基于结构方程模型的兴安落叶松天然林碳汇量驱动因素

【目的】探究兴安落叶松天然林碳汇量及其驱动机制,为提升该地区的碳汇功能提供理论依据。【方法】基于黑龙江省大兴安岭地区第7次和第8次国家森林资源连续清查获取的264块固定样地调查数据,考虑林木生长、枯损、进界和采伐4个碳库,分别从林分、气候、多样性、土壤、地形和采伐6个方面选取24项指标,通过逐步回归和结构方程模型,量化了各指标对兴安落叶松天然林碳汇量的影响。【结果】(1)2005—2010年间,该地区兴安落叶松天然林的平均碳汇量为(1.17±0.71)t/(hm^(2)·a)。(2)逐步回归模型的确定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)分别为0.60、0.60 t/(hm^(2)·a)和0.45 t/(hm^(2)·a),表明所建模型精度较高。模型筛选出的变量包括Shannon-Wiener指数、郁闭度、土壤全氮、土壤全钾、优势木平均胸径、年平均降水量、坡度和林分平均年龄。(3)结构方程模型中各变量对林分碳汇量的路径系数依次为Shannon-Wiener指数(0.462)>郁闭度(0.357)>优势木平均胸径(0.313)>土壤全氮(0.286)>土壤全钾(−0.142)>年平均降水量(−0.107)>坡度(−0.069)。【结论】Shannon-Wiener指数、优势木平均胸径、郁闭度和土壤条件是影响碳汇量的重要驱动因子,可在后续经营中通过合理抚育间伐或冠下补植来调整林分的树种组成、郁闭度和土壤肥力,以达到提升兴安落叶松天然林碳汇功能的目的。

辽东山区不同立地等级的人工落叶松林碳汇量评估

基于辽东山区177块样地数据,通过分析年龄-树高关系,编制了辽东山区落叶松人工林立地指数表,进一步推导出不同立地等级的单株碳汇量预测表,估算了在5个立地等级下落叶松30年生时的碳汇量。结果表明:比较11种落叶松优势木高曲线方程表达式后,选出R^(2)最大的理查德方程为最优导向曲线,其表达式为:H=23.710(1-e^(-0.047)^(A))^(0.808),根据落叶松人工林基准年龄30年时的树高范围为16~23 m,故有16、17、18、19、20、21、22、23 m,共8个指数级,所编立地指数表适用性经落点检验为90.0%。并在此基础上编制了立地质量评价表以及立地等级胸径预测表,对落叶松30年生时的胸径进行了预测并分级,在此基础上推导出了落叶松生长到30年时的单株碳汇量,处于29.7~739.48 kg的范围。

辽宁省辽东栎碳储量、碳汇量模型估算法初探

文章以辽东栎为研究对象,利用辽东栎样木实测数据及1990—2015年连清样地数据,求算辽东栎根冠比、公顷生物量、公顷碳密度、公顷蓄积量,构建生物量异速生长方程和蓄积量生长率方程,并计算出辽宁省辽东栎碳储量、碳汇量,为辽宁省森林碳汇管理、生态功能评估、碳汇发展提供理论指导和技术支撑。

2000~2020年青海湖流域草地生态系统碳储量及碳汇量时空变化研究

青海湖流域位于青藏高原东北部,是维系该地区生态平衡的重要屏障。利用MODIS NPP长时间序列遥感数据,结合土壤有机碳数据分析了2000~2020年青海湖流域的草地生态系统单位面积碳储量及其时空变化特征,同时基于MODIS GPP数据及草地生态系统呼吸估算模型统计分析了草地生态系统单位面积碳汇量及其变化特征。结果表明:(1)青海湖流域草地生态系统总碳储量为349.96 Tg,单位面积碳储量为13.83 kg·m^(-2),整体呈环带特征,大致以辐射状分布。(2)近21 a来,青海湖流域草地生态系统碳汇量多年平均值为17.14 Tg,单位面积碳汇量为0.16 kg·m^(-2)·a^(-1),表明该地区草地生态系统是一个碳汇。

中国林草年碳汇量超12亿吨 居世界首位

国家林业和草原局生态保护修复司一级巡视员郭青俊8月14日在北京透露,据测算,目前中国林草年碳汇量超过12亿吨,居世界首位。郭青俊在当日自然资源部举办的新闻发布会上表示,据专家预测,2060年中国难以避免的碳排放约有25亿吨二氧化碳当量,林草碳汇能吸收固定一半以上碳排放。林草碳汇是实现碳中和目标的“压舱石”,发挥着不可替代的作用。

呼伦贝尔农垦集团农场净碳汇量的时空变化分析

主要基于呼伦贝尔农垦农场2001—2022年的遥感、气象数据以及农垦集团相关农业生产数据估算呼伦贝尔农垦集团农场的净碳汇量。结果表明:(1)2001—2022年呼伦贝尔农垦农场净生态系统生产力总体呈逐年上升趋势,空间分布呈现出由大兴安岭向两麓递减的分布方式,其中呈显著增加趋势的包括东方红、欧肯河、古里、甘河、宜里和巴彦农场,其余为极显著增加趋势;(2)呼伦贝尔农垦农场碳排放量基本趋于平稳状态,农垦农场碳排放量和单位播种面积碳排放量的区域差异不明显。其中,呼伦贝尔农垦农场农业生产投入碳排放量2017年为19.70万t,2022年为19.92万t;(3)近6年来,呼伦贝尔农垦农场的净碳汇量总体呈波动上升趋势。总体而言,呼伦贝尔农垦农场具有较强的净碳汇能力,可通过调整种植结构结合优化田间管理技术以及农业生产过程中减少碳排放等措施,提高呼伦贝尔农垦农场的净碳汇能力。

基于MODIS GPP/NPP数据的三江源地区草地生态系统碳储量及碳汇量时空变化研究

陆地生态系统碳循环研究是全球变化与地球科学研究领域的前沿与热点问题,准确地评估陆地生态系统碳储量和碳汇量是估算未来大气CO2浓度,预测气候变化及其对陆地生态系统影响的关键。已有相关研究多集中于对区域生态系统碳储量和碳汇量的量的估算,而缺乏针对时间尺度上的变化过程的分析,以及对变化特征空间差异性的分析。本研究基于MODIS NPP数据,结合土地利用数据及土壤有机碳密度分布数据,对三江源地区2000─2010年草地生态系统碳储量时空变化特征进行了分析,同时,基于MODIS GPP数据及China FLUX和America FLUX数据,建立草地生态系统呼吸估算模型,对其碳汇量的时空变化特征进行了分析,以期明确该地区的碳储存能力及其变化过程,为该区域草地生态系统保护和管理提供科学依据。研究结果表明:(1)三江源地区草地生态系统总碳储量为53.38×108 t,平均碳密度为14.94 kg·m-2(以C计)。土壤和植被碳储量分别为53.07×108 t和0.31×108 t,平均碳密度分别为14.85 kg·m-2和86.77 g·m-2。(2)近10多年来,三江源地区草地生态系统多年平均碳汇量为0.4×108 t,单位面积平均碳汇量为86.80 g·m-2·a-1(以C计),表明该地区草地生态体统是一个碳汇。(3)2000年以来,三江源地区草地生态系统总碳储量及总碳汇量均呈波动增加趋势,碳汇功能有所增强。(4)三江源地区草地生态系统碳储量及碳汇量的空间分布格局及其变化趋势的空间分布均呈现明显的空间差异性。(5)MODIS GPP/NPP数据能够支撑较大尺度草地生态系统碳储量及碳汇量格局与变化趋势分析,较传统方法更为便捷高效。

毛竹碳汇造林初期净碳汇量监测与不确定性分析

竹林是热带和亚热带地区一种分布广泛的森林资源类型。由于其优良的固碳功能,在林业应对气候变化的背景下,以积累碳汇和实现碳汇交易为目的的毛竹Phyllostachys edulis林营造活动日益增多。跟踪调查整个毛竹造林过程,连年监测毛竹碳储量变化和土壤有机碳变化,结合基线碳储量和造林活动过程排放泄漏估测,探究净碳汇量变化积累特征。结果表明：1项目区毛竹碳汇造林初期（1-5 a）净碳汇量二氧化碳当量（CO2-e）为443.77 t,累计净碳汇量二氧化碳当量为9.30 t·hm-2;2项目区在组成净碳汇量的多个分量中,只有毛竹碳储量变化起正面影响,而土壤有机碳变化、施肥排放和运输泄漏均对净碳汇量积累造成负面影响,5 a二氧化碳当量分别为-292.90,-18.99和-8.27 t;3毛竹造林初期（1-5 a）,毛竹碳储量（地上、地下）变化和净碳汇量变化速率并不均匀;4毛竹造林过程中的土壤扰动,对净碳汇量会带来显著影响,造林初期甚至会出现净排放。

太行山区刺槐林的生物量与碳汇量

为了评估刺槐林的碳汇量和测定其生物量计量参数,为编制土地利用和林业温室气体清单提供基础数据,依据太行山区60块刺槐林生物量样地的调查资料,对不同龄级的林分生物量和碳汇量进行了研究。结果表明,生物量扩展系数(BEF)和根冠比(R)随林龄、胸径变化表现为负相关关系;刺槐幼龄林的BEF=1.535±0.127,R=0.530±0.102,n=15;中龄林BEF=1.371±0.038,R=0.381±0.045,n=45;分别建立了小班和林分2个水平尺度的生物量和碳汇量估计模型,表明林分生物量、碳汇量与蓄积量间呈线性回归关系;建立了碳汇量增长模型,推算本区刺槐林年平均碳汇量为1.79t/hm2,有较高碳汇潜力。

基于温室气体清单的河北省森林碳汇量研究

为考核地方温室气体减排,国家启动了2005年省级温室气体清单的编制试点工作。依据森林资源二类清查数据和IPCC2006指南方法,对河北省2005年基于林业和土地利用变化的森林年碳汇量进行了研究。结果表明,河北省2005年森林和其它木质生物量年增长碳汇量233.24×10^4tC,折合固定CO2量855.23×10^4t,主要来源于乔木林的净增长固碳,灌木林和经济林由于2005年总面积和生物量呈负增长,而表现为净碳排放,分别导致净碳排放1.34×10^4tC和22.63×10^4tC;森林转化为非林地引起的碳排放量约1.64×10^4tC。二者相抵,2005年森林生物量净碳汇量为231.61×10^4tC,折合CO2吸收量849.22×10^4t,全省森林和其它木质生物量总体表现为＂碳吸收汇＂的功能。

基于GIS的土地利用及碳汇量时空动态研究——以奇台县为例

为探讨奇台县土地利用、碳汇量及碳汇价值动态特征,利用遥感影像解译得到1980年—2007年土地利用矢量图,选择类型和景观水平景观指数进行景观格局动态分析,引入碳汇量与碳汇价值模型,对奇台县27年来碳汇量及碳汇价值进行测评。结果表明:27年期间该区土地利用和景观格局发生显著变化。其中建设用地逐年增加,耕地、林地、草地先增加后减少,水域和未利用地先减少后增加。该区生态系统的碳汇量和碳汇价值,分别由1980年的84 483 071 t和8 870 722.46万元上升为2007年的84 585 294t和8 881 455.87万元。说明土地利用动态变化使生态系统碳汇量和碳汇价值增加,合理的土地利用方式能够改善生态环境,促进资源环境与经济可持续发展。

黑龙江国有林区森林碳汇量影响因素实证分析——基于黑龙江森工集团40个林业局的调查数据

文章选取了黑龙江森工总局4个林管局下属40个林业局2003年—2012年的微观数据,基于结构方程模型构建了黑龙江森林碳汇量影响因素概念模型,定量分析了林业政策、林区经济、自然因素三个潜变量及其观察变量对森林碳汇量的作用路径和作用效果。研究表明:林业政策、林区经济和自然状况这三类外因潜变量对森林碳汇量均有显著影响,其中自然状况对森林碳汇影响最大,其次是林业政策,林区经济对森林碳汇影响成效较小。最后结合各观察变量对其潜变量的影响数据,提出三个提高森林碳汇量的建议:合理扩大区域内有林地面积,并提高森林蓄积量;进一步实施积极的林业保护、建设政策;逐年摆脱林区对林业的依赖,实施多元化发展战略。

面向生态系统服务功能的城市绿地碳汇量估算研究

生态系统服务功能重要性评价是国土空间“双评价”中的重要环节,城市绿地是生态系统的重要组成部分,在碳汇方面有很大作用.本文对城市绿地碳汇量的估算方法进行了系统地阐述,重点展开了碳汇量估算系统的技术方法及其在城市绿地碳汇量估算中的应用,包括规划周期不同阶段和不同空间尺度的城市绿地碳汇量估算.最后从碳汇量估算系统的技术方法、研究阶段、应用尺度,以及对城市规划中生态系统服务功能评价的启示四个方面进行了展望,以期推动我国城市绿地碳汇量估算和低碳城市发展.

重庆市渝北区森林碳汇量估算研究

碳汇一般是指从空气中清除二氧化碳的过程、活动、机制。在林业中主要是指植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中,从而减少该气体在大气中的浓度。重庆市渝北区作为国家级开发区"两江新区"的重要组成部分,对区域内的森林碳汇量进行估算将提供重要参考与实践意义,本文应用目前比较成熟的森林碳汇量计算方法,在计算出森林生物量的基础上,针对渝北全区进行了碳汇量的计算。结果表明:碳汇总量已达到724 301.019 63 t。

广南县杉木林碳汇量及其空间分配特点研究

碳储量数据是研究许多林业问题和生态问题的基础。在收集前人研究资料、野外实地调查数据与森林资源二类调查资料的基础上,构建了广南县杉木林各器官碳储量估测模型、林分碳储量估测模型,并运用所构建模型进行林分碳储量估测;基于Arc GIS平台分析广南县杉木林碳汇量的分配特点。结果表明,广南县现有杉木林碳汇量为45.6万t。杉木碳汇量在空间上的分配受海拔、坡度、坡位等的影响。从海拔来看,杉木林碳汇量主要分布在1 000～1 600 m,碳汇量合计为41.1万t,占总碳汇量的90%以上;从坡度来看,碳汇量集中在坡度15°～35°,碳汇量为43.8万t,约占杉木林全部碳汇量的96.0%;从坡位来看,在平地上杉木碳汇量很小,在山地上碳汇量为45.1万t,约占杉木林总储量的98.9%。

对我国森林碳汇量的估算与分析——以辽宁省森林资源为例

森林资源是二氧化碳等温室气体的主要吸收与储存者,具有碳汇和碳源双重功能。利用换算因子连续函数法,通过对相关数据分析,估算了辽宁省森林的碳汇量,得出了辽宁省森林碳汇量不足,但发展潜力大的结论。同时分析了这种碳汇能力对经济可持续发展的作用,并给出了相应的建议。

湖南长防林一期工程碳汇量评价研究

通过对湖南长防林一期工程碳汇量的评价研究,发现:①随着林龄的增长,各林分生物量增量及碳汇量增量逐渐增大;②随着林龄的增长,各林分之间生物量及碳汇量的增长速度差异较大,增长速度最大的常绿落叶阔叶混交林是增长速度最小的经济林的11.8倍。各林分生物量及碳汇量的增长速度为:常绿落叶阔叶混交林>松木林分>针阔混交林>杉木林分>低质低效林改造>柏木林>封山育林>经济林;③1991～2002年湖南长防林一期工程总碳汇量为1012.86t。

试论提升森林碳汇量的有效对策

近年来,各级政府就空气污染问题采取了很多有效措施,大大缓解了二氧化碳排放引起的环境问题,取得了阶段性的进展。众所周知,气候变暖的主要根源就是二氧化碳排放过量等因素引起的温室效应。森林植被具有光合作用,在维护生态环境碳平衡中起到至关重要的作用。介绍了森林碳汇的涵义,提出了提升森林碳汇量的有效对策。

长江经济带林地和其他生物质碳储量及碳汇量研究

以全国林业应对气候变化碳汇计量监测体系建设结果数据为基础,应用森林碳库专项调查建立的碳计量模型和参数,结合历次森林资源清查成果等数据,估算了2020年长江经济带林地和其他生物质碳储量和碳汇量。研究表明:(1)2020年长江经济带林地碳储量24543.58 Tg C(其中森林植被碳储量为4372.85Tg C),散生木和四旁树等其他生物质碳储量329.59 Tg C。2020年长江经济带林地碳汇量81.81 Tg C/a(300.26Tg CO/a)、散生木和四旁树等其他生物质碳汇量6.60 Tg C/a(24.21 Tg CO/a)。无论是林地和其他生物质碳储量、碳汇量、还是森林植被碳储量,乔木林地所占比例最大(69%—85%);长江经济带11个省市中,云南省最大,上海市最小;林地碳储量中土壤有机质碳库贡献最大(81.46%),林地碳汇量中生物量碳库贡献最大(90.99%);林地碳汇量中“一直为林地的土地”产生碳汇量贡献最大(71.74%),其中一直为乔木林的土地产生的碳汇量占69.89%;(2)阐述了长江防护林工程、天然林资源保护工程、珠江防护林工程和沿海防护林工程4大重点生态工程对长江经济带碳储量和碳汇量的贡献,长江防护林工程贡献率最大(81%—83%),其次是天然林资源保护工程(32%—38%),珠江防护林工程和沿海防护林工程影响较小。分析了人工造林、中幼林抚育、次生林和低效林改造、退化林修复等生态保护修复措施对长江经济带碳储量和碳汇量的贡献,并提出了碳中和愿景下森林固碳增汇的有效途径。

梧州水文站监测水点碳汇量变化特点分析

以梧州水文站监测水点为对象,定期对水体中HCO-3浓度、Ca2+质量浓度、电导率、pH值等水质指标进行测定、分析。结果表明:西江梧州水文站监测的水样中的HCO-3浓度非汛期高,汛期低;水中的HCO-3浓度、电导率、Ca2+质量浓度在汛期呈递减趋势,而在非汛期则呈递增趋势;汛期和非汛期pH值均呈递增的趋势。梧州水文站监测水点全年碳汇量(以CO2计)为5 707.59×106kg;汛期碳汇量为3 324.63×106kg,占全年碳汇量的58.25%;非汛期碳汇量为2 382.96×106kg,占全年碳汇量的41.75%。