森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库, 不仅自身通过物质和能量循环维持着巨大的碳库, 而且还吸收约33%由人类活动排放的碳, 在调节全球碳平衡和减缓大气中温室气体浓度上升等方面具有重要的作用(Schimel et al ., 2001 ; Houghton, 2007 )。为了有效地减少温室气体排放、减缓全球变暖进程, 有必要明确主要森林分布区碳库的现状(Pan et al ., 2011 ; 郭纯子等, 2014 )。
中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位。内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义。目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C。上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足。首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量。森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征。土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要。另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局。其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 )。由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 )。由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低。再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性。
针对以往研究的不足, 本研究在内蒙古主要森林分布区设置了137个野外调查样点, 在每个样点开展植被、土壤碳库的精细调查, 再进一步结合内蒙古森林分布图揭示内蒙古所有森林各个碳库的碳密度大小及其空间分布特征, 在此基础上估算了内蒙古碳储量及其组成特征。为了准确地估算植被的碳储量, 本研究通过文献收集或野外实地伐木调查获得了内蒙古全区主要树木的树干解析方程。另外, 我们还重点调查了该区森林土壤及林下植被的碳库大小。本研究旨在回答以下两个科学问题: (1)内蒙古森林碳储量和碳密度有多大, 各碳库的贡献如何?(2)内蒙古森林生态系统碳储量主要分布于哪些地区和林型?
1 研究区概况与研究方法
1.1 研究区概况
内蒙古自治区(97.68°-126.07° E, 37.40°-53.38° N)地处亚欧大陆内部, 位于我国北部边疆, 东西长2400多km, 南北宽1700多km。内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.8亿m3 , 森林覆盖率21.0%。内蒙古自治区具有明显的温带大陆性季风气候。年平均气温为-5-9 ℃, 气温由西南向东北递减; 年降水量为150-500 mm, 由西南向东北递增。森林主要分布于大兴安岭、燕山北部、阴山山脉及贺兰山, 其他山区也有少量分布。森林植被类型主要有温带落叶阔叶林、寒温带和温带山地针叶林和温带针叶林。优势树种有落叶松(Larix gmel- inii )、樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica )、油松(Pinus tabulaeformis )、夏栎(Quercus robur )、榆树(Ulmus pumila )、白桦(Betula platyphylla )、黑桦(Betula davurica )、小叶杨(Populus simonii )、山杨(P. davidiana )、胡杨(P. euphratica )等。
1.2 采样点设置
本研究共设置野外调查样点137个(图1 )。每个样点的具体位置根据不同林型的面积与分布区域确定。首先根据每个林型在全区森林面积中的权重确定调查的样点数, 其次, 根据该林型的分布区域确定在每个盟(市)各林型的调查样点数。最后, 通过咨询地方林业管理部门各林型的分布情况, 确定每个样点的具体位置。
图1 内蒙古森林采样点分布图。
Fig. 1 Distribution of sampling sites in Nei Mongol’s forest.
1.3 调查方法
每个样点设置3个重复样方(50 m × 20 m或30 m × 20 m), 样方间距至少100 m。在布设的样方内, 对胸径≥5 cm的树木进行每木检尺, 记录树种、胸径、树高, 用枝剪法采集优势树种的叶、枝样品, 在树干部位进行少许破坏性树干样品采集, 在树根周围任一边向下100 cm采集树根样品。在乔木样地对角线上随机设置3个2 m × 2 m的样方, 记录样方内主要灌木种类及其盖度, 之后将样方内所有植物全部收获, 分叶、枝、根称定质量。在每个灌木调查样方内, 围取1个1 m × 1 m的代表性样方, 将样方内所有草本植物分地上部分和地下部分全部收获, 同时收获样方内的凋落物, 烘干后分别测定地上部分、地下部分和凋落物干质量。另外, 在乔木样方内选择3个未受人为干扰、植被结构和土壤具代表性的地段, 分5个层次(0-10 cm, 10-20 cm, 20-30 cm, 30-50 cm, 50-100 cm)采集土壤容重样品和用于养分测定的样品。共采集植物样品1957个, 土壤样品1227个。
1.4 样品处理
所有乔木(叶、枝、干、根)、灌木(叶、枝、根)、草本(地上、地下)和凋落物的生物量样品经24 h、 65 ℃烘干至恒质量, 经球磨仪研磨, 过100目筛, 用于理化指标分析, 每个样品3个重复。植物样品的碳含量由元素分析仪(Vario MAX, Elementar, Hanau, Germany)测定。土壤样品自然风干后, 过10目筛, 即网孔的直径为2 mm, 剔除根系和石块, 再用球磨仪研磨, 过100目筛, 取样分析。用重铬酸钾-浓硫酸外加热法测定土壤中的有机碳含量。
1.5 数据处理
1.5.1 植被层碳密度的估算
森林植被层主要由乔木层、灌木层、草本层和凋落物层组成。森林植被碳储量估算采用碳密度乘以森林分布面积的方法, 森林植被碳密度的估算采用其各自的生物量乘以碳含量的方法。
在样点尺度上, 乔木的生物量由基于树干解析方法获取的生物量方程计算得到(附表1 )。按叶、枝、干和根分别计算样方内每株乔木的生物量, 累计叠加, 除以样地面积, 得到单位面积叶、枝、干和根的生物量, 再分别乘以实测的叶、枝、干和根的碳含量, 即得样方内单位面积乔木的碳储量。
DT = 1/S 1 × (W L × H L × W B × H B × W D × H D × W R × H R ) × 100 (1)
式中, D T 为乔木层的碳密度(t·hm-2 ), W L 、W B 、W D 和W R 分别为样方内叶、枝、干和根的总生物量(kg), H L 、H B 、H D 和H R 分别为叶、枝、干和根的碳含量(g·kg-1 ), S 1 为样地面积(m2 )。
灌木样方内叶、枝和根的干质量, 除以样方面积, 再乘以实测的叶、枝和根的碳含量, 加权平均, 即得灌木层的碳密度。草本样方内地上和地下的干质量, 除以样方面积, 再乘以实测地上和地下的碳含量, 加权平均, 即得草本层的碳密度。凋落物样方内的干质量, 除以样方面积, 再乘以实测碳含量, 即得凋落物层的碳密度。
1.5.2 土壤层碳密度的估算
0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30-50 cm和50-100 cm的土壤容重分别乘以实测各层的碳含量, 加权平均, 即得0-100 cm的土壤碳密度。0-100 cm单位面积各层土壤碳储量的估算采用碳密度乘以森林的分布面积, 计算公式为:
式中, D S 为样方内0-100 cm土壤碳密度(t·hm-2 ), RK 和HK 分别为土壤第k 层(0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm、30-50 cm和50-100 cm)的土壤容重(g·cm-3 )和碳含量(g·kg-1 ), θk 为第k 层采样深度(cm)。
1.5.3 森林生态系统碳储量的估算
森林生态系统总碳密度是植被层(乔木层、灌木层、草本层、凋落物层)和土壤层碳密度之和。某一林型的植被层和土壤层的碳储量为该层的碳密度乘以相应林型的森林面积。各个碳库的碳储量相加, 即得此林型的碳储量。计算区域尺度森林碳储量, 需用到不同森林类型的分布面积。本研究采用中国植被覆盖图, 结合中国行政区划图, 提取内蒙古各盟市的所有林型的森林面积。中国森林分类图反映的是20世纪80年代的状况, 与目前的森林分布有一定差异。提取的森林面积总体上为内蒙古优势树种的面积, 同时也包括少数除优势种外其他林型的面积, 而此类林型面积较小, 为减小估算误差, 本文把其他林型较小的面积合并为相同植被亚类的优势树种的面积。
2 结果
2.1 内蒙古森林植被的碳储量与碳密度
内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层碳储量最高, 为736.9 Tg C, 然后依次为凋落物层(23.7 Tg C)、草本层(21.3 Tg C)和灌木层(6.0 Tg C), 分别占植被层总碳储量的93.5%、3.0%、2.7%和0.8%。不同林型和不同地区植被层碳储量的差异源于森林的分布面积。森林分布面积最大的落叶松林植被层碳储量最高, 为416.4 Tg C; 森林分布面积最小的云杉(Picea asperata )林植被层碳储量最小, 仅为0.1 Tg C (图2A )。呼伦贝尔市的森林分布面积最大, 其植被层碳储量最高, 为544.6 Tg C, 其中落叶松林在全市的分布面积最大, 植被层碳储量也最高, 其次为白桦林和夏栎林。鄂尔多斯市的森林面积最小, 植被层碳储量仅为0.7 Tg C (图2B )。
图2 内蒙古森林不同林型(A)和不同地区(B)的植被碳储量。A, 落叶松林; B, 华北落叶松林; C, 夏栎林; D, 黑桦林; E, 榆树疏林; F, 山杨林; G, 樟子松林; H, 杨树林; I, 胡杨林; J, 油松林; K, 杜松林; L, 白桦林; M, 云杉林。N, 呼伦贝尔市; O, 兴安盟; P, 赤峰市; Q, 通辽市; R, 锡林郭勒盟; S, 呼和浩特市; T, 阿拉善盟; U, 包头市; V, 乌兰察布市; W, 巴彦淖尔市; X, 鄂尔多斯市。
Fig. 2 Carbon storage in different forest types (A) and regions (B) of vegetation layer in Nei Mongol. A, Larix gmelinii forest; B, Larix gmelinii var. principis-rupprechtii forest; C, Quercus robur forest; D, Betula davurica forest; E, Ulmus pumila sparse forest; F, Populus davidiana forest; G, Pinus sylvestris var. mongolica forest; H, Populus simonii forest; I, Populus euphratica forest; J, Pinus tabulaeformis forest; K, Juniperus rigida forest; L, Betula platyphylla forest; M, Picea asperata forest. N, Hulun Buir City; O, Hinggan League; P, Chifeng City; Q, Tongliao City; R, Xilinguole League; S, Hohhot City; T, Alashan League; U, Baotou City; V, Wulanchabu City; W, Bayannur City; X, Ordos City.
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 。不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小。人工林和天然林乔木平均碳密度为33.5和42.9 t·hm-2 。乔木层碳密度最大的胡杨林植被层碳密度最高, 为84.3 t·hm-2 , 其次为华北落叶松(Larix gmelinii var. principis-rupprechtii )林(72.7 t·hm-2 )、落叶松林(66.0 t·hm-2 )和白桦林(50.9 t·hm-2 )。凋落物碳密度最高的为华北落叶松林(21.3 t·hm-2 ), 最小的为云杉林(0.2 t·hm-2 )。草本层碳密度最大的为黑桦林(3.3 t·hm-2 ), 最小的为杜松(Juniperus rigida )林(0.1 t·hm-2 ), 其中胡杨林内无草本。灌木层碳密度最高的为夏栎林(1.1 t·hm-2 ), 最小为落叶松林(0.3 t·hm-2 ), 其中胡杨林、云杉林、黑桦林和杜松林无灌木。从空间分布看, 内蒙古森林植被高碳密度区主要集中于东部地区, 即呼伦贝尔东北部的满归、根河、牙克石、扎兰屯、阿荣旗和兴安盟的阿尔山、扎赉特旗、科尔沁右翼前旗等区域(图3 )。
图3 内蒙古森林植被层碳密度及其空间分布。A, 落叶松林; B, 华北落叶松林; C, 夏栎林; D, 黑桦林; E, 榆树疏林; F, 山杨林; G, 樟子松林; H, 杨树林; I, 胡杨林; J, 油松林; K, 杜松林; L, 白桦林; M, 云杉林。
Fig. 3 Carbon density and its spatial distributions in vegetation layer in forests in Nei Mongol. A, Larix gmelinii forest; B, Larix gmelinii var. principis-rupprechtii forest; C, Quercus robur forest; D, Betula davurica forest; E, Ulmus pumila sparse forest; F, Populus davidiana forest; G, Pinus sylvestris var. mongolica forest; H, Populus simonii forest; I, Populus euphratica forest; J, Pinus tabulaeformis forest; K, Juniperus rigida forest; L, Betula platyphylla forest; M, Picea asperata forest.
2.2 内蒙古森林土壤的碳储量与碳密度
内蒙古森林土壤层(0-100 cm)碳储量为2449.6 Tg C。0-30 cm的土壤碳储量最高, 占总碳储量的79.8%。0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm的土壤碳储量分别占0-30 cm碳储量的38.8%、34.1%和27.1%。就林型而言, 落叶松林土壤层碳储量最高, 为1214.0 Tg C, 其次为白桦林(549.1 Tg C)和夏栎林(293.5 Tg C), 这3个林型的碳储量占全区森林土壤总碳储量的84.0% (图4A )。就区域而言, 呼伦贝尔地区的森林土壤碳储量最高, 为1726.0 Tg C, 其次为兴安盟(471.0 Tg C)和赤峰市(108.0 Tg C), 这3个地区的土壤碳储量占内蒙古森林土壤碳储量的94.1%。乌兰察布、呼和浩特、包头、鄂尔多斯和阿拉善的森林土壤碳储量较小, 在2.9-13.8 Tg C之间(图4B )。
图4 内蒙古森林不同林型(A)和不同地区(B)的土壤碳储量。A, 落叶松林; B, 华北落叶松林; C, 夏栎林; D, 黑桦林; E, 榆树疏林; F, 山杨林; G, 樟子松林; H, 杨树林; I, 胡杨林; J, 油松林; K, 杜松林; L, 白桦林; M, 云杉林。N, 呼伦贝尔市; O, 兴安盟; P, 赤峰市; Q, 通辽市; R, 锡林郭勒盟; S, 呼和浩特市; T, 阿拉善盟; U, 包头市; V, 乌兰察布市; W, 巴彦淖尔市; X, 鄂尔多斯市。
Fig. 4 Carbon storage in different forest types (A) and regions (B) of soil layer in forests in Nei Mongol. A, Larix gmelinii forest; B, Larix gmelinii var. principis-rupprechtii forest; C, Quercus robur forest; D, Betula davurica forest; E, Ulmus pumila sparse forest; F, Populus davidiana forest; G, Pinus sylvestris var. mongolica forest; H, Populus simonii forest; I, Populus euphratica forest; J, Pinus tabulaeformis forest; K, Juniperus rigida forest; L, Betula platyphylla forest; M, Picea asperata forest. N, Hulun Buir City; O, Hinggan League; P, Chifeng City; Q, Tongliao City; R, Xilinguole League; S, Hohhot City; T, Alashan League; U, Baotou City; V, Wulanchabu City; W, Bayannur City; X, Ordos City.
内蒙古森林土壤(0-100 cm)平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 其中, 黑桦林土壤(0-100 cm)碳密度最高, 为252.7 t·hm-2 , 云杉林最小为33.0 t·hm-2 。土壤碳密度随土壤深度的增加而降低, 在0-100 cm土壤中, 0-10 cm的碳密度最高(图5A )。土壤碳密度的高低与土壤碳含量有直接的关系。在13种林型中, 土壤碳含量大多以第一层(0-10 cm)最大, 同样随土壤深度的增加而降低(图5B )。同一森林类型, 第一层(0-10 cm)约是第二层(10-20 cm)的0.9-1.8倍(平均为1.4倍); 第二层约是第三层(20-30 cm)的1.0-1.8倍(平均为1.3倍); 第三层约是第四层(30-50 cm)的1.2-2.3倍(平均为1.4倍); 第四层约是第五层(50-100 cm)的0.9-2.0倍(平均为1.5倍) (图5A )。就土壤碳密度的空间分布特征而言, 土壤高碳密度区主要集中在呼伦贝尔的南部与兴安盟的北部, 两市接壤的地区, 呼伦贝尔的东北部的土壤碳密度也较高(图5 )。
图5 内蒙古森林土壤碳密度(A)、碳含量(B)及其空间分布(C)。A, 落叶松林; B, 华北落叶松林; C, 夏栎林; D, 黑桦林; E, 榆树疏林; F, 山杨林; G, 樟子松林; H, 杨树林; I, 胡杨林; J, 油松林; K, 杜松林; L, 白桦林; M, 云杉林。
Fig. 5 Carbon density (A) and content (B) and their spatial distributions (C) in soil layers in forests in Nei Mongol. A, Larix gmelinii forest; B, Larix gmelinii var. principis- rupprechtii forest; C, Quercus robur forest; D, Betula davurica forest; E, Ulmus pumila sparse forest; F, Populus davidiana forest; G, Pinus sylvestris var. mongolica forest; H, Populus simonii forest; I, Populus euphratica forest; J, Pinus tabulaeformis forest; K, Juniperus rigida forest; L, Betula platyphylla forest; M, Picea asperata forest.
2.3 内蒙古森林生态系统的总碳储量与碳密度
内蒙古全区森林生态系统总碳储量为3237.4 Tg C。植被层和土壤层分别占森林生态系统碳储量的24.3%和75.7%。落叶松林总碳储量最高, 占森林总碳储量的50.4%, 其次为白桦林(22.2%)、夏栎林(11.8%)、黑桦林(5.4%)、榆树疏林(4.0%)、山杨林(3.1%), 上述林型的碳储量占总碳储量的97.8% (图 6A )。内蒙古全区森林生态系统碳储量的水平分布总体上表现为东部地区高, 西部地区低, 和全区森林面积的分布(东部多、西部少)密切相关。呼伦贝尔的森林碳储量最高, 占内蒙古森林总碳储量的70.1%, 其次分别为兴安盟(18.3%)、赤峰市(4.8%)、通辽市(3.3%)、锡林郭勒盟(1.7%), 其他盟市位于内蒙古中西部, 其碳储量仅占总储量的1.8% (图6B )。
图6 内蒙古森林不同林型(A)和不同地区(B)的碳储量。A, 落叶松林; B, 华北落叶松林; C, 夏栎林; D, 黑桦林; E, 榆树疏林; F, 山杨林; G, 樟子松林; H, 杨树林; I, 胡杨林; J, 油松林; K, 杜松林; L, 白桦林; M, 云杉林。N, 呼伦贝尔市; O, 兴安盟; P, 赤峰市; Q, 通辽市; R, 锡林郭勒盟; S, 呼和浩特市; T, 阿拉善盟; U, 包头市; V, 乌兰察布市; W, 巴彦淖尔市; X, 鄂尔多斯市。
Fig. 6 Carbon storage in different forest types (A) and regions (B) in forests in Nei Mongol. A, Larix gmelinii forest; B, Larix gmelinii var. principis-rupprechtii forest; C, Quercus robur forest; D, Betula davurica forest; E, Ulmus pumila sparse forest; F, Populus davidiana forest; G, Pinus sylvestris var. mongolica forest; H, Populus simonii forest; I, Populus euphratica forest; J, Pinus tabulaeformis forest; K, Juniperus rigida forest; L, Betula platyphylla forest; M, Picea asperata forest. N, Hulun Buir City; O, Hinggan League; P, Chifeng City; Q, Tongliao City; R, Xilinguole League; S, Hohhot City; T, Alashan League; U, Baotou City; V, Wulanchabu City; W, Bayannur City; X, Ordos City.
内蒙古全区森林生态系统平均碳密度为184.5 t·hm-2 。植被和土壤碳密度分别占总碳密度的21.7%和78.3%。各林型碳密度由高到低依次为胡杨林(286.3 t·hm-2 )、黑桦林(266.8 t·hm-2 )、落叶松林(266.8 t·hm-2 )、山杨林(223.7 t·hm-2 )、白桦林(210.0 t·hm-2 )、华北落叶松林(198.3 t·hm-2 )、杨树林(180.3 t·hm-2 )、夏栎林(178.6 t·hm-2 )、杜松林(161.0 t·hm-2 )、樟子松林(132.8 t·hm-2 )、油松林(113.6 t·hm-2 )、榆树疏林(100.4 t·hm-2 )、云杉林(79.9 t·hm-2 )。从内蒙古森林生态系统碳密度空间分布图可以看出: 内蒙古森林生态系统碳密度总体上表现出由东北向西南递减的趋势, 其中呼伦贝尔市南部和兴安盟北部的接壤地区森林碳密度最高, 呼伦贝尔市的根河市、鄂伦春自治旗、阿荣旗、扎兰屯和牙克石以及兴安盟的阿尔山市森林碳密度较高(图7 )。
图7 内蒙古森林碳密度及其空间分布。A, 落叶松林; B, 华北落叶松林; C, 夏栎林; D, 黑桦林; E, 榆树疏林; F, 山杨林; G, 樟子松林; H, 杨树林; I, 胡杨林; J, 油松林; K, 杜松林; L, 白桦林; M, 云杉林。
Fig. 7 Carbon density and its spatial distribution in forests of Nei Mongol. A, Larix gmelinii forest; B, Larix gmelinii var. principis-rupprechtii forest; C, Quercus robur forest; D, Betula davurica forest; E, Ulmus pumila sparse forest; F, Populus davidiana forest; G, Pinus sylvestris var. mongolica forest; H, Populus simonii forest; I, Populus euphratica forest; J, Pinus tabulaeformis forest; K, Juniperus rigida forest; L, Betula platyphylla forest; M, Picea asperata forest.
土壤碳密度随植被(乔木)碳密度的增加而增加(p < 0.05), 但土壤碳密度随人工林乔木碳密度增加的趋势要明显于随天然林乔木碳密度增加的趋势(图8 )。森林土壤碳密度和植被碳密度的比值平均为6.1, 其中云杉林的比值最小, 为0.7, 杜松林的比值最大, 为23.5, 这是因为杜松林的土壤碳密度为154.5 t·hm-2 , 而其植被碳密度仅为6.6 t·hm-2 。
图8 内蒙古森林土壤层与乔木层碳密度的关系。
Fig. 8 The relationship between carbon density of soil and tree in forests in Nei Mongol.
3 讨论
3.1 内蒙古森林植被与土壤的碳储量
内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响。不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 )。另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长。内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量。内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高。相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低。可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用。
内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库。森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 )。本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍。其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少。表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%。但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 )。因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义。落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义。
3.2 内蒙古森林生态系统碳储量与碳密度
内蒙古森林生态系统碳储量为3237.4 Tg C, 乔木层和土壤层碳储量分别为787.8 Tg C和2449.6 Tg C。周玉荣等(2000)估测我国森林生态系统碳储量为28.1 Pg C, 其中乔木层和土壤层碳储量分别为6.2 Pg C和21.0 Pg C。内蒙古森林分布面积居全国第一, 其森林生态系统碳储量、乔木层碳储量和土壤层碳储量均大于同期内位于东北林区的吉林省(王新闯等, 2011 )和西南林区的四川省(黄从德, 2008 )。本研究结果进一步说明, 内蒙古森林生态系统碳储量在全国森林碳储量中起着举足轻重的作用。
内蒙古森林碳储量和碳密度的分布均表现出东部地区高、西部地区低的趋势, 这是因为东部地区降水充沛, 西部地区除河套平原外, 大部分地区属内陆干旱少雨地带, 植被类型以草地为主。降水和气温是影响生态系统碳储量和碳密度分布的关键因素(吕超群和孙书存, 2004 ; Zhao & Zhou, 2004 ; 黄从德等, 2009 ), 植被碳储量随降水的增加而增加, 随气温的增加而减少(赵敏和周广胜, 2004b )。内蒙古森林面积的77.3%分布在东部地区, 其杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的碳密度较高, 而夏栎林的碳密度较低。因此, 在降水量充沛的东部地区, 结合退耕还林工程和天然林保护工程进行杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的保护和重建, 将在很大程度上提高内蒙古森林的固碳潜力。其次, 内蒙古森林面积的19.4%分布在中部地区, 其白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林的森林碳密度较高, 而云杉林和榆树疏林的森林碳密度较低, 所以在干旱半干旱的中部地区, 种植白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林, 可提高中部地区的碳汇能力。内蒙古西部地区的森林面积仅占3.3%, 其中胡杨林的森林碳密度最高, 原因可能是其分布在自然保护区内, 人类活动干扰少, 加之胡杨林的根系发达, 抗旱能力强, 故其碳密度最高, 所以在干旱的西部地区, 通过种植耐旱树种或建立保护区的方式, 可提高西部地区的森林碳汇能力。另外, 在局部地区, 人类活动的干扰程度可能是决定区域森林碳储量和碳密度分布的主要因素之一。
3.3 内蒙古森林生态系统碳储量估算的不确定性
本研究基于野外样方调查数据, 计算了内蒙古全区主要林型的土壤、乔木、灌木、草本和凋落物的碳密度, 在此基础上估算了全区的森林碳储量。在估算乔木层碳密度时, 基于生物量方程来估算树木的生物量。而在选择生物量方程时, 虽然遵守树木生长的气候因素和土壤因素尽可能相同的原则, 但其准确性与在研究区样地上通过砍伐标准木所建立的生物量方程有一定的差距(郭纯子等, 2014 )。因而基于文献调研获得的生物量方程是估算乔木生物量结果不确定性的因素之一。增加生物量解析方程的基础工作将是降低这一不确定性的核心途径。其次, 由于研究区森林清查数据难以获取, 本研究在估算区域碳储量时, 不同林型面积的估算依据中国森林植被覆盖图。该图是基于20世纪80年代的考察制作而成的, 随着时间的推移, 部分植被类型的面积或林型已发生改变, 这将为本研究估算结果带来一定误差。未来的研究需要在研究区森林分布空间格局与面积信息获取方面开展深入的工作。第三, 尽管本研究采样点包括了研究区大部分林型, 涵盖了主要森林分布区, 但仍有少量林型因分布面积小而没有设置采样点, 这也会对碳密度空间分布和碳储量的估算造成较微弱的影响。
附录 Supplementary Material
附录1 优势树种生物量方程
Appendix 1 Biomass equation of dominant tree species
The authors have declared that no competing interests exist.
作者声明没有竞争性利益冲突.
参考文献
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1
2008
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
Changes in forest biomass carbon storage in China between 1949 and 1998
1
2001
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
我国森林植被的生物量和净生产量
1
1996
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
宁夏回族自治区森林生态系统固碳现状
1
2014
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
天童国家森林公园植被碳储量估算
2
2014
... 森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库, 不仅自身通过物质和能量循环维持着巨大的碳库, 而且还吸收约33%由人类活动排放的碳, 在调节全球碳平衡和减缓大气中温室气体浓度上升等方面具有重要的作用(Schimel et al ., 2001 ; Houghton, 2007 ).为了有效地减少温室气体排放、减缓全球变暖进程, 有必要明确主要森林分布区碳库的现状(Pan et al ., 2011 ; 郭纯子等, 2014 ). ...
... 本研究基于野外样方调查数据, 计算了内蒙古全区主要林型的土壤、乔木、灌木、草本和凋落物的碳密度, 在此基础上估算了全区的森林碳储量.在估算乔木层碳密度时, 基于生物量方程来估算树木的生物量.而在选择生物量方程时, 虽然遵守树木生长的气候因素和土壤因素尽可能相同的原则, 但其准确性与在研究区样地上通过砍伐标准木所建立的生物量方程有一定的差距(郭纯子等, 2014 ).因而基于文献调研获得的生物量方程是估算乔木生物量结果不确定性的因素之一.增加生物量解析方程的基础工作将是降低这一不确定性的核心途径.其次, 由于研究区森林清查数据难以获取, 本研究在估算区域碳储量时, 不同林型面积的估算依据中国森林植被覆盖图.该图是基于20世纪80年代的考察制作而成的, 随着时间的推移, 部分植被类型的面积或林型已发生改变, 这将为本研究估算结果带来一定误差.未来的研究需要在研究区森林分布空间格局与面积信息获取方面开展深入的工作.第三, 尽管本研究采样点包括了研究区大部分林型, 涵盖了主要森林分布区, 但仍有少量林型因分布面积小而没有设置采样点, 这也会对碳密度空间分布和碳储量的估算造成较微弱的影响. ...
Balancing the global carbon budget
1
2007
... 森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库, 不仅自身通过物质和能量循环维持着巨大的碳库, 而且还吸收约33%由人类活动排放的碳, 在调节全球碳平衡和减缓大气中温室气体浓度上升等方面具有重要的作用(Schimel et al ., 2001 ; Houghton, 2007 ).为了有效地减少温室气体排放、减缓全球变暖进程, 有必要明确主要森林分布区碳库的现状(Pan et al ., 2011 ; 郭纯子等, 2014 ). ...
四川森林生态系统碳储量及其空间分异特征
4
2008
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
... ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
... 内蒙古森林生态系统碳储量为3237.4 Tg C, 乔木层和土壤层碳储量分别为787.8 Tg C和2449.6 Tg C.周玉荣等(2000)估测我国森林生态系统碳储量为28.1 Pg C, 其中乔木层和土壤层碳储量分别为6.2 Pg C和21.0 Pg C.内蒙古森林分布面积居全国第一, 其森林生态系统碳储量、乔木层碳储量和土壤层碳储量均大于同期内位于东北林区的吉林省(王新闯等, 2011 )和西南林区的四川省(黄从德, 2008 ).本研究结果进一步说明, 内蒙古森林生态系统碳储量在全国森林碳储量中起着举足轻重的作用. ...
四川省森林植被碳储量的空间分异特征
1
2009
... 内蒙古森林碳储量和碳密度的分布均表现出东部地区高、西部地区低的趋势, 这是因为东部地区降水充沛, 西部地区除河套平原外, 大部分地区属内陆干旱少雨地带, 植被类型以草地为主.降水和气温是影响生态系统碳储量和碳密度分布的关键因素(吕超群和孙书存, 2004 ; Zhao & Zhou, 2004 ; 黄从德等, 2009 ), 植被碳储量随降水的增加而增加, 随气温的增加而减少(赵敏和周广胜, 2004b ).内蒙古森林面积的77.3%分布在东部地区, 其杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的碳密度较高, 而夏栎林的碳密度较低.因此, 在降水量充沛的东部地区, 结合退耕还林工程和天然林保护工程进行杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的保护和重建, 将在很大程度上提高内蒙古森林的固碳潜力.其次, 内蒙古森林面积的19.4%分布在中部地区, 其白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林的森林碳密度较高, 而云杉林和榆树疏林的森林碳密度较低, 所以在干旱半干旱的中部地区, 种植白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林, 可提高中部地区的碳汇能力.内蒙古西部地区的森林面积仅占3.3%, 其中胡杨林的森林碳密度最高, 原因可能是其分布在自然保护区内, 人类活动干扰少, 加之胡杨林的根系发达, 抗旱能力强, 故其碳密度最高, 所以在干旱的西部地区, 通过种植耐旱树种或建立保护区的方式, 可提高西部地区的森林碳汇能力.另外, 在局部地区, 人类活动的干扰程度可能是决定区域森林碳储量和碳密度分布的主要因素之一. ...
杉木、火力楠纯林及其混交林生态系统C、N贮量
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2005
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
湖南省森林植被的碳贮量及其地理分布规律
1
2005
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
黑龙江省森林植被碳储量及其动态变化
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2005
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
Tree stand biomass and carbon content in an age sequence of drained pine mires in southern Finland
1
1997
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
A reassessment of carbon content in wood: Variation within and between 41 North American species
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2003
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
Forest carbon research in Inner Mongolia: Current knowledge, opportunity and challenge
2014
中国森林土壤碳储量与土壤碳过程研究进展
1
2011
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
陆地生态系统碳密度格局研究概述
1
2004
... 内蒙古森林碳储量和碳密度的分布均表现出东部地区高、西部地区低的趋势, 这是因为东部地区降水充沛, 西部地区除河套平原外, 大部分地区属内陆干旱少雨地带, 植被类型以草地为主.降水和气温是影响生态系统碳储量和碳密度分布的关键因素(吕超群和孙书存, 2004 ; Zhao & Zhou, 2004 ; 黄从德等, 2009 ), 植被碳储量随降水的增加而增加, 随气温的增加而减少(赵敏和周广胜, 2004b ).内蒙古森林面积的77.3%分布在东部地区, 其杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的碳密度较高, 而夏栎林的碳密度较低.因此, 在降水量充沛的东部地区, 结合退耕还林工程和天然林保护工程进行杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的保护和重建, 将在很大程度上提高内蒙古森林的固碳潜力.其次, 内蒙古森林面积的19.4%分布在中部地区, 其白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林的森林碳密度较高, 而云杉林和榆树疏林的森林碳密度较低, 所以在干旱半干旱的中部地区, 种植白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林, 可提高中部地区的碳汇能力.内蒙古西部地区的森林面积仅占3.3%, 其中胡杨林的森林碳密度最高, 原因可能是其分布在自然保护区内, 人类活动干扰少, 加之胡杨林的根系发达, 抗旱能力强, 故其碳密度最高, 所以在干旱的西部地区, 通过种植耐旱树种或建立保护区的方式, 可提高西部地区的森林碳汇能力.另外, 在局部地区, 人类活动的干扰程度可能是决定区域森林碳储量和碳密度分布的主要因素之一. ...
陕西省森林植被碳储量及其空间分布
1
2012
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
A large and persistent carbon sink in the world’s forests
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2011
... 森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库, 不仅自身通过物质和能量循环维持着巨大的碳库, 而且还吸收约33%由人类活动排放的碳, 在调节全球碳平衡和减缓大气中温室气体浓度上升等方面具有重要的作用(Schimel et al ., 2001 ; Houghton, 2007 ).为了有效地减少温室气体排放、减缓全球变暖进程, 有必要明确主要森林分布区碳库的现状(Pan et al ., 2011 ; 郭纯子等, 2014 ). ...
大兴安岭林区兴安落叶松人工林土壤有机碳贮量
2013
Recent patterns and mechanisms of carbon exchange by terrestrial ecosystems
1
2001
... 森林生态系统作为陆地生态系统最大的碳库, 不仅自身通过物质和能量循环维持着巨大的碳库, 而且还吸收约33%由人类活动排放的碳, 在调节全球碳平衡和减缓大气中温室气体浓度上升等方面具有重要的作用(Schimel et al ., 2001 ; Houghton, 2007 ).为了有效地减少温室气体排放、减缓全球变暖进程, 有必要明确主要森林分布区碳库的现状(Pan et al ., 2011 ; 郭纯子等, 2014 ). ...
山西森林生态系统碳密度分配格局及碳储量研究
2
2014
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
吉林省森林生态系统的碳储量、碳密度及其分布
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2011
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
... 内蒙古森林生态系统碳储量为3237.4 Tg C, 乔木层和土壤层碳储量分别为787.8 Tg C和2449.6 Tg C.周玉荣等(2000)估测我国森林生态系统碳储量为28.1 Pg C, 其中乔木层和土壤层碳储量分别为6.2 Pg C和21.0 Pg C.内蒙古森林分布面积居全国第一, 其森林生态系统碳储量、乔木层碳储量和土壤层碳储量均大于同期内位于东北林区的吉林省(王新闯等, 2011 )和西南林区的四川省(黄从德, 2008 ).本研究结果进一步说明, 内蒙古森林生态系统碳储量在全国森林碳储量中起着举足轻重的作用. ...
中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究
1
2001
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
基于森林资源清查资料的落叶松林生物量和净生长量估算模式
1
2001
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
中国森林生态系统土壤CO2 释放分布规律及其影响因素
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2007
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
内蒙古沙区森林碳储量及其动态变化
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2011
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
内蒙古沙区森林及其碳储量估算
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2012
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
内蒙古森林碳汇特征研究进展
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2014
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
江苏省森林碳储量的区域分布研究
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2014
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
广东省森林植被碳储量动态研究
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2010
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
Estimates of forest biomass carbon storage in Liaoning Province of Northeast China: A review and assessment
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2014
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
中国东部地区典型森林类型土壤有机碳储量分析
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2006
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
Calculating forest biomass changes in China
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2002
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
a). 中国森林生态系统的植物碳贮量及其影响因子分析
1
2004
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
基于森林资源清查资料的生物量估算模式及其发展趋势
2
2004
... 内蒙古森林碳储量和碳密度的分布均表现出东部地区高、西部地区低的趋势, 这是因为东部地区降水充沛, 西部地区除河套平原外, 大部分地区属内陆干旱少雨地带, 植被类型以草地为主.降水和气温是影响生态系统碳储量和碳密度分布的关键因素(吕超群和孙书存, 2004 ; Zhao & Zhou, 2004 ; 黄从德等, 2009 ), 植被碳储量随降水的增加而增加, 随气温的增加而减少(赵敏和周广胜, 2004b ).内蒙古森林面积的77.3%分布在东部地区, 其杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的碳密度较高, 而夏栎林的碳密度较低.因此, 在降水量充沛的东部地区, 结合退耕还林工程和天然林保护工程进行杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的保护和重建, 将在很大程度上提高内蒙古森林的固碳潜力.其次, 内蒙古森林面积的19.4%分布在中部地区, 其白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林的森林碳密度较高, 而云杉林和榆树疏林的森林碳密度较低, 所以在干旱半干旱的中部地区, 种植白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林, 可提高中部地区的碳汇能力.内蒙古西部地区的森林面积仅占3.3%, 其中胡杨林的森林碳密度最高, 原因可能是其分布在自然保护区内, 人类活动干扰少, 加之胡杨林的根系发达, 抗旱能力强, 故其碳密度最高, 所以在干旱的西部地区, 通过种植耐旱树种或建立保护区的方式, 可提高西部地区的森林碳汇能力.另外, 在局部地区, 人类活动的干扰程度可能是决定区域森林碳储量和碳密度分布的主要因素之一. ...
... ), 植被碳储量随降水的增加而增加, 随气温的增加而减少(赵敏和周广胜, 2004b ).内蒙古森林面积的77.3%分布在东部地区, 其杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的碳密度较高, 而夏栎林的碳密度较低.因此, 在降水量充沛的东部地区, 结合退耕还林工程和天然林保护工程进行杨树林、黑桦林、落叶松林、樟子松林和白桦林的保护和重建, 将在很大程度上提高内蒙古森林的固碳潜力.其次, 内蒙古森林面积的19.4%分布在中部地区, 其白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林的森林碳密度较高, 而云杉林和榆树疏林的森林碳密度较低, 所以在干旱半干旱的中部地区, 种植白桦林、山杨林、华北落叶松林和夏栎林, 可提高中部地区的碳汇能力.内蒙古西部地区的森林面积仅占3.3%, 其中胡杨林的森林碳密度最高, 原因可能是其分布在自然保护区内, 人类活动干扰少, 加之胡杨林的根系发达, 抗旱能力强, 故其碳密度最高, 所以在干旱的西部地区, 通过种植耐旱树种或建立保护区的方式, 可提高西部地区的森林碳汇能力.另外, 在局部地区, 人类活动的干扰程度可能是决定区域森林碳储量和碳密度分布的主要因素之一. ...
Estimation of biomass and net primary productivity of major planted forests in China based on forest inventory data
1
2005
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
内蒙古自治区森林碳储量及其动态变化
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2011
... 中国森林生态系统碳储量在全球碳循环和碳平衡中具有重要地位.内蒙古是中国森林主要分布地区, 第7次森林资源清查结果显示, 内蒙古森林面积2487.9万hm2 , 活立木总蓄积量14.9亿m3 , 森林覆盖率21.0%, 森林面积居全国第一位, 林木蓄积量居全国第五位, 因而准确地估算该地区森林碳储量对评估中国森林碳储量以及制定森林资源管理措施具有重要意义.目前关于内蒙古森林碳储量的研究已有一些报道, 如: 王效科等(2001)估算内蒙古森林生态系统植被碳贮量为377.6 Tg C; 闫德仁和乐林(2010)估算内蒙古森林碳储量为920.2 Tg C; 昭日格等(2011)的研究表明: 1977-1988、1989-1993和1999-2003年, 内蒙古森林碳储量分别为378.9、430.4和516.0 Tg C; Li等(2014)的研究表明: 内蒙古森林碳储量由1949年的417 Tg C增加到2008年的719 Tg C, 平均每年增加2.8-5.2 Tg C.上述研究对于揭示内蒙古森林在区域及全国森林固碳中的地位有着重要贡献, 然而, 目前的研究总体上还存在诸多不足.首先, 目前大多研究基于森林资源清查资料估算内蒙古全区森林碳储量.森林资源清查资料仅涉及森林乔木碳库的碳储量或碳密度及其动态变化的研究(方精云等, 1996 ; 闫德仁, 2011 , 2012 ; 昭日格等, 2011 ), 未包括土壤、林下灌木、草本和凋落物等碳库, 导致难以全面了解内蒙古全区森林碳储量的大小与分布特征.土壤是森林生态系统最大的碳库(吴雅琼等, 2007 ; 杨浩等, 2014 ), 土壤碳库大小与变化将直接影响整个森林生态系统的固碳过程, 因此揭示内蒙古森林土壤碳库的大小显得尤为重要.另外, 由于当前研究大多基于森林清查资料统计结果, 只能简单地给出内蒙古全区或各行政区碳储量总量, 而难以描述其空间分布格局.其次, 目前多数研究采用单一的生物量-蓄积量的线性模型估算乔木层的生物量(Fang et al ., 2001 ).由于此模型只是一种简单的线性关系, 估算结果的准确性尚有争议(王玉辉等, 2001 ; 王效科等, 2001 ; Zhang & Xu, 2002 ; 赵敏和周广胜, 2004a ; Zhao & Zhou, 2005 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ).由于用该方法估算得到的生物量尚未包括根系部分, 因而对植被碳库的估算大大偏低.再次, 基于植被生物量计算碳储量时需要植物各器官的碳含量数据, 当前研究普遍采用固定的碳含量数值(0.50或0.45), 然而, 不同树种、不同器官的碳含量存在差异, 同时植物碳含量在空间上也存在高度的变异性(Laiho & Laine, 1997 ; Lamlom & Savidge, 2003 ; 黄从德, 2008 ; 王宁, 2014 ), 采用单一的碳含量数值无疑将对估算结果产生一定的不确定性. ...
... 内蒙古森林植被层碳储量为787.8 Tg C, 其中乔木层占植被层碳储量的93.5%, 凋落物层和草本层占5.7%, 灌木层占0.8%, 说明在该研究区灌木层对碳储量的贡献微弱, 未来在开展该区域碳储量的调查时, 灌木样方调查弱化亦不会对区域估算的精度造成显著影响.不同林型植被层碳密度差异取决于乔木层碳密度的大小, 内蒙古森林乔木层平均碳密度为35.6 t·hm-2 , 同一林区的黑龙江省和辽宁省同期内的森林乔木层平均碳密度为33.4和31.0 t·hm-2 (焦燕和胡海清, 2005 ; Yu et al ., 2014 ), 邻近的北京市和河北省的森林乔木平均碳密度为22.5和10.3 t·hm-2 (樊登星等, 2008 ; 毕君等, 2011 ).另外, 我国中部的陕西省、东部的江苏省、中南部的湖南省和南部的广东省的森林乔木平均碳密度分别为30.9、25.8、15.9和23.1 t·hm-2 (焦秀梅等, 2005 ; 叶金盛和佘光辉, 2010 ; 马琪等, 2012 ; 杨加猛等, 2014 ), 其值均明显小于内蒙古森林乔木层平均碳密度, 究其原因可能是天然林是内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 其林龄结构大多处于成熟林阶段, 且森林乔木层碳密度随林龄的增长而增长.内蒙古人工林的林龄结构大多仍处于中龄林阶段(昭日格等, 2011 ), 且随着人工林面积的逐年增加, 森林乔木层碳密度的逐年增大, 内蒙古森林生态系统可能将有更大的碳储量.内蒙古天然林乔木层碳密度大于人工林乔木层碳密度, 原因主要是呼伦贝尔市、兴安盟和通辽市一带, 连接着以天然林著称的大兴安岭, 林龄已进入成熟林阶段, 故其乔木碳密度较高.相比之下, 人工林因培育时间较短, 仍处于中龄林阶段, 故其碳密度较低.可见, 天然林是目前内蒙古森林碳储量的主要贡献者, 而随着人工林面积的增大和林龄的增加, 未来人工林的碳汇功能会更加突出, 将在内蒙古森林碳汇功能中起重要作用. ...
Changes in carbon density for three old-growth forests on Changbai Mountain, Northeast China: 1981-2010
2011
我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡
1
2000
... 内蒙古森林土壤平均碳密度为144.4 t·hm-2 , 与齐光等(2013)研究的大兴安岭落叶松林、杨金艳和王传宽(2005)研究的小兴安岭天然次生林、Zhou等(2011)研究的长白山老龄林的土壤碳密度的结果相似, 均明显高于我国森林土壤平均碳密度107.8 t·hm-2 (刘世荣等, 2011 ), 说明内蒙古森林是我国森林生态系统中重要的土壤碳库.森林土壤是生态系统中最大的碳库, 其储存的碳约是乔木碳库的1.7-8.8倍(周玉荣等, 2000 ; 黄从德, 2008 ; 王新闯等, 2011 ; 高阳等, 2014 ; 王宁, 2014 ).本研究也表现出土壤碳库最大, 约是乔木碳库的3.8倍.其中, 土壤碳储量随土壤深度的增加而减少.表层土壤(0-10 cm)碳储量最大, 占0-30 cm土壤碳储量的38.8%.但表层土壤的稳定性较差, 易受各种人类活动的影响, 决定了森林土壤碳库是“碳源”还是“碳汇” (黄宇等, 2005 ; 张城等, 2006 ).因此, 减少各种人类活动对表层土壤的破坏, 加强森林乔木、林下灌木、草本和凋落物对表层土壤的保护, 对增加和维持土壤碳库的大小以及缓解大气CO2 浓度的上升具有重要意义.落叶松林、白桦林、夏栎林、黑桦林、榆树林、山杨林和杨树林的土壤碳储量较高, 特别是呼伦贝尔市的落叶松林和白桦林、兴安盟的黑桦林、落叶松林和白桦林, 通辽市的榆树林、赤峰市的夏栎林、白桦林和山杨林、锡林郭勒市的杨树林和榆树林是内蒙古森林土壤碳储量的主要贡献者, 因此加强保护上述林型, 减少森林砍伐和人为破坏, 对于维持和提高土壤碳截存具有重要意义. ...
, 李钢铁
