人工林经营与全球变化减缓

以全球变暖和大气CO2浓度增加为主要特征的全球气候变化正在改变着陆地生态系统的结构和功能,威胁着人类的生存与健康,因而受到世界各国政府和科学家的普遍关注。森林,特别是森林土壤在全球碳循环中扮演着碳源、汇、库的角色,但其受到气候、森林类型和土地利用与覆被变化等自然和人为因素的综合调控。人工林的碳汇作用被认为是减缓全球变化的一种可能机制和最有希望的选择而成为全球变化减缓研究的核心内容。人工林土壤的碳汇功能受到经营水平的调控,同时还受到全球变暖的反馈作用。因此,人工林土壤碳汇形成机制及调控技术、基于增强土壤碳汇功能增强的人工林经营与管理技术、人工林生态系统的碳通量以及人工林碳汇与碳贸易等是未来全球变化和林业生态工程研究的重点内容。     

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。     

气候变暖下水圈甲烷排放及其微生物学机制

大气温室气体浓度升高导致的气候变暖已对人类社会可持续发展带来了严重影响。水圈生态系统既是全球最为重要的碳汇之一,也是全球最为重要的甲烷自然排放源。因此,阐明气候变暖背景下水圈甲烷排放格局及其相关微生物调控机制,是认识未来地球气候系统演变机理、预测未来全球变化潜在情景的关键命题,也将为如何高效发挥水圈碳汇潜力提供基础理论支撑,更好应对全球气候变化问题。本文主要综述了气候变暖背景下主要水圈生态系统中微生物介导的甲烷排放研究的现状与趋势,介绍了水圈甲烷排放格局及其气候变暖背景下的演变趋势,回顾了气候变暖对甲烷代谢相关微生物群落与功能的复杂调控作用。基于目前的研究现状,未来亟需通过微观机制与宏观过程相结合的途径,并基于生态系统复杂性和气候变暖长期性开展相关研究。同时,建议应加强对海洋等相对薄弱区域的研究。     

我国生物能源产业健康发展的对策思考

居高不下的石油价格引发人们积极寻找石油替代资源．全球气候变暖促使大家减少化石燃料的使用以减排温室气体。利用生物质燃料、化学品和合成材料可以同时达到替代石油资源和减少CO2排放两个目的．因而正在受到全世界的普遍关注。在我国许多地方、不少企业也都以极高的热情发展生物能源产业．其目的不仅在于替代石油资源和减排CO2,还希望开发新的经济增长点。     

我国生物能源产业健康发展的对策思考

居高不下的石油价格引发人们积极寻找石油替代资源．全球气候变暖促使大家减少化石燃料的使用以减排温室气体。利用生物质燃料、化学品和合成材料可以同时达到替代石油资源和减少CO2排放两个目的．因而正在受到全世界的普遍关注。在我国许多地方、不少企业也都以极高的热情发展生物能源产业．其目的不仅在于替代石油资源和减排CO2,还希望开发新的经济增长点。     

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。     

南亚热带不同造林模式碳汇林土壤碳积累与碳汇功能

碳汇林能够固定大气二氧化碳,在缓解全球变暖中起着重要的作用,研究南亚热带地区不同造林模式碳汇林土壤碳的累积,有助于为不同造林模式的碳汇林土壤碳汇功能评价提供科学依据。采用单因素随机区组设计,对立地条件基本一致的研究区采用新造林(Ⅰ)、封山育林(Ⅱ)和补植套种(Ⅲ) 3种造林模式进行碳汇造林,从而研究不同造林模式土壤碳积累与碳汇功能。结果表明:碳汇造林5年期间,土壤全碳含量差异显著,不同造林模式0—20 cm土壤层碳含量差异显著(P0.05),其变化幅度最大,介于(-0.861±1.893)—(3.021±1.577) g C/kg之间。经过接近5年的碳汇造林,不同造林模式0—60 cm土壤层碳储量变化量介于(-2.233±3.540)—(8.670±2.342) Mg C/hm2之间,其中新造林(Ⅰ)与补植套种(Ⅲ)土壤碳储量变化量差异极显著(P0.01);碳汇造林5年,土壤碳储量显著增加,各造林模式土壤碳汇量由大到小依次为Ⅲ Ⅱ Ⅰ,封山育林(Ⅱ)和补植套种(Ⅲ)的土壤碳汇效益显著。采取新造林模式的初始5年,不利于土壤的碳积累,而采取补植套种模式既有利于土壤碳固定,也有利于土壤碳的积累。     

不同生态调控情景下人工林可持续经营收益研究

在林业碳汇项目设计与作业标准基础上,将中国东北地区典型人工林生长与经营相关多源数据融合,运用系统动力学理论与方法,构建人工林生态经济系统模型,通过设计实施主伐/间伐、营造混交林、补植补造等不同生态调控情景,模拟并预测人工林可持续经营的生态—经济收益,以此掌握人工林生态调控机制,并为人工林可持续经营决策提供参考。模拟结果显示：(1)高初植密度能有效增汇,而低初植密度相比基准情景则减少了碳汇;(2)高主伐率使得木材收益大幅提升,而无主伐限制了木材收益,且从长期来看碳汇收益有限;(3)高密度-无主伐情景下的累计碳汇量最大,高密度-高主伐情景下的木材收益净现值和总收益净现值最大;若以可持续经营为目标,平衡生态收益和经济收益,则高密度-高主伐情景为理想选择,该情景的累计碳汇量相比高密度-无主伐情景损失有限,对应碳汇收益净现值为357.9万元,以5%贴现率计算的木材总收益和累计总收益的净现值分别为1219.35万元和1577.25万元。由此证实了以林业碳汇项目为依托,因地制宜地构建将造林、抚育、采伐、再造林更新于一体的人工林可持续经营项目,平衡发挥森林生态系统的综合功能,可纾解因无法采伐所带来的高...     

中国增汇型气候保护政策实施对经济的影响

系统地给出了中国实施增汇型CO2减排政策对宏观经济影响的模拟结果,所采用的模拟系统包括基于Pizer,Demeter,Zwaan工作发展的中国气候保护决策支持系统和中国经济可计算一般均衡(CGE)系统。研究结果表明,增汇型气候保护政策较其他单一的气候保护政策更有利于国家经济安全;虽然增汇型气候保护政策在短期内会对国家GDP产出造成影响,但从长远角度看,增汇型气候保护将带动经济的发展,是一项值得推广的减排政策。同时,发现中国实行每年增加4%的碳汇和实施4%能源替代以减少CO2排放控制率,辅助于0.2%的生产型CO2排放控制率,如果能够促进世界其它地区到2050年减排1990年的10%的CO,是一个合适的方案。     

大气二氧化碳浓度增高与植物水分利用效率(综述)

自工业革命以来,人类消费大量煤炭和石油等矿物燃料使大气层CO2等温室气体的浓度在不断上升,大气层截获更多的太阳辐射,导致地球变暖。虽然有报告指出,将来全球气候变暖不会像预测的那么严重,结果也不会是全世界一样,地球变暖是人为原因还是自然现象的争议也很多,但越来越多的研究结果证明,人类活动导致全球变暖的现象确实存在,CO2等温室气体的大量排放最终将造成气温和雨量的变化,海平面上升和冰川后退,并影响全球的作物产量和植被生产力。大气CO2浓度的增高对作物和植被的影响以及绿色植物在吸收CO2、延缓地球变暖中所发挥…     

透光分层疏透度测定及其在次生林结构研究中的应用

次生林是中国森林的主体,对其进行合理的经营无疑对中国天然林资源保护及国家生态安全建设具有重大意义．次生林的结构(尤其是垂直结构)是该林种合理经营的重要因素．本文在以往研究的基础上,引入了分层疏透度的概念,并以透光分层疏透度表征林分的垂直结构;详细介绍了应用全天照片测定透光分层疏透度的方法与步骤．分析了透光分层疏透度在次生林结构研究和次生林的经营理论与技术研究中的应用前景．     

Simulating forest ecosystem response to climate warming incorporating spatial effects in north-eastern China

Aim Predictions of ecosystem responses to climate warming are often made using gap models, which are among the most effective tools for assessing the effects of climate change on forest composition and structure. Gap models do not generally account for broad‐scale effects such as the spatial configuration of the simulated forest ecosystems, disturbance, and seed dispersal, which extend beyond the simulation plots and are important under changing climates. In this study we incorporate the broad‐scale spatial effects (spatial configurations of the simulated forest ecosystems, seed dispersal and fire disturbance) in simulating forest responses to climate warming. We chose the Changbai Natural Reserve in China as our study area. Our aim is to reveal the spatial effects in simulating forest responses to climate warming and make new predictions by incorporating these effects in the Changbai Natural Reserve. Location Changbai Natural Reserve, north‐eastern China. Method We used a coupled modelling approach that links a gap model with a spatially explicit landscape model. In our approach, the responses (establishment) of individual species to climate warming are simulated using a gap model (linkages ) that has been utilized previously for making predictions in this region; and the spatial effects are simulated using a landscape model (LANDIS) that incorporates spatial configurations of the simulated forest ecosystems, seed dispersal and fire disturbance. We used the recent predictions of the Canadian Global Coupled Model (CGCM2) for the Changbai Mountain area (4.6 °C average annual temperature increase and little precipitation change). For the area encompassed by the simulation, we examined four major ecosystems distributed continuously from low to high elevations along the northern slope: hardwood forest, mixed Korean pine hardwood forest, spruce‐fir forest, and sub‐alpine forest. Results The dominant effects of climate warming were evident on forest ecosystems in the low and high elevation areas, but not in the mid‐elevation areas. This suggests that the forest ecosystems near the southern and northern ranges of their distributions will have the strongest response to climate warming. In the mid‐elevation areas, environmental controls exerted the dominant influence on the dynamics of these forests (e.g. spruce‐fir) and their resilience to climate warming was suggested by the fact that the fluctuations of species trajectories for these forests under the warming scenario paralleled those under the current climate scenario. Main conclusions With the spatial effects incorporated, the disappearance of tree species in this region due to the climate warming would not be expected within the 300‐year period covered by the simulation. Neither Korean pine nor spruce‐fir was completely replaced by broadleaf species during the simulation period. Even for the sub‐alpine forest, mountain birch did not become extinct under the climate warming scenario, although its occurrence was greatly reduced. However, the decreasing trends characterizing Korean pine, spruce, and fir indicate that in simulations beyond 300 years these species could eventually be replaced by broadleaf tree species. A complete forest transition would take much longer than the time periods predicted by the gap models.     

中国城市森林研究现状及发展趋势

工业的发展与人口剧增使城市环境不断恶化 ,引起人们对生活空间质量日益关注与重视。城市森林作为解决城市环境问题的有效途径而得到广泛研究。为推进城市森林的进一步研究 ,本文阐明了城市森林的概念、性质、分类及范围 ,并从城市森林的研究方法、结构、功能、维护管理与规划建设等几方面 ,对我国城市森林的研究现状、存在的问题及发展趋势进行了探讨。     

生物柴油的应用研究进展

综述了国内外生物柴油的应用和生产现状,介绍了生物柴油的主要特性以及直接混合、微乳液、高温热裂解、化学酯交换、生物酶催化和超临界甲醇法等生产生物柴油的方法,阐述了我国发展生物柴油的重要意义,并提出了我国发展生物柴油技术的建议。     

Training zoo biology in tropical countries: A report on a method and progress

In 1987 the National Zoological Park inaugurated a Zoo Biology training program for developing country zoos, particularly those in the tropics where the threats to biological diversity are greatest. The program last 2 to 4 weeks, is targeted to mid-level zoo managers, and aspires to improve the care and management of wildlife in zoos through in situ training. A host zoo in the foreign country is responsible for selecting and inviting trainees from other zoos in the country or region. Training activities include daily lectures, demonstrations, quizzes, problem solving exercises, and class projects. In addition, the class participates in creating an animal inventory for the host zoo, and endemic species are identified for studbook compilation and captive propagation projects. Most mid-level zoo managers in tropical developing countries are college-educated men in their thirties, and have on average less than 10 years of zoo experience. We evaluate our program, and discuss the problems confronting tropical zoos in the developing world. Finally, we suggest ways that zoos in developed countries can influence tropical conservation through training and education.     

Initial responses of soil CO2 efflux and C, N pools to experimental warming in two contrasting forest ecosystems, Eastern Tibetan Plateau, China

Alpine ecosystems are harsh environments where low temperatures are generally a limiting factor. Predicted global warming is thus expected to have a profound impact on alpine ecosystems in the future. This study was conducted to compare the effect of experimental warming on soils in two contrasting forest ecosystems (a dragon spruce plantation and a natural forest) using the open top chamber (OTC) method in the Eastern Tibetan Plateau of China. The OTC enhanced average daily mean soil temperatures by 0.61°C (plantation) and 0.55°C (natural forest), respectively, throughout the growing season. Conversely, soil volumetric moisture declined by 4.10% in the plantation and by 2.55% in the natural forest. Across all measuring dates, warming increased average soil CO₂ efflux by 10.6% in the plantation and by 15.4% in the natural forest. However, elevated temperatures did not affect the respiration quotient in either forest. Two-stage sulfuric acid hydrolysis was used to quantify labile and recalcitrant C and N fractions in the two contrasting soils. Warming significantly reduced labile C and N fractions in both ecosystems but did not influence the total, recalcitrant and microbial biomass C and N pools. Labile C, N and microbial biomass C showed significant interactions in warming × forest type × season. Irrespective of warming treatments, all measured pools were significantly larger in the natural forest compared to the plantation. Taken together, our results indicate that the lowered soil labile C and N pools may be induced by the increased soil CO₂ efflux. The responses of the natural forest soil were more sensitive to experimental warming than those of the plantation. We conclude that reforestation dramatically lowers soil C and N pools, further affecting the responses of forest soils to future global warming.     

加入WTO后我国生物技术产业发展战略

加入WTO后,我国生物技术产业将面临严峻的机遇与挑战,如何面对这一实际情况及采取哪些措施将直接影响目前还处于发展初期的我国生物技术产业,并对我国21世纪生物技术产业的可持续发展具有重要的意义,本文论述了我国生物技术产业发展现状,存在问题及国外发达国家生物技术产业发展现状,政策及法规,提出了加入WTO后适合我国国情的生物技术产业发展战略的建议。     

森林土壤有机碳分解对模拟增温的响应

由化石燃料燃烧和土地利用变化引起的全球气候变暖是地球上最严重的人为干扰之一,对陆地生态系统结构和功能产生重要的影响。土壤有机碳（SOC）是陆地生态系统最大的碳库,其微小变化都会影响全球碳平衡和气候变化。近30年来,国内外学者在不同森林生态系统相继开展了野外模拟增温对SOC分解的影响及其调控机制研究。基于在全球建立的26个野外模拟气候变暖实验平台,系统分析增温对森林生态系统SOC分解的影响格局和潜在机制,发现增温通常促进森林SOC的分解,对气候变暖产生正反馈作用。然而,因增温方式和持续时间、土壤微生物群落结构和功能的多样性、SOC结构和组成的复杂性、植物-土壤-微生物之间相互作用以及森林类型等不同而存在差异,导致人们对森林SOC分解响应气候变暖的程度及时空格局变化缺乏统一的认识,且各类生物和非生物因子的相对贡献尚不清楚。基于已有研究,从土壤微生物群落结构和功能、有机碳组分以及植物-土壤-微生物互作3个方面构建了气候变暖影响SOC分解的概念框架,并进一步阐述了今后的重点研究方向,以期深入理解森林生态系统碳-气候反馈效应,为制定森林生态系统管理措施和实现"碳中和"提供科学依据。1）加强模拟增温对不同森林生态系统（特别是热带亚热带森林生态系统） SOC分解的长期观测研究,查明SOC分解的时空动态特征;2）加强土壤微生物功能群与SOC分解之间关系的研究,揭示SOC分解对增温响应的微生物学机制;3）形成统一的SOC组分研究方法,揭示不同碳组分对增温的响应特征和机制;4）加强森林生态系统植物-土壤-微生物间相互作用对模拟增温的响应及其对SOC分解调控的研究;5）加强模拟增温与其他全球变化因子（例如降水格局变化、土地利用变化、大气氮沉降）对SOC分解的交互作用,为更好评估未来全球变化背景下森林土壤碳动态及碳汇功能的维持提供理论基础。     

中国经济林生态系统服务价值评估

基于中国经济林生态系统的长期、连续定位观测,采用第6次全国森林资源清查数据和国内外权威部门公布的价格参数数据,利用市场价值法、费用代替法、替代工程法等方法定量评价了2003年我国不同省份经济林生态系统的服务价值.结果表明：2003年,我国经济林生态系统服务总价值为11763.39×10⁸元,经济林产品总价值占总生态价值的19.93%,经济林除为社会提供直接产品外,还具有巨大的生态经济价值;各项功能的价值量依次为涵养水源＞固碳制氧＞生物多样性保护＞保育土壤＞净化环境＞营养积累;我国各省区经济林生态系统服务价值的空间格局与水热条件和生物多样性的分布具有趋同性.了解各省区经济林生态系统服务价值的差异,对改变目前我国经济林生产布局的不合理与经营上的弊端以及引导经济林向优质、高效、现代化方向健康发展具有重要意义.     

20世纪90年代以来中国西南地区土地覆被变化

西南地区是我国重要的生态安全屏障区,也是气候敏感区和生态脆弱区。20世纪90年代以来,西南地区土地覆被发生了巨大变化,对生态环境和生态系统服务功能产生重大影响。基于全国30 m土地覆被数据集,分析了近20 a来西南地区土地覆被格局、变化及驱动因素。同时,基于MODIS-NDVI数据,利用像元二分模型估算了2000—2010年250 m分辨率年最大植被覆盖度,对森林、灌丛和草地的植被覆盖度变化进行分析。结果表明:1)2010年西南地区土地覆被以森林和草地为主,分别占总面积的29.08%和24.11%。2)1990—2010年西南地区森林、湿地和人工表面分别增加1.39%、5.86%和48.57%,灌丛、耕地和裸露地分别减少2.12%、2.88%和0.64%,变化的区域主要集中在生态建设重点区、城市圈、地震灾区、三峡库区、三江源区、青藏高原东南部和云南南部。3)2000—2010年西南地区森林、灌丛和草地植被覆盖度呈增加趋势的面积分别占26.54%、32.53%和28.87%,但汶川地震重灾区、横断山区、云南南部等地的森林及灌丛植被覆盖度下降,青藏高原东南部、川西高原草地退化。近20 a来,尽管气候变化对西南地区的土地覆被有一定影响,但人类活动仍然是导致其变化及时空差异的主要原因。