我国东北天然林保护工程区森林植被的碳储量

以东北天然林保护工程区森林生态系统为对象,通过对其主要森林类型进行调查,探讨天保工程经营区划对森林植被固碳现状的影响,并结合已有的东北林区生物量与蓄积量数据库,建立了东北林区主要树种组的生物量-蓄积量回归模型,然后以第7次森林资源清查为基础,对东北天保工程区森林植被碳储量进行估算,以期为全国森林生物量的估算和天保工程的评估提供参考。结果表明,不同经营区之间(重点公益林、一般公益林和商品林)森林植被碳密度的差异并不显著,这可能与天然林保护工程实施初期经营区划的标准、样地的选择以及天保工程实施过程中粗放的管理方式有关。东北天保工程区森林植被碳储量为1045 Tg C,占东北、内蒙古三省森林植被总碳储量的68%;工程区以天然林为主,占工程区总植被碳储量的97%。工程区森林植被平均碳密度为41 Mg/hm2,较东北、内蒙古三省平均植被碳密度高14%;工程区植被碳密度随林龄的增加逐渐增大,由幼龄林的13 Mg/hm2到过熟林的63 Mg/hm2。因此,继续加强天然林保护工程的实施,提高其林分质量,这对未来我国森林碳汇潜力的增加和森林的可持续发展都具有重要的意义。     

中国天然林资源保护工程综合评价指标体系与评估方法

天然林资源是国家重要的战略资源与生态资源,在维护国土生态安全、应对气候变化、保护生物多样性等方面发挥着不可替代的重要作用。作为覆盖范围最广、投资规模最大的天然林资源保护工程（简称天保工程）自2000年正式启动以来,对长江上游、黄河上中游地区以及东北、内蒙古、新疆、海南等重点国有林区的森林资源保护修复、区域生态环境改善及经济社会可持续发展等多方面都产生了巨大、深远影响。天保工程二期于2020年结束,全面定量评估天保工程的生态、经济和社会综合效益和国内外的巨大影响,可为全面推进我国天然林资源保护修复提供科技支撑,为后续政策修订提供决策依据。本文基于空间信息技术、样地调查、生态站观测、比较分析等手段,构建了适用于天保工程的综合评价指标体系与评估方法,涵盖森林资源、生态效益、社会经济效益、生态修复措施和政策设计5个方面,对全面贯彻落实国家生态文明战略和《天然林保护修复制度方案》具有重要的现实意义和深远历史意义,为开展全国性的重大生态工程评估提供借鉴和参考。     

天然林保护工程区近20年森林植被碳储量动态及碳汇(源)特征

分析近20年来天保工程区森林植被碳储量的动态变化及碳汇（源）特征，以期为我国天然林保护的政策制订和措施实施提供数据支撑。利用天然林资源保护工程区6-9次森林资源连续清查数据，把森林植被划分乔木林、灌木林、竹林、疏林地、散生木、四旁树，基于行业标准的生物量模型和碳计量参数、采用生物量加权平均法等方法，估算整个工程区和各省的森林植被总碳储量；对乔木林分起源、龄组、优势树种（组）估算碳储量和碳密度；量化森林植被总碳储量和乔木林碳储量随时间变化的消长，明确其碳汇/源特征。研究结果表明：6-9次清查，天保工程区森林植被总碳储量分别为2999 TgC、3254 TgC、3585 TgC和4097 TgC，年均增长率为1.65%、1.96%和2.70%；碳储量集中分布于我国东北和西南区域，其中四川碳储量最高，4期碳储量均占天保工程区总量20%以上；乔木林碳储量是森林植被碳储量的主体，每期占比均稳定在80%以上，其中天然林比例由94.67%下降至90.28%，人工林比例稳步上升，但到9次清查时其碳密度仍低于天然林50%；不同龄组间，中龄林碳储量最高，近熟林碳储量增长最快，碳密度从幼龄林到过熟林逐渐上升，4期趋势一致；乔木林中纯林碳储量占60%以上，大部分树种（组）碳储量和碳密度随时间推移而增加。7-9次清查，天保工程区森林植被总固碳量（当期相对于前期）分别为255.33 TgC、331.46 TgC和511.53 TgC，对全国森林植被总碳汇量的贡献由8次连清的53.78%上升到9次的67.46%，其中，乔木林对全国乔木林碳汇的贡献为68.71%；天保工程区内天然林对乔木林碳汇的贡献为75.90%；不同清查期，乔木林各龄组的碳汇变化较大，幼龄林和中龄林碳汇占比明显上升，近熟林和过熟林下降，9次清查时各龄组碳汇量大小顺序为：中龄林 > 近熟林 > 幼龄林 > 成熟林 > 过熟林；不同清查期，各个优势树种的碳汇/源表现不一，总体上，混交林的碳汇比例最大，到9次清查时，阔叶混交林和针阔混交林对乔木林碳汇的贡献分别为62.59%和17.23%，纯林中柏木碳汇贡献最大，为5.43%。天保工程区森林植被总碳储量随时间稳步增长，乔木林是总碳储量的主体，天然林是碳汇的主要来源，天然林保护增强了我国天然林碳汇的碳汇功能，促进了人工林碳汇作用提升，未来天保工程区碳汇潜力很大。     

实施天保工程 保护生态环境 建设生态文明

新疆阿勒泰林场通过天然林保护工程的实施,改善了生态环境,促进了林场的发展。必须进一步提高对天保工程建设重要性的认识,科学编制天保工程二期实施方案,转变发展方式,变化变革、敢于担当、深化改革、加快发展,加强森林资源保护,切实加强组织领导,全面深化林区改革,全面推进工程区资源、经济和社会协调发展,努力开创全区天保工程建设的新局面。     

四川省森林植被固碳经济价值动态

<正>确估算森林植被固碳经济价值可为森林生态系统的生态效益评价提供基础数据。利用1997年和2014年两期四川省森林资源清查数据,依据不同森林类型的生物量与蓄积量回归方程和支付意愿法,估算了四川省两个时期森林植被的固碳经济价值。结果表明,从1997年到2014年,四川省森林植被固碳经济价值由703.17亿元增长到865.75亿元,净增长162.58亿元,年均增长9.56亿元,年均增长率为1.36%;在两个时期,云冷杉林的固碳经济价值比重最大,分别占总固碳经济价值的54.82%和46.62%,表明云冷杉森林植被类型在全省森林植被固碳经济价值中占有重要的地位;四川省天然林和人工林植被的固碳经济价值均呈增加趋势,并且人工林植被固碳经济价值年均增长速率(7.42%)明显高于天然林(1.03%);四川省森林植被固碳经济价值总体上随林龄的增加而增加。研究结果说明,实施包括天然林保护工程在内的森林保护和经营管理措施对提高森林植被的固碳经济价值具有重要的作用。     

天保工程转移支付的森林生态效益及其影响机制

天保工程政策对天然林资源保护恢复工作具有重要意义,但是如何发挥天保工程转移支付对森林生态效益的作用机制目前还没有确切答案。本研究基于2011—2017年《中国林业统计年鉴》的面板数据,以森林管护面积和森林抚育面积作为衡量森林生态效益的指标,采用空间滞后模型和中介效应模型分析重点国有林区天保工程转移支付资金对森林生态效益的影响机制。结果表明: 二期天保工程中重点国有林区的森林资源生态效益状况逐年变好,并且各森林工业分局的森林资源生态效益存在显著的空间溢出效应;天保工程转移支付资金对重点国有林区的森林资源生态效益具有显著的促进作用,其中人力资本水平的提升和一线管护站的建设存在部分中介效应。因此,建议中央加大对天保工程转移支付资金的投入,并且林业管理部门应在提升人力资本水平与建设一线管护站两方面提高资金使用比例。     

天保工程实施以来东北阔叶红松林的可持续经营

20世纪末以来有两个重要的变化影响着东北温带阔叶红松林资源的可持续性,一是天然林资源保护工程(下称天保工程)的实施,另一个是红松不再作为用材树种被采伐。但森林采伐后的更新造林模式并没有显著改变。以长白山腹地-露水河林业局的阔叶红松林为研究对象,利用森林资源清查(二类)和作业设计调查(三类)资料,评估了这两个重要的变化对当前的森林资源的产生影响。结果表明,天保工程的实施调减了采伐量,间接提高了森林的公顷蓄积量,整体上促进了森林资源的恢复。目前,紫椴,蒙古栎,水曲柳和春榆等占商品材总生产量94.7%(蓄积量)。与此同时,可供采伐的这4个树种年生长量却小于采伐量,而林下补植红松,却忽视阔叶树更新的经营模式势必会逐渐增加红松在阔叶红松林中的比例,使目前商品材资源不足的情况更加恶化。总的来说,天保工程促进了公益林区森林资源的可持续性,但降低了用于木材生产的商品林的面积;红松不采伐增加了红松在商品林中的比例,降低了商品林中用材树种比例和商品材的可持续生产能力,从长期看,必然导致可采伐林木资源的枯竭。据此,建议应根据森林培育的目标,选择合适的森林更新恢复模式。     

基于3S的京津风沙源治理工程区植被覆盖和气候要素变化分析

为分析评估京津风沙源治理工程区植被覆盖和气候要素变化,收集工程实施前、后各时期工程区域土地利用类型数据、MODIS产品植被覆盖(NDVI)数据和气象站点月值数据,利用最小二乘法拟合分析工程区NDVI和蒸散时空变化规律;利用MK非参数检验分析区域气候要素时空变化格局.结果表明(1)近25年来工程区土地利用类型变化不大,植...     

“北京一号”小卫星数据在北京森林生态系统

北京作为中国首都,生态环境受到很大的关注,最近几年,北京市加大力度进行西北部山区矿山治理以及生态恢复,以改善首都的生态环境,北京西北部山区作为首都的生态涵养区,其森林资源的调查和监测是十分必要的.以北京市西北部山区为主要研究区,以"北京一号"小卫星遥感影像为主要信息源,参考航空影像与地面调查数据,采用人机交互式解译方法,对北京市各区县森林生态系统资源进行调查监测,统计2006年北京市各区县森林资源的地类面积,将调查结果与2006年地面调查结果进行对比,进行精度分析和综合评价.评估 "北京一号"小卫星影像在森林资源调查和监测中的应用能力.进而为森林资源评价、重大生态环境建设工程规划及效益分析等方面提供支持.监测分析结果显示:应用"北京一号"小卫星遥感影像作为信息源,进行北京森林生态系统资源分析与研究是切实可行的,是一种多快好省的方法.针对北京而言,有林地、疏林地、灌木林地等的分类精度均在90%以上,可以实现森林资源的常规监测分析,对北京森林生态系统资源动态监测的快速进行具有实用性.     

停止商业性采伐对大兴安岭森林结构与地上生物量的影响

采伐是北方森林最主要的人为干扰之一,过去高强度采伐导致森林植被组成单一化和均质化。为提高森林的生态功能和经济效益,国家先后于2000年实施"天然林资源保护工程"、2014年实施全面停止天然林商业性采伐。为评价这两种政策下不同的采伐干扰对森林的直接影响,以大兴安岭林区为研究对象,采用空间直观景观模型LANDIS PRO,模拟比较2000—2100年"天然林资源保护工程"、全面停止商业性采伐政策下森林树种组成、年龄结构及森林地上生物量的长期变化特征及其差异性。研究结果表明:1)模型初始化的林分密度、地上生物量与2000年野外调查数据相吻合(P0.01),模型模拟结果具有较高的可靠性;2)对比分类经营,全面停止商业性采伐的实施:增大了优势树种(落叶松与白桦)的树种组成比例,减小了保护树种(云杉与樟子松)的比例;对树种组成在中长期影响显著(P0.05),降低了树种组成结构的多样性;总体上增加了林分平均胸高断面积,减小了林分密度;3)模型模拟100年,全面停止商业性采伐下中幼龄林向成熟林过渡,改善森林年龄结构;4)与分类经营相比,整个模拟时期内全面停止商业性采伐增加森林地上生物量,提高森林恢复速率,有助于森林地上总生物量的恢复与累积。但保护树种(云杉与樟子松)森林地上生物量在一定程度上有所下降,不利于提高珍贵树种的丰度。对评估森林管理方案在森林资源恢复上的作用和有效实施森林生态系统管理有重要的参考意义。     

Forest ecosystem restoration due to a national conservation plan in China

China has a long history of large-scale deforestation that has contributed to serious consequences such as frequent geological disaster, flood and soil erosion. It was only recently that forest management strategy shifted from the traditional harvesting orientation to a more balanced forest ecosystem management approach with a focus on conservation. To understand the effects of such a shift, on the forest dynamics especially since the implementation of Natural Forest protection Project (NFPP), this paper examined the case of Lushuihe region, a typical region of the northeast China forest zone. Land use and landscape pattern for the period of 1975-2007 were analyzed based on Landsat MSS and TM images. Net primary, productivity (NPP), estimated with the CASA productivity model, was used to assess the human impacts on the forest ecosystem function. The results showed a reversing trend of forest cover since 1988, from continuous decrease to rather rapid increase. From 1975 to 1988, due to reckless deforestation, the forest cover in the case region decreased about 10439.39 ha (8.54% of the study area). Forest cover of the region recovered from 77.68% in 1988 to 89.56% in 1999 and 92.33% in 2007. While the forest cover increased, landscape metrics indicate that human disturbance significantly altered the composition and structure of the forest landscape. NPP change indicated a continued decreasing trend until 2007, albeit at a slower pace since 1988. In 2007, while the decreasing trend of NPP was reversed, the forest structure was still inferior to that of 1975. Looking forward, diversifying and securing the livelihoods of the still growing local population that have been heavily dependent on the traditional forestry industry remain one of the key challenges as well as solutions for enhancing and managing the regional forest ecosystem structure and function in the region.     

张家界国家森林公园土地利用格局变化

借助地理信息系统（GIS）技术对张家界国家森林公园1990～2000年土地利用格局变化进行了研究。结果表明：（1）1990～2000年问,张家界国家森林公园保护效果显著。近成过熟林面积基本稳定,1990年97．57％的阔叶近成过熟林、96．77％的马尾松近成过熟林和77．92％的杉木近成过熟林至2000年仍保存良好;未利用地恢复较好、灌木林保护较好,25．38％的未利用地、30％以上的灌木林分别转变为阔叶林、马尾松林或杉木林;中龄林、幼龄林保护较好,很大一部分中龄林、幼龄林分别转变为近成过熟林和中龄林。建议继续强化管理,落实《张家界国家森林公园森林经营方案》,避免重经济利益轻生态环境保护现象发生;（2）森林砍伐、农田侵占现象仍然存在。2000年,100％的马尾松幼龄林由1990年马尾松中龄林转变而来,74．06％杉木幼龄林由杉木近成过熟林转变而来,将近10％未利用地由阔叶近成过熟林或阔叶中龄林转变而来。2000年,11．19％居民点及道路与34．82％经济林均由农田转变而来。建议引导社区积极参与生态旅游,通过开展生态旅游切实提高农民收入,减小社区居民对森林公园的胁迫作用;同时注重耕地资源的保护。     

Assessing fragmentation and disturbance of west Kenyan rainforests by means of remotely sensed time series data and landscape metrics

Biodiversity in tropical rainforests is heavily influenced by land use/cover change (LUCC), but so far there have been few LUCC studies conducted in Africa. We present several methods that make use of remotely sensed data and landscape metrics and allow for assessment of the development of land cover and thus forest fragmentation and disturbance over a substantial period of time. The study covers Kakamega Forest and its associated forest areas in western Kenya, over the last 30 years. The accuracy of a supervised multispectral classification of Landsat time series data encompassing seven time steps between 1972 and 2001 is numerically assessed using ground truth reference data considering the 2001 time step. Here, buffering the forest areas by 1 km, highest user's accuracies for the forest classes ‘near natural + old secondary forest’ (87.50%), ‘secondary forest’ (80.00%) and ‘bushland/shrubs’ (81.08%) are revealed. Images of a spatially distributed fragmentation index derived from the land cover time series by applying a three by 3 pixel‐sized moving window to determine forest pixels’ adjacency, highlight trends in forest fragmentation, e.g. the splitting into two separate forests along the Yala/Ikuywa corridor. Calculations of mean fragmentation indices for the Biodiversity Monitoring Transect Analysis in Eastern Africa (BIOTA‐East Africa) focus research areas are used to evaluate the fragmentation index and to demonstrate its potential to extrapolate (e.g. biological) field findings in space and time. Here we argue for a correlation of the fragmentation indices results not only with forest management regimes, but with population distribution and accessibility (e.g. by roads). A cluster analysis applying the isodata‐algorithm on the classification results of all seven times steps allows for a rapid visual assessment of the distinct pattern of typical land cover development trends since 1972. This reveals that parts of Kakamega Forest have experienced severe forest loss while others, especially in the north‐east, show signs of succession.     

Carbon benefits from Forest Transitions promoting biomass expansions and thickening

The growth of the global terrestrial sink of carbon dioxide has puzzled scientists for decades. We propose that the role of land management practices—from intensive forestry to allowing passive afforestation of abandoned lands—have played a major role in the growth of the terrestrial carbon sink in the decades since the mid twentieth century. The Forest Transition, a historic transition from shrinking to expanding forests, and from sparser to denser forests, has seen an increase of biomass and carbon across large regions of the globe. We propose that the contribution of Forest Transitions to the terrestrial carbon sink has been underestimated. Because forest growth is slow and incremental, changes in the carbon density in forest biomass and soils often elude detection. Measurement technologies that rely on changes in two‐dimensional ground cover can miss changes in forest density. In contrast, changes from abrupt and total losses of biomass in land clearing, forest fires and clear cuts are easy to measure. Land management improves over time providing important present contributions and future potential to climate change mitigation. Appreciating the contributions of Forest Transitions to the sequestering of atmospheric carbon will enable its potential to aid in climate change mitigation.     

Land‐use History Affects the Distribution of the Saprophytic Orchid Wullschlaegelia calcarata in Puerto Rico's Tabonuco Forest1

Human activities such as logging and agriculture can severely damage forest ecosystems by changing forest structure, ecosystem function, and biodiversity. These changes may have long‐lasting consequences, which influence forest recovery. We investigated the effect of past human disturbance on the current distribution of an understory, achlorophyllous orchid, Wullschlaegelia calcarata in Puerto Rico's tropical rain forest after 70 yr of recovery. Our study site was the 16‐ha Luquillo Forest Dynamics Plot located in the Luquillo Experimental Forest, which has four areas with differing intensity of land use that have been distinguished from variation in canopy cover seen in aerial photographs taken in 1936. We recorded orchids in six 10‐m‐wide, 500‐m‐long transects across four different areas of land‐use history. We found that the orchid was not present in an area of the plot which had <20 percent canopy cover in 1936, and was most abundant in the area with >80 percent canopy cover, which had been minimally impacted by human activity. Tree species composition varied among land‐use history areas, and our observations suggested that this variation might be influencing the local distribution of W. calcarata. We also measured leaf litter biomass and identified the leaves of litter in areas with and without the orchid. Litter with a high proportion of Buchenavia tetraphylla leaves had more orchids. Even though human disturbance ceased in 1932, land‐use history in the Luquillo Forest still casts a shadow over the distribution of W. calcarata.     

基于SPOT-VEGETATION数据的神农架林区1998-2013年植被覆盖度格局变化

基于1998-2013年的SPOT-VEGETATION归一化植被指数（normalized differential vegetation index,NDVI）数据,利用二分模型法、相关性分析和空间分析的方法,结合同期降水量和平均温度数据,估算了神农架林区及神农架国家级自然保护区的植被覆盖度,并分析了空间格局及植被覆盖度变化的影响因素。结果表明,1998-2013年间,神农架林区平均植被覆盖度为66.8%,年最大植被覆盖度为93.8%,保护区内最大植被覆盖度显著高于保护区外;林区植被覆盖度变化率为1.45%,保护区植被覆盖度变化率为2.26%,植被整体呈增加的趋势,保护区保护效果较好。温度、降水量、年最低气温、距道路和居民地距离的远近是影响植被覆盖度变化的重要因子,而海拔对植被覆盖度变化无影响。