造林对中国陆地碳循环的影响研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 史军 |
| 答辩日期 | 2005-08-31 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 刘纪远 |
| 关键词 | 造林 人工林 生物量碳储量 土壤碳 净初级生产力(NPP) 模型模拟 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 地图学与地理信息系统 |
| 英文摘要 | 大气CO2浓度急剧增加是当前人类面临的最为严峻的环境问题之一，也成为制约人类社会经济持续发展的重要因素。减缓大气CO2浓度增加、提高陆地碳储存和吸收能力成为国际碳循环研究的最重要内容之一。造林，作为一种土地利用变化和陆地管理活动，能够临时增加陆地碳储量，并可用来替代工业碳减排，因而受到国际社会的普遍关注和重视。研究造林与陆地碳循环之间的关系，对于我国的陆地碳收支评估、生态环境建设和气候外交谈判，都具有非常重要的意义。 本文基于文献数据、国家统计数据和遥感反演数据，运用统计分析方法、GIS方法和碳循环模型方法，研究了我国人工林地的碳现状和碳变化。文章首先利用样地数据对我国人工林地的土壤碳、生物量碳和生产力进行机理性和规律性分析，找出造林后人工林碳分布和变化的一般规律和总体趋势，明确其空间差异和时间动态，并对各个影响因子进行单独分析和综合分析；然后利用全国五次森林资源清查统计数据对我国人工林20年间的生物量碳储量和分布变化进行国家级、地区级和省市级的不同龄级水平上的研究，给出了20年间全国造林的碳储存总量和在地区、省市之间的分布，指出了20年间和最近10年间各级研究区的碳储量和密度的绝对和相对变化；再次，利用文献数据，验证碳核算模型CO2FIX对我国南方四省(浙江、福建、江西和湖南)杉木人工林的模拟效果，然后用该模型模拟四省杉木人工林在103年期间生物量、土壤和木材产品中的碳动态；最后，应用GLO-PEM模式反演结果，对我国人工林地及不同人工林类型NPP的空间分布及在过去20年间的年际变化和月动态进行研究，并与天然林进行对比。以上研究结果表明： 1) 人工林地表层土壤碳储量低于相同取样深度的森林地；不同人工林类型下土壤碳储量的差别主要表现在10-20cm深度；表面土壤碳储量随着年降水量的增加而增加，随着年均温的增加而降低；样地数据分析表明，造林后土壤碳储量在表层0-20cm、20-40cm和0-40cm深度的年相对增加率分别为1.58%、2.76%和1.98%；造林后最初5年，土壤碳呈下降趋势，然后开始恢复增加，林龄超过20年后，土壤碳增加减慢；耕地和荒山荒地造林后，土壤碳增加较多，而草地土壤碳变化很小；营造阔叶林或针阔叶混交林后土壤碳增加较快，而针叶林造林后土壤碳减少或变化很小。 2) 中国人工林地生物量碳储量和生产力以针阔叶混交林为最高，以落叶阔叶林为最低；人工林地下部分与地上部分的平均生物量比为0.26；各种人工林树干所占总生物量的比例随着林龄增加而增加，而树枝、树叶和树根则随林龄增加而降低，多数变化接近于一种对数关系；各组分(枝、叶和根)相对于树干的年生长率都随林龄的增加而降低，用乘幂关系来表示好一些。 3) 过去20年来，通过造林和林木生长，我国人工林生物量碳储量由0.28 PgC增加到0.86 PgC，净增加0.58PgC，年均增加0.026 PgC；碳密度由23.32 MgC/hm2增加29.35 MgC/hm2。人工林碳储量在所有地区都增加，中南与华东地区增加最多，而西北地区最少；碳储量的增加主要是在80年代中期以后；福建省人工林碳储量和碳密度都增加最多，而湖南和山东碳储量减少。最近10年，则是广东人工林碳储量增加最多，新疆人工林碳密度增加最多。 4) 样地数据与模拟结果的对比表明，CO2FIX V 3.1能够较好对我国南方四省(浙江、福建、江西和湖南)杉木人工林的生物量碳进行模拟，模型所选用的其它参数，也都在研究区域具有很好的代表性和适用性。假定杉木人工林的生长速度和当地气候都不变，并且对木材产品的利用效率和林地面积都不变的情况下，四省的杉木用材林在103年期间共能向大气吸收0.18 PgC。 5) 过去20年间，我国人工林地NPP的高值出现在南方十省，低值出现在一些半干旱、干旱地区；全国人工林的年均NPP为663.37gCm-2yr-1，高于天然林地的462.75 Cm-2yr-1；人工林的NPP年均增长率为0.39％；广东NPP总量增加最多，而新疆NPP总量减少；人工林NPP的增加主要是发生在90年代后期，尤其是7、8两个月，NPP增加最多，分别比80年代初期月增加了15.26和16.26 gCm-2。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-12-16 |
| 页码 | 244 |
| 源URL | [http://192.168.22.105/handle/311030/100]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 史军. 造林对中国陆地碳循环的影响研究[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院研究生院. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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