±0.16%,施肥排放量占所有碳库变化量总和的4.60%±4.85%,其中土壤碳库和毛竹碳库的变化量之和占所有碳库变化量总和的94.36%。【结论】在碳汇项目计量监测时,为了节约成本,可以忽略林下植被碳库和运输泄漏以及施肥引起的温室气体排放。大量施肥强度采伐的毛竹林常规经营方式不仅植被总碳储量增加较少,而且还引起了明显的土壤碳排放,不利于毛竹林生态系统净碳汇量的积累。采用中等施肥弱度采伐的生态经营方式,不仅使植被总碳储量增加最多,同时土壤碳储量也增加最多,是一种最有利于毛竹林增汇减排的经营方式。

绿竹生态系统植硅体碳积累与分布特征

植硅体封存的有机碳（phytolith-occluded organic carbon，PhytOC）已被证明在生物地球化学碳硅循环中具有重要的作用。为了解绿竹Dendrocalamopsis oldhami生态系统中植硅体碳的分布与积累特征，于2014年12月在中心产区浙江省苍南县利用标准地调查方法，采集了不同年龄（1～3年生）、不同器官（叶、枝、秆）、凋落物和土壤样品，分析了硅、植硅体、植硅体碳质量分数。结果表明：绿竹地上部分硅、植硅体、植硅体碳质量分数大小表现均表现为凋落物〉叶〉枝〉秆，其中植硅体碳的质量分数分别为4．28，3．16，0．28，0．04g·kg^-1，植硅体碳总积累量为22．64kg·hm^-2，大小顺序为叶（13．22kg·hm^-2）〉凋落物（5．74kg·hm^-2）〉枝（2．71kg·hm^-2）〉秆（0．96kg·hm^-2）；林地土壤硅、植硅体、植硅体碳质量分数均随着土层厚度的增加而呈降低的趋势，0～100cm土壤中植硅体碳储量为1302．60kg·hm^-2。绿竹植株体内植硅体质量分数与硅、植硅体碳质量分数之间的相关性达极显著（P〈0．O1）或显著（P〈0．05）水平，土壤植硅体碳质量分数与总有机碳质量分数之间也具有极显著（P〈0．O1）相关性。

浙江省森林土壤有机碳密度空间变异特征及其影响因素

基于Moran’s I指数和GIS地统计插值方法研究浙江省森林土壤有机碳密度(SOCD)的空间自相关性及其分布特征,并采用线性回归方程分析影响因素对SOCD的作用。结果表明:浙江省森林土壤0～30 cm层次SOCD为71.2 t hm-2,较全国土壤平均碳密度低;全局Moran’s I=0.176,显示显著空间自相关性;浙江省森林SOCD呈现自西南向东北梯级递减趋势,表现为三条平行的带状分布;优势树种、坡位、龄组、海拔、灌木覆盖度、灌木平均高、平均年龄与SOCD呈极显著正相关关系,坡向与SOCD呈显著正相关关系,草本覆盖度与SOCD呈极显著负相关关系,草本平均高影响不显著;影响因素作用于SOCD14.9%的变异。

大气水汽稳定同位素组成在生态系统水循环中的应用

水汽稳定同位素组成(δv)可以为水循环研究提供大量有价值的信息。近年来,稳定同位素红外光谱技术(isotope ratio infrared spectroscopy,IRIS)的发展为获得高时间分辨率的水汽稳定同位素原位测量数据提供了可能。在水汽稳定同位素组成研究取得了巨大进展的同时,适时对δv及其在生态系统水循环应用的研究进展进行综述,可以为后续研究提供借鉴和参考。从5个方面对水汽稳定同位素组成的研究进行了详述,分别是:1水汽稳定同位素分析仪的在线校正;2δv的变化规律;3氘过量的变化特征;4蒸散发组分的区分;5叶片水18O富集的估算。目前水汽稳定同位素的观测站点十分稀少,尽快建立全球的水汽稳定同位素观测网络并进行长时间的连续观测,将大大促进生态系统水循环和生态过程解析及其模拟方面的研究。同时,将稳定同位素在线观测数据和通量观测以及遥感模型结合起来,可以更好地揭示区域乃至全球水循环模式和机理机制。

浙江省森林凋落物碳密度空间分布的影响因素

基于浙江省森林资源清查固定样地信息数据和森林监测中心2010年6-9月采集的森林凋落物碳密度数据,探讨浙江省森林凋落物碳密度空间分布的影响因素。研究表明:浙江省森林凋落物碳密度空间分布在全省大尺度范围和不同地级市的县域小尺度范围都存在差异。浙江省森林凋落物碳密度随着海拔的升高而增大,但局部地势较低地区森林凋落物碳密度很高;生物量覆盖度和地上腐殖质层厚度两者与森林凋落物碳密度无相关关系,而土壤有机碳密度和凋落物氮密度两者与凋落物碳密度具有极显著的正相关关系;优势树种对于凋落物量积累有很大影响,栎类为主的落叶乔木凋落物碳密度较高,经济林则最低。

浙江省森林表层土壤基本化学性质和有机碳储量的空间变异

采用地理信息系统（GIS）与地统计学相结合的方法，对浙江省森林表层土壤（0～10cm）有效磷、速效钾、碱解氮、有机碳和pH值的空间变异性进行研究。结果表明：全省表层土壤基本化学性质和有机碳数据通过对数转换基本符合正态分布；在空间分布研究上，有效磷符合高斯模型，碱解氮符合球状模型，有机碳、速效钾、pH值符合指数模型：在全省表层土壤基本化学性质和有机碳的克里格插值结果中，有机碳与碱解氮的空间分布图高值分布区在空间地理位置上较相似，集中分布在海拔较高的淳安、丽水地区，有效磷、速效钾、pH值空间分布图高低值区域差异较大．有机碳与碱解氮呈极显著正相关性（P〈O．01）。

天目山森林生态系统大气水汽稳定同位素组成的影响因素

稳定同位素技术是进一步揭示生态系统碳/水交换对环境条件变化响应的重要手段。学者将此技术用于农田生态系统的较多,关于对森林生态系统的研究几乎没有。利用大气水汽稳定同位素观测系统和常规气象观测系统对浙江省天目山常绿落叶阔叶混交林生态系统进行观测。以2013年8月1日到2013年10月1日观测的数据为依据,对天目山森林生态系统大气水汽稳定同位素组成(δv)的影响因素及其相互关系进行了研究。结果显示:在森林生态系统中,大气降水、环境温度、土壤5 cm温度与大气水汽稳定同位素组成的相关性显著(P<0.05)。土壤5 cm湿度、环境湿度、平均风速、净辐射与大气水汽稳定同位素组成的相关性不显著。和农田生态系统相比,森林生态系统中对大气水汽稳定同位素组成产生影响的环境因素有一定差别。

亚热带毛竹林生态系统能量通量及平衡分析

利用开路涡度相关系统和常规气象观测仪器,对亚热带(浙江省)毛竹林生态系统2011年的净辐射、显热通量、潜热通量、土壤热通量以及气温、地温、降雨量等气象要素进行了连续观测,定量分析了毛竹林生态系统能量通量的变化和各能量分量的分配特征,并计算了能量闭合度以及波文比。结果表明:毛竹林全年净辐射为2628.00 MJ/m2,显热通量为576.80 MJ/m2,潜热通量为1666.77 MJ/m2,土壤热通量为-7.52 MJ/m2,土壤为热源,各能量分量季节变化明显,日变化基本呈单峰型曲线变化。显热通量占净辐射的22.0%,潜热通量占63.4%,毛竹林生态系统潜热通量为能量散失的主要形式。波文比逐月变化规律不明显,波动较大,在0.07—1.77之间变化,能量平衡比率法得出毛竹林年能量闭合度为0.85,月平均闭合度为0.84,能量闭合度高于线性回归法计算结果,但仍有15%的能量不闭合。

浙江省毛竹竹板材碳转移分析

木质林产品作为森林生态系统碳循环的一个重要组成部分,是森林生态系统三大碳库之一,对森林生态系统和大气之间的碳平衡起着重要作用,在减缓碳排放上具有巨大贡献（Apps et al.,1999;Dias et al.,2005;白彦锋等,2009）：一方面。

浙江省临安市山核桃产区林地土壤有机碳分布特征

为阐明我国特色干果山核桃(Carya cathayensis)林地土壤有机碳的分布特征,于2008年7—8月采用1km×1km网格在浙江省临安市域内设置山核桃林样地306个,采集0～30cm土壤样品,分析其有机碳和其他养分含量及其空间分布特征.结果表明,不同区域山核桃林地表层土壤有机碳质量分数、碳密度存在较大的差异,平均值分别为18.87g/kg和60.92t/hm2,明显低于相同区域的常绿次生阔叶林.多元协方差分析表明,海拔、乡镇和母岩类型等3因素是影响临安市山核桃林地土壤有机碳含量的主要因素.大峡谷镇山核桃林地土壤有机碳平均含量最高,显著高于河桥、马啸、湍口、清凉峰等乡镇;随着海拔高度的升高,山核桃林地土壤有机碳含量增加,海拔在800m以上的山核桃林地土壤有机碳含量显著高于600m以下的山核桃林地土壤;花岗岩发育的山核桃林地土壤有机碳含量显著高于砂页岩发育的土壤.临安市山核桃林主要分布在西部山区,面积29 047.1hm2,0～30cm土壤有机碳总贮量为1 828.92×103t.土壤有机碳含量与pH、容重呈极显著负相关(R2=0.187 1～0.207 6,n=306,P<0.01),而与碱解氮、有效磷、速效钾和有效硫含量呈极显著正相关(R2=0.193 1～0.708 7,n=306,P<0.01).

稻田生态系统中植硅体的产生与积累——以嘉兴稻田为例

在嘉兴杭嘉湖平原实验基地,以嘉花11、浙粳37、宁81、祥湖301、秀水09等5个品种水稻及其0—10cm表层土壤为研究对象,运用微波消解和Walkley-Black的方法,研究了稻田生态系统中植硅体的产生和积累通量,为了解植硅体在稻田生态系统硅和碳生物地球化学循环中的作用提供科学参考。结果表明:(1)植硅体含量在不同品种水稻中嘉花11、宁81和祥湖301高于浙粳37和秀水09,在各器官中鞘>叶>茎>根>穗;(2)水稻植株植硅体产生通量为1269.59 kg hm-2a-1,其中地上部分为1203.44 kg hm-2a-1,地下部分为66.15 kg hm-2a-1,在种植50a的稻田0—10cm土壤中的积累通量为40.38 kg hm-2a-1;(3)选择嘉花11等高植硅体含量品种进行推广种植,对提高水稻植硅体产生通量及其包裹大气中CO2通量有很大的作用。

浙江省嘉兴市高速公路造林碳汇计量

在全球气候变化背景下,森林碳汇能力成为国际减缓气候变暖的重要措施之一。随着碳汇林业的开展,碳汇计量日益受到国际社会重视。依据《造林项目碳汇计量与监测指南》,对浙江省嘉兴市高速公路互通枢纽区进行碳汇造林及碳汇计量,计量期为2011-2031年。结果表明:该项目在2011年表现为碳源,累计项目碳汇量为-81.59 t(二氧化碳当量),自2012年开始有碳汇,项目净碳汇累计量为1 747.84 t(二氧化碳当量),2017年项目累计量达到11 396.84 t(二氧化碳当量),到2031年累计量达到45 886.07 t(二氧化碳当量),年均净碳汇量为2 294.30 t(二氧化碳当量),释放O2为2 031.00 t,固碳效果明显,生态效益显著。

毛竹林生态系统植硅体的分布及其影响因素

在浙江省临安市青山、安吉县船坝、新昌县巧英和新昌县大市聚等4个地点选取毛竹Phyllostachys edulis竹叶及林地土壤,运用微波消解及Walkley-Black方法,研究不同岩性土壤上发育的同一竹龄毛竹竹叶和同一岩性土壤上发育的不同竹龄毛竹竹叶中植硅体的产生和分布规律,为毛竹林植硅体碳汇调控提供科学参考.结果表明：①毛竹竹叶中植硅体质量分数为50.8～99.1 g·kg-1,基本上是由上部到下部递减,在不同岩性间的差异表现为花岗岩＞花岗闪长岩＞玄武岩＞页岩.②毛竹竹叶中植硅体的产生通量变化范围为154.9～605.9 kg· hm-2·a-1,在不同岩性间的差异表现为花岗岩＞花岗闪长岩＞玄武岩＞页岩.③若按目前全国毛竹林面积3.3x10^6 hm2,植硅体产生通量209.5～420.2 kg· hm-2·a-1以及植硅体中碳含量（3±1）％计算,那么中国毛竹林通过叶植硅体约可以固定二氧化碳（76.1～152.5）x10^6 kg·a-1.

白洋淀芦苇湿地生态系统中植硅体的产生和积累研究

植硅体（phytoliths），又称植物蛋白石，存在于大部分植物组织细胞中，主要是依靠植物的根系吸取土壤溶液中的可溶性二氧化硅，在植物细胞或细胞内沉淀硅化而形成的一种固体的非晶质含水二氧化硅颗粒物。

农田生态系统土壤呼吸作用的研究进展

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分。我国是农业大国,为农田生态系统土壤呼吸作用的研究创造了很好的条件。文章综述了中国农田土壤呼吸近10年来的研究进展,指出了土壤温湿度、作物生理生长状况和田间管理措施是影响农田土壤呼吸作用的主要影响因子。同时指出了农田土壤呼吸作用的时间变化特点和空间变化特点,及当下农田土壤呼吸研究的几个问题,应加强农田土壤呼吸的区域性研究和比较,标准化和规范化土壤呼吸的试验设计和测定方法,扩大作物研究范围为农田生态系统碳循环碳源和碳汇的问题提供依据。

浙江南部亚热带森林土壤植硅体碳的研究

植硅体封存有机碳（Phytolith—occluded organic carbon，PhytOC）是一种稳定的有机碳形态。它由植物自身硅化作用产生，在植物死亡或凋落后归还于土壤，从而影响森林生态系统稳定性碳库的储量。本文以浙江庆元县5种不同亚热带典型森林立地土壤为研究对象，利用不同土层深度（0～10cm、10～30cm、30—60cm和60～100cm）土壤样品，分析土壤植硅体含量和植硅体碳含量，并估算土壤中植硅体碳储量。结果表明，毛竹林、杉木林、针阔混交林、阔叶林和马尾松林土壤植硅体含量（土壤剖面平均值）变化范围在8．14～19．74gkg-1，其中毛竹林土壤植硅体含量最高。而植硅体中PhytOC平均含量最高的为马尾松林（24．31gkg-1），最低的为针阔混交林（13．06gkg-1）。土壤PhytOC／TOC比值随土层深度增加而急剧增加。统计分析表明，不同林分下土壤硅含量与土壤植硅体含量呈极显著相关关系（P〈0．01），与土壤PhytOC含量之间呈显著的正相关关系（P〈0．05）。我国亚热带毛竹林、杉木林、马尾松林、阔叶林和针阔混交林1m土体PhytOC总储量分别为1．988×107、4．025×107、2．575×107、2．542×107和0．340×107t。