福建省森林生态系统碳汇潜力

利用CO2FIXV3.1模型对福建省原有森林生态系统和无林地造林两部分的碳汇潜力动态变化进行计算,为CDM造林碳汇项目的开展提供参考。假设采伐、非采伐两种情景,模拟显示福建省原有森林生态系统2004至2050年可净固定大气碳量为254.74—334.79TgC,而无林地造林可净固定大气碳量49.23—58.42TgC。马尾松、杉木及硬阔类的面积在福建省森林中占较大比重,自2004至2050年,三者可分别固碳92.26—103.17TgC、71.09—107.39TgC和114.97—132.41TgC。在福建省9个地级市中,南平、福州和三明的无林地造林碳汇潜力最大,龙岩、漳州、宁德次之,沿海的莆田、泉州和厦门最小。     

黑龙江省森林碳汇及其经济价值的变化分析与潜力预测

碳中和愿景下,量化森林碳汇有利于制定森林碳战略和碳交易机制,提升应对气候变化的抗御力,对守卫国家生态安全、实现碳中和目标和减缓全球变暖具有重要意义。本文基于国家森林清查数据,利用生物量转换因子连续函数法和碳税法,分析黑龙江省1999—2018年森林碳储量、碳汇量及其经济价值的变化趋势,并结合GM(1,1)模型对黑龙江省乔木林的碳储量进行预测,从而得到碳达峰目标年的碳汇量和碳汇经济价值的预估值。结果表明：黑龙江森林碳储量由1999—2003年6.96×10¹¹ kg增至2014—2018年的9.14×10¹¹ kg。其中乔木林碳储量占黑龙江省森林碳储量的99.51%～99.65%;1999—2018年黑龙江省乔木林的碳汇量整体呈上升趋势,由2004—2008年的1.68×10¹⁰ kg·a^-1增至2014—2018年的1.76×10¹⁰ kg·a^-1,碳汇经济价值受汇率的变化呈下降趋势,由2004—2008年的2.06×10⁹元·a     

江西省森林碳蓄积过程及碳源/汇的时空格局

森林碳蓄积是研究森林与大气碳交换以及估算森林吸收或排放含碳气体的关键参数,不同年龄森林的碳源/汇功能差异则体现出森林生态系统碳蓄积过程的时间特征。以森林资源清查的样方数据作为数据源,通过刻画主要树种的林分蓄积生长曲线、林龄与净初级生产力(NPP)之间的关系,驱动区域碳收支模型(InTEC)模拟江西省1950—2008年的森林碳蓄积过程,了解山江湖工程实施以来的森林碳源/汇状况。结果表明,20世纪80年代以前,江西省森林年平均NPP波动于450—813 gCm-2a-1之间,年净增生物量碳26.55—36.23 TgC/a,年净增木质林产品碳0.01—0.3 TgC/a;80年代初,NPP和年净增生物量碳分别降至307.39 gC m-2a-1和17.31 TgC/a,而年净增木质林产品碳却高达0.6 TgC/a,说明森林被大量砍伐进入林产品碳库;1985年山江湖工程实施后,大面积造林使得年净增碳蓄积呈现急剧上升趋势,生物量和木质林产品碳蓄积分别上升至目前的42.37 TgC/a和0.79 TgC/a,而平均NPP值增加缓慢、碳汇功能降低,说明林分质量有待提高;90年代后碳汇功能开始稳步增强,说明造林面积的迅速增加是引起江西省森林碳增汇的主要驱动因素,但未来森林增汇潜力应源于森林生长和有效的经营管理。     

西南地区退耕还林工程主要林分50年碳汇潜力

为评估西南地区退耕还林工程主要林分未来50a碳汇潜力,调查收集该地区2011年以前退耕还林工程主要造林树种及其造林面积等相关数据资料,利用国家森林资源清查资料中人工林历史数据建立生长模型,结合文献调研获得的相关林分碳计量参数,预测出本区域退耕还林工程7种主要林分碳储量和年碳储量未来变化。结果表明:西南地区退耕还林工程主要林分总碳储量在2020、2030、2040、2050和2060年分别为52.98、73.88—80.57、73.62—102.16、88.41—115.17和77.15—123.36TgC,年总碳储量则分别为3.15、-1.11—2.45、-3.92—1.95、2.08—0.96和0.25—0.73TgC,到2060年华山松、马尾松、柳杉、杉木、柏树、杨树和桉树7种林分碳汇潜力在无采伐情景下分别达到:13.01、15.01、13.44、24.13、28.05、15.63和14.09TgC,可对本地区森林碳汇功能产生明显影响。     

四川省及重庆地区森林植被碳储量动态

四川省及重庆市地区森林植被是我国第二大林区-西南林区的主体,位于"世界第三极"--青藏高原东缘.在建立森林乔木层生物量与蓄积量回归模型的基础上,按林分类型测定含碳量,结合四川4次森林资源清查数据,估算了不同时段的碳储量.各林分类型含碳量在46.75%～54.89%之间,平均含碳量为51.09%,针叶林平均含碳量(52.82%)大于阔叶林(49.37%);四川森林植被碳储量从1988年的383.04TgC增加到2003年的523.57TgC,增加了140.53TgC,年均增长率2.11%,比全国年均增长率高出0.22%,表明四川森林植被是CO2的一个汇.4次调查的森林植被平均碳密度分别为38.93、38.68、39.17、41.66MgC/hm2,呈现增加趋势,表明森林植被的碳汇功能不断加强;成熟林碳储量占同期的64.15%、63.89%、65.33%、60.82%,但所占比重呈下降的趋势,幼中林碳储量的比重不断上升,表明森林植被的碳吸存潜力大;森林植被碳储量主要分布在天然林中,占同期碳储量的90%以上,但人工林的碳储能力正在逐步提高,人工林碳年均增长率(7.17%)明显大于天然林(1.83%),表明人工林将在研究区域森林植被碳汇功能中扮演重要的角色.研究区森林植被碳储量占同期全国碳储量的比例呈增加趋势,可见,研究区森林植被在全国森林碳汇中具有重要的作用和地位.     

2000~2050年中国森林生物量碳库: 基于生物量密度与林龄关系的预测

中国森林具有林龄小、平均碳密度低、人工林面积大的特点, 因而具有很高的固碳潜力. 本文根据1994~1998和1999~2003年两期森林资源清查资料中各主要森林类型的林龄组、以及各林龄组的面积和蓄积数据, 分别为36种森林类型建立生物量密度与林龄之间的关系. 在此基础上, 结合中国林业发展规划, 预测到2050年中国森林(不包括经济林和竹林)的生物量碳汇潜力. 结果显示, 在自然生长状况下, 到2050年, 中国现有森林生物量碳库将由1999~2003年的5.86 Pg C增加到10.23 Pg C, 碳汇量为4.37 Pg C; 新造森林将增加碳汇2.86 Pg C; 2000~2050年中国现有森林与新造森林的生物量碳汇合计为7.23 Pg C, 平均年碳汇量为0.14 Pg C/a, 表明中国森林具有较大的碳汇潜力.     

中国伐木制品碳储量时空差异

森林生态系统碳储量是全球变化研究的热点问题之一,在国内外已经进行了深入的研究。然而,森林采伐后生产的伐木制品碳储量研究相对较少,因此基于IPCC提出的大气流动法,综合考虑伐木制品废弃情形,以2000年为基准年,估算了我国2000—2009新生产伐木制品的碳储量。结果表明,我国伐木制品是一个巨大碳库,且碳储量呈不断增加趋势。2000—2009年我国新生产的伐木制品,在2009年净碳储量为306.52 TgC,非纸木制品、纸类和竹材制品碳储量分别为114.71 TgC、4.33 TgC和199.07 TgC,而薪材燃烧累计碳释放量为11.60TgC,其他伐木制品累计碳释放量共为37.76 TgC。在2009年,终端伐木制品碳储量为318.12TgC,木材制品和竹制品碳储量分别占37.42%和62.58%;在木材制品中,非纸木制品和纸类碳储量为114.71TgC和4.33 TgC,各占96.36%和3.64%。与方精云估算的我国1999—2003年森林年碳汇量168.1 TgC/a相比,这一时期生产的伐木制品年净碳储量为25.21 Tg/a,占森林年碳汇量的15%,这说明伐木制品在维持碳平衡具有重要的作用。本文估算的竹制品碳储量约为木材制品碳储量的1.67倍,这说明竹材制品碳储量在伐木制品碳储量中占相当大的比重,是一个重要的碳库。此外,按照终端伐木制品净碳储量情况,可将我国分成高储量区、中储量区和低储量区。高储量区包括福建、浙江、湖南、云南、广西、江西6个省,这些地区终端伐木制品净碳储量占全国的67%;中储量区包括安徽、广东、湖北、四川、黑龙江、吉林和内蒙古等地区,其他地区为低储量区。我国7个地区按终端伐木制品净碳储量顺序排列为:华东、华中、华南、西南、东北、华北、西北。此外,研究还表明我国南方和北方伐木制品碳储量分别以竹材制品和木材制品储存为主。     

林业活动对区域森林生物量碳源汇格局的影响——以南平市为例

林业活动在一定程度上影响着区域森林的时空分布格局和碳汇/源功能。明确并量化林业活动对区域森林碳汇功能的影响与空间分布,对于区域森林碳汇提升和实现区域"碳中和"具有重要意义。以国家级生态示范区福建省南平市为例,以多期森林资源规划调查数据为基础,采用IPCC材积源-生物量法,基于土地利用类型的时空变化和林业活动类型划分,分类分析了南平市森林碳源和碳汇的空间分布特征,并量化了不同林业活动（一直保持为森林、人工造林、自然恢复、毁林和森林退化）对森林碳汇和碳源的影响。研究结果表明,2013年南平市森林碳储量总量为80.84Tg C,2020年森林碳储量总量增加至89.87Tg C,年均变化量为1.29Tg C/a （或4.73Tg CO₂/a）。平均胸径、公顷蓄积等林分因子是当前主要影响森林碳储量的因素。在其他影响因素中,暗红壤分布区的森林生物质碳密度较高而在水稻土分布区则较低;此外,高海拔、中等立地质量土地上的森林碳密度较高。对于不同林业活动,2013-2020年南平市一直保持为森林（森林经营）、自然恢复增加的天然林和人工造林分别使森林生物质碳储量增加了0.34Tg C/a、0.85Tg C/a和1.05Tg C/a,同期因毁林和森林退化导致森林生物质碳储量分别减少0.75Tg C/a和0.42Tg C/a,森林生物质碳储量净增加1.09Tg C/a （或3.98Tg CO₂/a）,明显低于2013-2020森林碳储量净增量。对于土地利用变化较剧烈的区域,本文基于土地利用变化且区分林业活动路径的方法,能更准确地反映森林的碳汇和碳源及时空格局。2013-2020年间南平市一直保持为森林的生物质碳密度仅增长0.22Mg C hm^-2 a^-1,成熟林、过熟林面积占比增加使森林平均生长速率下降可能是主要原因。而同期通过自然恢复和人工造林使森林生物质碳密度分别增长4.00Mg C hm^-2 a^-1和4.10Mg C hm^-2 a^-1。优化龄组结构提升森林生长量、减少毁林和防止森林退化可以作为该区域未来森林增汇减排的有效举措。     

海南岛森林生态系统碳储量及其空间分布特征

利用最新的森林资源二类调查分布数据和野外样地调查资料,采用InVEST模型和空间统计分析等方法,研究了海南岛森林生态系统碳储量及其空间分布特征。结果表明：海南岛森林生态系统总碳储量为338.15 TgC,其中地上生物、地下生物、凋落物和土壤的碳储量分别为85.12、18.73、2.90 TgC和231.40 TgC,所占比重依次为25.17%、5.54%、0.86%和68.43%。海南岛森林生态系统平均碳密度为147.66 MgC/hm²,其中地上生物、地下生物、凋落物和土壤碳密度分别为37.17、8.18、1.27 MgC/hm²和101.04 MgC/hm²。不同市县森林生态系统碳储量分布在8.55—35.40 TgC的范围内,最高的是琼中县。不同植被类型中,橡胶林的碳储量最高,占全岛森林生态系统总碳储量的27.72%;热带山地雨林的碳密度最高,达到249.64 MgC/hm²。在海拔梯度上,森林生态系统碳密度呈现先增加后减少的变化特征,在海拔600—1300 m范围内的碳密度最高,碳密度为20...     

基于森林清查资料的河南省森林植被碳储量动态变化

利用1994—1998年、1999—2003年、2004—2008年、2009—2013年河南省4期森林资源清查数据,运用生物量转换因子连续函数法和平均生物量法,估算了1998—2013年河南省森林植被的碳储量和碳密度变化。研究结果表明,河南省森林植被碳储量由1998年的45.57 Tg增加到2013年的107.98 Tg,年均碳汇量为4.16 Tg/a。乔木林碳储量和碳密度分别由1998年的33.54 Tg和22.39 Mg/hm~2增加到2013年的97.11 Tg和31.80 Mg/hm~2。乔木林碳储量在所有植被类型中占主体,4个森林清查时期乔木林碳储量占森林植被总碳储量的比例分别为73.60%、79.22%、85.63%和89.93%。2013年森林清查时,乔木林中杨树和栎类碳储量最大,分别占总碳储量的37.61%和25.22%,各龄组乔木林碳密度大小顺序依次为成熟林近熟林中龄林过熟林幼龄林。阔叶林面积、碳储量、碳密度均高于针叶林,阔叶林是河南省森林碳汇的主要贡献者。人工林面积、碳储量、碳密度增加幅度都要高于天然林,人工林碳储量由1998年的9.62 Tg增加到2013年的55.67 Tg,占乔木林碳储量总增量的77.15%,人工林碳密度由1998年的17.86 Mg/hm~2提高到2013年的32.01 Mg/hm~2,人工林在河南省森林碳汇中逐步发挥重要的作用,逐渐成为河南省森林碳汇的主体,随着人工林生长为具有较高碳密度的成熟林,河南省乔木林将具有较大的碳汇潜力。     

四川森林土壤有机碳储量的空间分布特征

利用森林土壤实测数据与GIS相结合的研究方法估算了四川森林土壤有机碳密度和碳储量,研究了四川森林土壤有机碳密度的空间分布特征.四川森林土壤有机碳储量为(2394.26 ±514.15) TgC,平均碳密度为190.45 Mg·hm-2;四川不同森林类型土壤有机碳储量和碳密度差异较大,分别介于(5.05±0.37)～(1101.74±205.40) TgC、(102.69±21.09)～(264.41±49.24) Mg·hm-2之间,其有机碳含量、碳密度和碳储量都随土层厚度的增加而降低.四川森林土壤有机碳密度空间分布特征明显,总体上表现出随纬度、海拔高度的增加而增加,随经度的增加而减小.从森林土壤生态系统水平监测森林土壤有机碳储量有助于提高其估算精度.     

近20年我国森林碳汇政策演变和评价

巩固提升生态系统碳汇能力是碳达峰十大行动计划之一,是助力碳中和目标实现、应对气候变化的重要举措。森林作为陆地生态系统中最大的碳库,是我国当前碳汇政策的主体。研究梳理了2000年以来我国森林碳汇有关政策的发展演变历程,并从生态政策、经济政策和保障体系建设三个维度分析和评价了政策成效与存在问题,以期为构建适应“双碳”目标的碳汇政策体系提供决策依据。研究结果表明：(1)从生态政策看：天然林保护、退耕还林还草和“三北”防护林三大林业工程增加了我国森林面积和蓄积量,显著提升了森林碳汇增量,但森林可持续经营管理体系尚未健全,需进一步精准提升森林质量,健全成果长效巩固机制,增强森林固碳能力;(2)就经济政策而言：我国已形成多层级林业碳汇交易市场,有效推动林业碳汇项目建设,同时各类金融产品的开发和补贴政策的实施为碳汇项目提供了多元化资金支持体系,但整体融资规模和补贴范围有限,需拓宽融资渠道,强化资金支持;(3)在保障体系建设方面：我国森林碳汇保障体系处于重点建设阶段,需完善森林碳汇有关法律法规、加快各类森林技术研发与标准制定,保障我国森林碳汇政策平稳运行。     

The production of phytolith‐occluded carbon in China's forests: implications to biogeochemical carbon sequestration

The persistent terrestrial carbon sink regulates long‐term climate change, but its size, location, and mechanisms remain uncertain. One of the most promising terrestrial biogeochemical carbon sequestration mechanisms is the occlusion of carbon within phytoliths, the silicified features that deposit within plant tissues. Using phytolith content–biogenic silica content transfer function obtained from our investigation, in combination with published silica content and aboveground net primary productivity (ANPP) data of leaf litter and herb layer in China's forests, we estimated the production of phytolith‐occluded carbon (PhytOC) in China's forests. The present annual phytolith carbon sink in China's forests is 1.7 ± 0.4 Tg CO₂ yr ^{? 1}, 30% of which is contributed by bamboo because the production flux of PhytOC through tree leaf litter for bamboo is 3–80 times higher than that of other forest types. As a result of national and international bamboo afforestation and reforestation, the potential of phytolith carbon sink for China's forests and world's bamboo can reach 6.8 ± 1.5 and 27.0 ± 6.1 Tg CO₂ yr^?1, respectively. Forest management practices such as bamboo afforestation and reforestation may significantly enhance the long‐term terrestrial carbon sink and contribute to mitigation of global climate warming.     

森林伐后碳减排核算方法演进与展望

森林生态系统的碳汇功能对我国完成“双碳目标”具有独特意义,其中森林伐后碳减排,包括木质林产品全生命周期内的碳储和替代减排,是增强林业中长期碳减排能力的重要路径。当前我国森林伐后碳减排研究尚落后于欧美等发达国家,不利于我国林业国家碳库模型的构建以及更好地指导固碳增汇的森林管理策略。系统回顾了近30余年国内外学术界关于森林伐后碳减排方法学的演进动态,总结了碳循环和碳减排模型的核心参数,为推进我国森林伐后碳减排研究提供理论基础。学术界近30余年涉及方法模型的主要成果如下：(1)建立并完善了立足于木材采伐国的生产法和简单分解法,以及立足于终端木质林产品消费国的储量变化法和大气流动法两类方法框架;(2)形成了体系化的碳储计算模型,并在包括发达国家和主要发展中国家取得了大量实测数据和参数积累;(3)初步完成了替代减排分析模型和基于情景设定的分析框架,并在以欧美国家为主体的部分地区进行了应用。在梳理历史文献的基础上,本研究认为当前存在的方法缺陷包括：第一,既有依靠实测调研获取数据的成本过高,限制了研究国家的深度和广度,尤其导致广大发展中国家研究较为薄弱;第二,当前方法框架在追踪木质林产品贸易流方面较...     

中国陆地生态系统碳源/汇整合分析

国家尺度陆地生态系统碳收支及其循环过程的研究对于提升地球系统科学与全球变化科学的科技创新能力、提高我国参与应对全球气候变化国际行动和维护国家利益的话语权、保障国家生态安全和改进生态系统管理都具有重要意义。近年来,我国已经在气候变化与陆地生态系统碳循环领域开展了大量的研究工作,主要包括国家清查、生态系统模型模拟、大气反演等手段。然而,由于大尺度陆地生态系统碳源/汇的估算存在很大的不确定性,目前尚未形成国家尺度的陆地生态系统碳源/汇的整合分析。通过搜集已发表的关于中国陆地生态系统及其组分碳源/汇的59篇文献,整合国家清查、生态系统模型模拟、大气反演3种研究手段,分析中国陆地生态系统碳源/汇大小以及时间尺度上的动态变化。结果表明,在1960s-2010s期间中国陆地生态系统碳汇整体呈上升趋势,平均为（0.213±0.030）Pg C/a,其中森林、草地、农田和灌木生态系统碳汇分别为（0.101±0.023）Pg C/a、（0.032±0.007）Pg C/a、（0.043±0.010）Pg C/a和（0.028±0.010）Pg C/a。森林生态系统中的植被碳汇远大于土壤碳汇,然而这种格局在草地和农田生态系统却相反,而且1960s-2010s期间中国主要植被类型的生态系统碳汇总体上随时间呈增加趋势。融合多源数据（地面观测、激光雷达、卫星遥感等）、多尺度数据（样地尺度、站点尺度、区域尺度）以及多手段数据（联网观测、森林清查、模型模拟）,有助于全面准确地评估中国陆地生态系统碳源/汇及其对气候变化的响应。     

Increased topsoil carbon stock across China's forests

Biomass carbon accumulation in forest ecosystems is a widespread phenomenon at both regional and global scales. However, as coupled carbon–climate models predicted, a positive feedback could be triggered if accelerated soil carbon decomposition offsets enhanced vegetation growth under a warming climate. It is thus crucial to reveal whether and how soil carbon stock in forest ecosystems has changed over recent decades. However, large‐scale changes in soil carbon stock across forest ecosystems have not yet been carefully examined at both regional and global scales, which have been widely perceived as a big bottleneck in untangling carbon–climate feedback. Using newly developed database and sophisticated data mining approach, here we evaluated temporal changes in topsoil carbon stock across major forest ecosystem in China and analysed potential drivers in soil carbon dynamics over broad geographical scale. Our results indicated that topsoil carbon stock increased significantly within all of five major forest types during the period of 1980s–2000s, with an overall rate of 20.0 g C m^?2 yr^?1 (95% confidence interval, 14.1–25.5). The magnitude of soil carbon accumulation across coniferous forests and coniferous/broadleaved mixed forests exhibited meaningful increases with both mean annual temperature and precipitation. Moreover, soil carbon dynamics across these forest ecosystems were positively associated with clay content, with a larger amount of SOC accumulation occurring in fine‐textured soils. In contrast, changes in soil carbon stock across broadleaved forests were insensitive to either climatic or edaphic variables. Overall, these results suggest that soil carbon accumulation does not counteract vegetation carbon sequestration across China's forest ecosystems. The combination of soil carbon accumulation and vegetation carbon sequestration triggers a negative feedback to climate warming, rather than a positive feedback predicted by coupled carbon–climate models.     

省域视角下中国森林碳汇空间外溢效应与影响因素

森林碳汇空间相关性与溢出效应对林业产业的区域统筹发展具有重要作用,科学核算各地区的森林碳汇量并分析其空间关联特征是制定差异化碳汇发展政策的重要基础。以森林蓄积量扩展法核算我国31个省(市、自治区)1993—2018年6次森林资源清查期间的森林碳汇量,探究省域间森林碳汇量的相关性特征,并利用空间计量模型分析森林碳汇的外溢效应和影响因素。结果表明：(1)我国整体森林碳汇量不断增加,不同地区的森林碳汇量差别较大。西南省份和东北林区森林碳汇量处于第一梯队,上海和北京碳汇增速较快。(2)研究期间内的Moran′s I指数先呈现倒“V”形的变化特征,之后又以较为稳定的趋势上升,我国各地区的森林碳汇分布存在显著的空间关联性。(3)森林碳汇的空间外溢效应显著,根据空间杜宾模型将外溢效应分解为直接效应、间接效应和总效应。林业管理水平和森林蓄积水平对本地和相邻地区森林碳汇量有正向影响,林业产业发展水平对本地区的森林碳汇量有负向影响。综上,我国各地方政府对差异化林业碳汇政策的制定和执行应兼顾区域因素,以我国林业政策的总体空间规划来综合统筹各区域森林政策,在“山水林田湖草沙”的命运共同体理念引领下,实现林业的...