中国森林生态系统植被碳储量 时空动态变化研究

doi:10.11820/dlkxjz.2007.06.001

地理科学进展 ›› 2007, Vol. 26 ›› Issue (6): 1-16.doi: 10.11820/dlkxjz.2007.06.001

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中国森林生态系统植被碳储量时空动态变化研究

徐新良, 曹明奎,李克让

中国科学院地理科学与资源研究所, 北京100101

收稿日期:2007-09-01 修回日期:2007-11-01 出版日期:2007-11-25 发布日期:2007-11-25
作者简介:徐新良(1972 -), 男, 山东青岛人, 博士, 主要从事土地利用/土地覆被变化与陆地碳循环遥感研究.E-mail: xuxl@lreis.ac.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目( 40601079) 、国家重点基础研究计划(G2002CB412507) .

Tempor al- Spatial Dynamics of Carbon Storage of For est Vegetation in China

XU Xinliang, CAO Mingkui, LI Kerang

Institute of Geographical Sciences and Nature Resources Research, CAS, Beijing 100101

Received:2007-09-01 Revised:2007-11-01 Online:2007-11-25 Published:2007-11-25

摘要/Abstract

摘要：

森林是陆地生态系统的主体, 在全球碳循环中起着十分重要的作用。本文利用20 世纪70 年代以来的六次森林清查资料, 结合森林生物量实测数据, 采用分树种、分龄组的生物量—蓄积拟合关系, 估算了中国20 世纪70 年代以来森林植被碳储量的动态变化。结果表明: 我国六次森林资源清查中森林的植被总碳储量分别为3.8488PgC、3.6960PgC、3.759PgC、4.1138PgC、 4.6563PgC 和5.5064PgC, 虽然存在一定的波动现象, 但总体增长趋势明显, 尤其是80 年代以来, 植被碳储量净增加1.8104PgC, 平均每年以0.0823PgC 的速率增加, 这表明80 年代以来我国森林植被一直起着明显的CO₂ 汇的作用。从碳密度的变化看, 70 年代以来我国森林植被平均碳密度增长了3.001Mgha ^-1, 其中幼龄林与中龄林碳密度分别增长5.2871Mgha ^-1 和0.6022 Mgha ^{-1<,sup>, 而成熟林碳密度却降低了0.7581Mgha ^-1, 可见中国森林植被的碳汇功能主要来自于人工林的贡献, 而且随着幼龄林、中龄林碳储量和碳密度的增长, 中国森林植被的碳汇功能将进一步增强。我国森林植被碳储量和碳密度空间差异显著, 森林植被碳库主要集中于东北和西南地区, 平均碳密度以西南、东北以及西北地区为大, 中国森林植被碳储量和碳密度的这种空间分布规律与人类活动对森林的干扰强度密切相关。}

关键词: 森林生态系统, 森林资源清查资料, 碳储量, 碳密度

Abstract:

Forest is the first major form of terrestrial ecosystem and plays an important dominant role in global carbon cycle. In this study, we developed an age - based volume - to - biomass method to estimate the carbon storage of Chinese forests between 1973 and 2003 by using inventory data of six periods and forest biomass data obtained from direct field measurements. The results show that the total vegetation carbon storage of Chinese forests in the six periods (1973～ 1976, 1977～1981, 1984～1988, 1989～1993, 1994～1998 and 1999～2003) is 3.8488 PgC, 3.6960 PgC, 3.759 PgC, 4.1138 PgC, 4.6563 PgC and 5.5064 PgC, respectively. Although the results of different periods is fluctuates their trends are an increase with the time. Especially, since 1980s the total vegetation carbon storage of Chinese forests has increased 1.8104PgC and accumulated about 0.0823PgC per year. It means that Chinese forests play a role as a significant sink of atmospheric carbon dioxide in that period. On the other hand, the mean carbon density of Chinese forests has increased 3.001Mgha^{- 1} since 1970s, and that of young and middle- aged forests has increased 5.2871 and 0.6022Mgha ^{- 1}, respectively, but that of mature forests has decreased by 0.7581Mgha^{- 1}. This phenomenon suggests that the carbon fixation ability of Chinese forests primarily derives from forest plantation and it would be enhanced with carbon storage and carbon density increasing of young and middle- aged forests. The carbon stocks and densities of Chinese forests vary greatly in space. The larger carbon storage is primarily found in north eastern and south western regions, and higher C density mostly occurs in north eastern, south western and north western regions. These spatial distribution characteristics of carbon storage and mean C density in Chinese forests are prominently determined by human activities.

Key words: carbon density, carbon storage, forest ecosystem, forest inventory data

徐新良, 曹明奎,李克让. 中国森林生态系统植被碳储量时空动态变化研究[J]. 地理科学进展, 2007, 26(6): 1-16.

XU Xinliang, CAO Mingkui, LI Kerang. Tempor al- Spatial Dynamics of Carbon Storage of For est Vegetation in China[J]. PROGRESS IN GEOGRAPHY, 2007, 26(6): 1-16.

参考文献

[1] 刘华, 雷瑞德. 我国森林生态系统碳储量和碳平衡的研究方法及进展. 西北植物学报, 2005, 25(4): 835～843.

[2] 杨洪晓, 吴波等. 森林生态系统的固碳功能和碳储量研究进展. 北京师范大学学报(自然科学版), 2005, 41 (2)172～177.

[3] 史军, 刘纪远等. 造林对陆地碳汇影响的研究进展. 地理科学进展, 2004, 23(2):58～67.

[4] Houghton R A. Land- use change and the carbon cycle. Global Change Biology, 1995, 1:275～287.

[5] Detwiler R P, Hall C S. Tropical forests and the global carbon cycle. Science, 1988, 239:42～47.

[6] 耿元波, 董云社, 孟维奇. 陆地碳循环研究进展. 地理科学进展, 2000,19(4):297～306.

[7] Schimel D S, House J I, et al. Recent patterns and mechanisms of carbon exchange by terrestrial ecosystems. Nature, 2001, 414: 169～172.

[8] 陶波, 葛全胜等. 陆地生态系统碳循环研究进展. 地理研究, 2001, 20: 564～575.

[9] 方精云, 柯金虎, 唐志尧等. 生物生产力的“4P”概念、估算及其相互关系. 植物生态学报, 2001, 25: 414～419.

[10] 方精云. 北半球中高纬度的森林碳库可能远小于目前的估算. 植物生态学报, 2000, 24( 5) : 635～638.

[11] 康惠宁, 马钦彦等. 中国森林C 汇功能基本估计. 应用生态学报, 1996, 7(3):230～234.

[12] Fang J Y, Chen A P, et al . Changes in forest biomass carbon storage in China between 1949 and 1998. Science, 2001, 292, 2320～2322.

[13] 王效科, 冯宗炜等. 中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究. 应用生态学报, 2001, 12( 1) : 13～16.

[14] 赵敏, 周广胜. 中国森林生态系统的植物碳贮量及其影响因子分析. 地理科学, 2004, 24(1):50～54.

[15] 周玉容, 于振良等. 我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡. 植物生态学报, 2000 , 24 (5) :518～522.

[16] 方精云, 刘国华, 徐嵩龄. 我国森林植被的生物量和净生产量. 生态学报,1996, 16:497～508.

[17] 王绍强, 陈育峰. 陆地表层碳循环模型研究及其趋势. 地理科学进展, 1998,17(4):64～72

[18] 张镱锂, 张玮等. 基于土地利用/覆被分类系统估算碳储量的差异—以海南岛森林为例. 地理科学进展, 2004,23(6): 63～70.

[19] 中华人民共和国林业部. 全国森林资源统计( 1973—1976) . 北京: 中国林业出版社, 1977.

[20] 中华人民共和国林业部. 全国森林资源统计( 1977—1981) . 北京: 中国林业出版社, 1982

[21] 中华人民共和国林业部. 全国森林资源统计( 1984—1988) . 北京: 中国林业出版社, 1989.

[22] 中华人民共和国林业部. 全国森林资源统计( 1989—1993) . 北京: 中国林业出版社, 1994.

[23] 中华人民共和国林业部. 全国森林资源统计( 1994—1998) . 北京: 中国林业出版社, 2000.

[24] 中华人民共和国林业部. 全国森林资源统计( 1999—2003) . 北京: 中国林业出版社, 2005.

[25] Brown S L, Schroeder P E, Kern J S. Spatial distribution of biomass in forests of the eastern USA. Forest Ecology and Management, 1999, 123:81～90.

[26] 罗天祥. 中国主要森林类型生物生产力格局及其数学模型( 博士论文) . 中国科学院地理科学与资源研究所, 1996.

[27] 史军. 造林对中国陆地碳循环的影响研究( 博士论文) . 中国科学院地理科学与资源研究所, 2005.

[28] Zhao M, Zhou G. Estimation of biomass and net primary productivity of major planted forests in China based on forest inventory data. Forest Ecol. Manag, 2005 207, 295～313.

[29] Zhou G, Wang Y, et al. Estimating biomass and net primary production from forest inventory data- a case study of Chinas Larix forests. Forest Ecol. Manag., 2002, 169, 149～157.

[30] Dixon R K, Brown S. et al. Carbon pools and flux of global forest ecosystems. Science, 1994, 262:185～190.

[31] Johnson W C, Sharpe D M. The ratio of total to merchantable forest biomass and its application to the global carbon budget .Canadian Journal of Forest Research, 1983, 13: 372～383.

[32] 方精云, 陈安平. 中国森林植被碳库的动态变化及其意义. 植物学报, 2001, 43(9): 967～973.

[33] Brown S L, Schroeder P E. Spatial patterns of aboveground production and mortality of woody biomass for eastern U.S. forests. Ecol Appl, 1999, 9: 968～980.

[34] Schroeder P, Brown S et al. Biomass estimation for temperate broadleaf forests of the United States using inventory data. For Sci, 1997, 43 :424～434.

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[1]	沈亚婷, 路国慧, 胡俊栋, 王学军. 短期乔木林灌木林和草地演替的土壤剖面¹³C分布特征[J]. 地理科学进展, 2012, 31(11): 1460-1466.
[2]	胡世辉1\|章力建2. 西藏工布自然保护区生态系统服务价值评估与管理[J]. 地理科学进展, 2010, 29(2): 217-224.
[3]	遇蕾, 任国玉. 过去陆地生态系统碳储量估算研究[J]. 地理科学进展, 2007, 26(3): 68-79.
[4]	张文娟,王绍强,常华,于贵瑞. 遥感在土壤碳储量估算中的应用[J]. 地理科学进展, 2005, 24(3): 118-126.
[5]	张镱锂, 张玮, 丁明军. 基于土地利用/覆被分类系统估算碳储量的差异——以海南岛森林为例[J]. 地理科学进展, 2004, 23(6): 63-70.
[6]	王绍强, 周成虎, 罗承文. 中国陆地自然植被碳量空间分布特征探讨[J]. 地理科学进展, 1999, 18(3): 238-244.
[7]	张镱锂, 张玮, 丁明军. 基于土地利用/覆被分类系统估算碳储量的差异——以海南岛森林为例[J]. 地理科学进展, 0, 0(): 63-70.

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