我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡

森林生态系统碳平衡模型研究森林生态系统碳平衡模型研究摘要：森林生态系统碳平衡是指森林生态系统在一定时期内吸收二氧化碳和释放二氧化碳之间的差异，对于研究碳循环和应对气候变化具有重要意义。

本论文主要介绍了森林生态系统碳平衡模型的研究进展和应用，以及未来的发展方向。

首先，从植物光合作用、呼吸作用以及土壤碳储量等方面介绍了森林生态系统碳平衡的基本原理。

然后，对多种森林生态系统碳平衡模型进行了概述和评价。

最后，分析了当前研究的不足之处，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：森林生态系统，碳平衡，模型，碳循环，气候变化引言随着全球气候变化的日益加剧，了解和研究森林生态系统碳平衡对于应对气候变化和进行可持续林业管理至关重要。

森林生态系统碳平衡是指森林生态系统在一定时期内吸收二氧化碳和释放二氧化碳之间的差异，是影响全球碳循环和气候变化的重要因素之一。

准确地估算和预测森林生态系统的碳平衡可以为气候变化的应对、碳排放的减少以及生态系统的管理提供科学依据。

一、森林生态系统碳平衡的基本原理1.1 植物光合作用和呼吸作用植物光合作用是指植物利用光能进行化学反应，将二氧化碳和水转化为有机物质，同时释放氧气。

这个过程使植物能够吸收大量的二氧化碳并促进生长。

植物的呼吸作用是指植物将有机物质氧化分解产生能量的过程，同时释放二氧化碳。

植物的光合作用和呼吸作用都对森林生态系统的碳平衡产生影响。

1.2 土壤碳储量森林生态系统的土壤中储存着大量的碳。

土壤有机质的分解和氧化过程会释放二氧化碳到大气中，而新的有机质形成过程则可以吸收二氧化碳。

因此，土壤碳储量对于森林生态系统的碳平衡具有重要影响。

二、森林生态系统碳平衡模型的概述和评价2.1 森林通量模型森林通量模型主要基于物质的转换和能量的平衡来估算植物的光合作用和呼吸作用。

这种模型可以通过测量森林的辐射、温度、湿度和风速等环境因素来推测森林植物的碳平衡情况。

2.2 森林固碳能力模型森林固碳能力模型是通过建立与植物生长和碳吸收相关的生物物理过程模型来估计森林生态系统的碳平衡。

自工业革命以来，大气中温室气体含量的增加是不争的事实，到2005年，大气中CO 2的浓度已经由工业革命前的280mg/kg 升到379mg/kg ，2005年大气二氧化碳的浓度值已经远远超出了根据冰芯记录得到的65万年以来浓度的自然变化范围（180~330mg/kg ），最近100年（1906—2005年）来，全球地表温度已上升了0.74℃。

温室效应导致的气候变化将对农牧业生产、水资源、海岸带资源环境、森林生态系统、人体健康和各地区社会经济产生重大影响，威胁着人类生存[1]。

1森林生态系统碳储量研究的背景与意义随着气候变化的研究越来越受到国际上广大学者的重视，森林生态系统碳储量的研究成为近年来国际上研究的热点，森林不仅具有调节区域生态环境的功能，而且在全球碳平衡中起着巨大的作用，森林作为陆地生态系统的主体，储存了10000亿t 有机碳，占整个陆地生态系统的2/3以上[2]。

森林通过光合作用将大气中的二氧化碳以有机物的形式固定到植物体和土壤中，在一定时期内起到减少温室气体积累的作用，因此在温室气体减排中扮演着重要的角色。

森林碳汇也在国际气候变化谈判中得到广泛重视，巴厘岛国际气候变化大会开始把森林问题作为一个主题纳入气候谈判，《京都议定书》规定的4种温室气体的减排方式中，2种与森林有直接的关系，以“净排放量”计算温室气体的排放量，即从本国实际排放量中扣除森林所固定的部分和通过采用绿色开发机制（CDM ）来减排，清洁发展机制（CDM ）的造林、再造林项目和森林管理等活动允许发达国家可以通过在发展中国家实施林业碳汇项目来抵消其温室气体的排放量。

所有这些工作必须建立在量化森林碳储量的工作基础之上，通过量化森林碳储量来评价不同类型的森林在陆地生态系统的固碳能力，为碳循环的研究和森林的可持续发展和土地利用提供相关数据依据，关注量化森林碳储量从理论和实践上都具有重要的意义。

气候变化问题日益受到关注，引起了碳循环研究的兴起，近些年，大量学者投入到碳储量的研究队伍，研究范围既有区域性小斑块和生态系统，也涉及森林群落。

森林生态知识：森林生态系统中的碳储量与碳排放森林是地球上重要的碳汇之一，其生态系统中的生物群落可以吸收大量的二氧化碳（CO2），将碳元素储存在树木、土壤和植被中，并通过光合作用来生长和繁殖。

但同时，森林生态系统也会受到人类活动的影响，导致碳排放增加和碳储存减少，这进一步导致全球变暖和气候变化。

因此，我们需要更深入地了解森林生态系统中碳储存和碳排放的情况，以确定森林管理和保护的最佳方法，以减缓气候变化的影响。

碳储存森林生态系统通过两种主要方式来储存碳。

第一种是通过植物的光合作用，将二氧化碳转化为生物质并储存在树木、枝干、树叶和其他植被中。

这种储存方式通常被称为生物固碳。

第二种方式是将有机碳储存在森林土壤中，通常是以有机质和碎石的形式。

这种储存方式被称为土壤碳储存。

森林生态系统树林中碳储存能力很大，通常在林冠下的土壤和植被中能够储存大量的碳。

碳排放森林生态系统中的碳排放通常是由人类活动引起的。

人类释放二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等大量温室气体，导致全球变暖。

这些气体的释放主要是由燃烧化石燃料、生产和运输产品等活动引起的。

此外，森林本身也会排放气体，如植物呼吸和土壤呼吸。

但是，对于大部分地球的地表，森林植被总的吸收二氧化碳，实际上是减少了二氧化碳的排放，净贡献在全球非常显著。

碳平衡森林生态系统的碳平衡（即碳储存和碳排放之间的平衡）直接影响全球气候变化。

如果我们能够减少碳排放并增加碳储存，就可以实现碳平衡并减缓全球气候变化。

森林改造、植树造林，保护原始森林等活动，可以帮助增加森林生态系统中的碳储量，进而减少CO2的排放。

同时，使用更清洁的能源、减少浪费等措施，可以减少二氧化碳等温室气体的排放，进一步促进碳平衡，减缓气候变化的影响。

结论综上所述，森林生态系统对全球气候变化的影响非常重要。

通过了解森林生态系统中碳储存和碳排放的情况，可以确定保护和管理森林的最佳方法。

减少人类活动对森林生态系统的干扰和改善现有经济模式是保护森林生态系统的最重要的工作。

森林生态系统在碳循环中的作用摘要：本文描述了碳循环及其过程以及森林生态系统的碳循环及其在全球碳循环中的作用,说明了森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于森林生态系统的生物量、林产品、植物枯枝落叶和根系碎屑以及森林土壤。

关键字：碳循环的过程森林生态系统森林生态系统在碳循环中的作用一、碳循环地球上有五个碳库，最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，但是这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。

还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。

这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换,容量小而活跃，起着交换库的作用。

碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，在水圈中以多种形式存在，在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。

根据生态学原理,一个系统中的自然过程总是有利于系统的结构稳定和功能最大化,而非自然过程总是降低或破坏生态系统的稳定性,增加系统的不确定性。

显然,大量开采化石燃料以及开采森林等活动都是非自然过程。

这些活动导致了大气二氧化碳浓度的不断上升。

鉴于大气二氧化碳上升可能引起的严重生态后果,科学家对于全球碳循环进行了广泛的研究。

具体内容包括地球各部分(大气、海洋和森林等)碳储量估算,森林生态系统与其它部分碳的交换量(流)的估算,以及人类干扰对各个库和流的影响。

在陆地生态系统中,森林是最大的有机碳的贮库,占整个陆地碳库的56%。

因此了解森林生态系统在碳循环中的作用,对于研究陆气系统的碳循环乃至全球碳循环都是一个基础,具有重要的意义。

二、碳循环的过程大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。

绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。

植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。

植物碳汇效应及影响因素研究进展1.黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南郑州 450003；2.水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室（筹），河南郑州 450003；3.河南省城市水资源环境工程技术研究中心，河南郑州 450003）摘要：随着全球气候变暖引发的气候和环境危机，大气中的二氧化碳增加导致的温室效应成为了全球关注的问题，植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定为有机碳存储在植物体内，因此植物的碳汇效应对全球碳循环和解决温室效应具有重影响，植物的碳储能力研究也成为当下的重要内容之一。

本文从城市植物碳汇的角度，对碳汇的概念、分类进行了概要介绍，阐述了植物碳汇效应的研究现状、计算方法，并分析了植物碳汇效应的影响因素。

关键词：植物碳汇；影响因素；生态效益1引言温室气体排放造成的全球气候变化引发的气候和环境危机，对人类未来的生存发展造成威胁，为了应对气候变化，2016年4月22日，中国同175个国家在《巴黎协定》下设定了本世纪后半叶实现净零排放的目标，碳中和已成为全球共识。

2020年9月，习近平主席再第七十五届联合国大会上提出了“2030年碳达峰，2060年碳中和“的目标。

碳中和是指通过碳汇、碳捕集、利用与封存等方式，抵消二氧化碳或温室气体排放量，达到碳平衡。

绿地具有增加碳汇、减少碳足迹的双重生态效益，是实现碳中和的重要解决方案。

针对植物群落特征展开研究，探究植物对于碳汇效应的影响，从而提出相应且有效的策略，可以行之有效地提升城市绿地的碳汇效应。

本文从植物碳汇的角度综述碳汇效应及其影响因素，探讨城市绿地固碳增汇的挑战和基于，为碳汇效应的深入研究提供参考。

2植物碳汇效应概述2.1碳汇概念碳汇（Carbon sink）是指通过植树造林、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。

碳汇与碳源是两个相对的概念，《联合国气候变化框架公约》将“碳汇“定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制，将”碳源“定义为自然界中想大气释放碳的母体。

自然生态系统论文题目1、长白山自然保护区森林生态系统间接经济价值评估2、中国陆地地表水生态系统服务功能及其生态经济价值评价3、森林生态系统健康评价指标及其在中国的应用4、中国主要森林生态系统公益的评估5、河流生态系统健康及其评价6、城市河流生态系统健康评价初探7、海南岛生态系统生态调节功能及其生态经济价值研究8、稻麦轮作生态系统中土壤湿度对n2o产生与排放的影响9、景观生态系统的空间结构:概念、指标与案例10、盘锦地区湿地生态系统服务功能价值估算11、鼎湖山区域大气降水特征和物质元素输入对森林生态系统存在和发育的影响12、中国生态系统服务研究的回顾与展望13、长江口湿地生态系统服务功能价值的评估14、生态系统服务功能、生态价值与可持续发展15、青藏高原高寒草地生态系统服务价值评估16、洞庭湖湿地生态系统服务功能价值评估17、生态系统服务研究:进展、局限和基本范式18、辽河三角洲湿地生态系统健康评价19、生态系统健康与人类可持续发展20、退化生态系统恢复与恢复生态学最新生态系统论文选题参考1、我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡2、中国森林生态系统的植物碳贮量及其影响因子分析3、河岸植被特征及其在生态系统和景观中的作用4、生态系统健康评价—概念构架与指标选择5、湿地生态系统健康研究进展6、中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力7、生态系统综合评价的内容与方法8、北京山地森林生态系统服务功能及其价值初步研究9、湿地生态系统健康评价指标体系I理论10、土壤碳储量减少:中国农业之隐患——中美农业生态系统碳循环对比研究11、海南岛生态系统生态调节功能及其生态经济价值研究12、中国森林生态系统服务功能价值评估13、中国森林生态系统服务功能及其价值评价14、吉林省生态系统服务价值变化研究15、co2失汇与北半球中高纬度陆地生态系统的碳汇16、中国草地生态系统服务功能间接价值评价17、湿地生态系统健康评价指标体系ⅱ.方法与案例18、中国森林生态系统植被碳储量时空动态变化研究19、生态系统健康及其评价指标和方法20、土地利用变化对草原生态系统土壤碳贮量的影响热门生态系统专业论文题目推荐1、生态系统碳氮磷元素的生态化学计量学特征2、莽措湖流域生态系统服务功能经济价值变化研究3、稻麦轮作生态系统中土壤湿度对no产生与排放的影响4、生态系统服务价值评估研究进展5、森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探:以海南岛尖?…6、陆地生态系统碳循环研究进展7、健康水生态系统的退化及其修复——理论、技术及应用8、鄱阳湖湿地生态系统服务功能价值评估研究9、森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探--以海南岛尖峰岭热带森林为例10、城市生态系统健康评价初探11、森林生态系统根系生物量研究进展12、全球变暖与湿地生态系统的研究进展13、河岸带研究及其退化生态系统的恢复与重建14、长江三峡地区退化生态系统植物群落物种多样性特征15、浅水湖泊生态系统恢复的理论与实践思考16、基于生态系统健康的生态承载力评价17、半干旱地区农田生态系统中硝态氮的淋失18、陆地生态系统类型转变与碳循环19、黑河流域张掖市生态系统服务恢复价值评估研究——连续型和离散型条件价值评估方法的比较应用20、全球生态系统服务价值评估研究进展关于生态系统毕业论文题目1、中国陆地生态系统服务功能及其生态经济价值的初步研究2、生态系统服务功能及其生态经济价值评价3、社会-经济-自然复合生态系统4、中国自然草地生态系统服务价值5、中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究6、生态系统健康评价方法初探7、中国生态系统效益的价值8、中国森林生态系统服务功能及其价值评价9、生态系统服务与自然资本价值评估10、黑河流域张掖地区生态系统服务恢复的条件价值评估11、生态系统的能值分析12、一个基于专家知识的生态系统服务价值化方法13、受损水域生态系统恢复与重建研究14、植物外来种入侵及其对生态系统的影响15、生态系统健康评价:方法与方向16、全球生态系统服务价值评估研究进展17、农田生态系统管理与非点源污染控制18、生态系统服务的物质量与价值量评价方法的比较分析19、森林生态系统服务功能及其生态经济价值评估初探--以海南岛尖峰岭热带森林为例20、额济纳旗生态系统恢复的总经济价值评估比较好写的生态系统论文题目1、生态化学计量学:探索从个体到生态系统的统一化理论2、中国主要陆地生态系统服务功能与生态安全3、湿地生态系统设计的一些基本问题探讨4、地域生态系统服务功能的价值结构分析:以宁夏灵武市为例5、北京城市扩张的生态底线——基本生态系统服务及其安全格局6、生态系统健康的评估7、全球气候变化对农业生态系统的影响研究进展8、Ecosystem health assessment: methods and directions生态系统健康评价:方法与方向9、土地利用变化对陆地生态系统碳贮量的影响10、土地利用/覆盖变化对陆地生态系统碳循环的影响11、土地利用变化对三江平原生态系统服务价值的影响12、基于可持续发展综合国力的生态系统服务评价研究——13个国家生态系统服务价值的测算13、社会—经济—自然复合生态系统持续发展评价指标的理论研究14、退化湿地生态系统恢复的一些理论问题15、关于布郎芬布伦纳发展心理学生态系统理论16、额济纳旗生态系统服务恢复价值评估方法的比较与应用17、LAND USE/COVER CHANGE EFFECTS ON CARBON CYCLING INTERRESTRIAL ECOSYSTEMS土地利用/覆盖变化对陆地生态系统碳循环的影响18、湖泊生态系统健康评价方法研究19、海北高寒草甸生态系统定位站气候、植被生产力背景的分析20、区域生态系统健康评价——研究方法与进展。

土壤碳库的研究方法目前国内土壤碳循环的研究主要是针对特定的地区、生态系统和生物群落以及对小区域农业土壤呼吸进行了CO。

倍增的实验，这些仅仅是陆地生态系统碳循环的部分环节。

近年来我国许多学者对中国陆地土壤有机碳库的估算和空间分布开展研究工作，一些学者还特别对我国特定区域和生态群落的SOC储量进行了探索。

如对我国热带、亚热带地区土壤碳储量开展的研究工作，得出了按不同植被类型土壤等分类方式下的有机碳储量，分析了SOC在不同粒级土壤中的分布与转化(Zhao et a1．，1997)；对我国主要森林生态系统的碳储量和碳平衡通量的研究，初步表明我国主要森林生态系统的碳储量为28．1lPg，其中土壤碳库21．02Pg(周玉荣等，2000)。

王绍强等(1999)利用1：400万土壤图，根据我国第一次土壤普查实测土体深度下的236个土壤剖面资料，统计出中国陆地生态系统土壤有机碳总量为100．18Pg。

之后，他(2000)又根据我国第二次土壤普查实测土体深度下的2473个典型剖面数据，估算出我国土壤有机碳库总量为92．4Pg。

解宪丽(2004)利用《中国土种志》(共六卷)和全国1：400万土壤图，估算得到中国水稻土O～lOOcm深度有机碳储量为2．9Pg，表层O～20cm为0．93Pg。

潘根兴利用《中国土种志》(共六卷)和全国第二次土壤普查时的全国水稻土统计面积，估算得到中国水稻土耕层加犁底层有机碳储量为1．3Pg，我国的土壤有机碳储量储量为50Pg(Pan et a1．，2003)。

李忠和金峰等人(2001，2000)根据我国第二次土壤普查数据，采用面积加权平均值的方法，对各土壤亚类的有机碳密度进行回归估算，统计出O～lOOcm土体的土壤有机碳贮量。

李忠(2001)利用土壤有机碳与土壤剖面深度的统计回归模型，估算出我国东北地区232×104km2土壤o～lOOcm剖面中有机碳储量为24．36Pg，占全球总储量的1．5％～1．7％；东南热带亚热带地区共94．3×104km2土壤中O～lOOcm的有机碳储量为9．35Pg，占全球热带地区总储量的1．8％～3．0％。

森林生态系统碳平衡估测方法及其研究进展森林生态系统的碳平衡估测是评估森林碳储量和碳动态的重要手段，为理解和预测森林生态系统在全球碳循环中的作用提供了重要的数据。

随着全球气候变化的日益严重，森林生态系统的碳平衡研究变得尤为重要。

本文将从森林生态系统碳平衡的估测方法和研究进展两个方面进行介绍。

森林生态系统碳平衡估测方法主要包括森林碳储量的估测和碳动态的监测。

森林碳储量的估测通常采用样地法、遥感法和模型模拟法等。

样地法是通过在不同类型的森林样地中设置固定面积的样地，测量样地内森林生物量并进行推算。

遥感法则通过利用卫星遥感数据获取森林的光谱信息，结合地面观测数据进行森林生物量的估算。

模型模拟法则是根据已有的气象、土壤和森林生态系统等数据，运用生态系统模型模拟森林碳储量。

碳动态的监测则主要通过长期观测数据和模型模拟相结合的方法进行。

长期观测数据包括生长季节的植物光合作用速率、呼吸速率、枯萎速率等生物过程，以及周期性的土壤呼吸数据等。

模型模拟则是使用碳循环模型，结合实测数据，模拟出森林生态系统的碳平衡状况。

在碳平衡研究中，还涌现了一些新技术和方法。

例如，稳定同位素技术可以通过测量13C同位素、14C同位素等，推断出森林碳循环的速率和通量。

另外，空间遥感技术的发展，使得大规模监测森林碳储量和碳动态成为可能，提高了估测的精度和效率。

此外，近年来，分子生物学的快速发展也为森林生态系统碳平衡研究提供了新的途径。

通过研究微生物群落和植物基因表达等特征，可以揭示不同环境条件下碳循环的机制和过程。

目前，森林生态系统碳平衡的研究进展主要有以下几个方面。

首先，全球森林碳储量和碳动态的估算精度不断提高，对全球碳循环和气候变化的影响有了更深入的认识。

其次，随着遥感和模型模拟技术的不断发展，可以更好地揭示森林碳平衡的空间分布和时空变化规律。

再者，国际上开展了一系列多尺度的碳平衡观测网络，如FLUXNET、CarboEurope等，共享数据资源和观测方法，促进了碳平衡研究的国际合作和相互交流。

森林生态系统碳汇能力评估技术研究随着全球气候变化的影响越来越明显，人类对碳汇技术的需求也越来越高。

其中，森林生态系统碳汇能力评估技术成为了近年来研究的热点。

本文将从技术原理、应用价值以及研究现状三个方面探讨该技术。

一、技术原理森林生态系统碳汇能力评估技术是利用生态系统、植被和土壤等因素，对森林内部的生物共同体进行评估，计算森林中的碳汇量和碳平衡以及碳通量等参数。

具体来说，该技术主要通过以下几个步骤实现：1. 确定样地样地的选择是评估森林生态系统碳汇能力的关键步骤。

需要考虑森林类型、植被结构和年降水量等因素，确定合适的样地范围。

2. 确定参数指标评估森林生态系统碳汇能力所需要的参数指标包括生态系统碳储量、碳吸收速率、碳平衡等，需要根据实际情况确定。

3. 采样和数据处理对于每个样地，需要采集土样、植物样和气候数据等信息，并进行数据处理和分析，得出森林生态系统的碳汇量和碳平衡等数据。

4. 建立模型基于上述数据，建立相应的模型，对森林生态系统的碳汇能力进行评估。

二、应用价值评估森林生态系统碳汇能力的技术不仅可以提供重要的科学数据支持，还具有广泛的应用价值。

具体有以下几点：1. 支持碳排放减量评估森林生态系统碳汇能力可以确定森林生态系统的整体碳汇量和抗干扰能力，对于碳减排项目的实施起到重要的支持作用。

2. 支持天然森林保护天然森林作为最稳定且最重要的生态系统之一，其对于气候变化的减缓和生态环境的维护具有重要意义。

评估森林生态系统的碳汇能力可以为天然森林的保护提供科学依据。

3. 改善林业经营针对不同的森林类型和生态系统，建立合适的碳汇评估模型，可以为林业经营提供科学数据，支持森林健康和长期可持续经营。

三、研究现状目前，国内外关于森林生态系统碳汇能力评估技术的研究已取得了一些进展，但仍存在一些需解决的难题。

例如：1. 碳汇评估模型建立的误差问题由于森林生态系统涉及到复杂的生态环境和生物共同体，建立合适的碳汇评估模型是一个复杂的过程。

标题：森林植物与土壤中的碳元素储藏量以及碳的流通量1. 碳元素在自然界中的重要性碳元素是生命的基础，是地壳中的第四大元素，它广泛存在于我们周围的环境中。

碳元素通过生物活动与地球大气圈、水圈和陆地圈之间的碳循环相互通联。

2. 森林植物与土壤中碳元素储藏量的关系（1）森林植物对碳的吸收森林植物是碳元素的主要吸收者，它们通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，并储存在生物体内。

森林植物对于调节大气中的碳含量具有重要意义。

（2）土壤中碳元素的储藏森林植物逝去和腐殖质分解的过程会将有机碳积累在土壤中，形成土壤有机碳储量。

土壤微生物也参与有机碳的分解和转化过程，影响着土壤中碳元素的储藏量。

3. 碳的流通量（1）森林植物与土壤之间碳的交换森林植物通过地下根系与土壤中的微生物相互作用，释放出部分碳元素，而土壤中的有机物质也会被植物吸收并储存在生物体内，这构成了森林植物与土壤之间碳的流通。

（2）碳元素在生物体内的流通在森林植物内，碳元素通过光合作用转化为有机物质，同时通过呼吸作用释放出二氧化碳，这构成了植物体内碳元素的循环。

4. 森林植物与土壤中碳元素储藏量和碳的流通对环境的影响（1）稳定大气中的碳含量森林植物通过吸收大气中的二氧化碳并将其储存在生物体内，使其不再对大气产生温室效应，从而有助于减缓气候变化的进程。

（2）维持土壤生态系统的稳定土壤中的有机碳储量对土壤肥力和植被生长起着重要作用，它对维持土壤生态系统的稳定有重要意义。

结尾：总结上述内容可以看出，森林植物与土壤中的碳元素储藏量以及碳的流通量在生态系统中扮演着重要的角色。

深入研究这一领域不仅有助于人类更好地了解自然界的运行机制，还有助于制定相关政策来保护和利用森林资源，为环境的可持续发展做出贡献。

5. 森林破坏对碳元素储存和流通的影响（1）砍伐和森林火灾造成碳流失大规模的森林砍伐和火灾不仅减少了森林植物对二氧化碳的吸收，还会释放出大量储存在植被和土壤中的有机碳，造成碳元素的流失。

森林生态系统碳储量和固碳能力研究进展森林土壤是全球碳循环中一个巨大的碳汇，近一半森林植被固定的CO2，以地上或地下凋落物的形式进入土壤，形成较为稳定的SOC 库。

植被、气候、土地利用与覆被变化等自然和人为因素，不仅影响森林植物光合碳固定能力，也影响输入到土壤生态系统中有机物质的质量和数量，进而对SOC的积累和分解速率进行控制，调控土壤碳源、汇、库功能和动态[1]。

土地的不合理利用可导致森林土壤变成大的碳源，增加大气中的CO2浓度，加剧全球气候温室效应。

改造森林为农田，就会减少SOC 的来源、升高土壤微生物的活性、增加土壤碳的释放量，降低土壤碳库储量和碳汇功能。

土壤作为一个巨大的碳源，退耕还林、营建防护林等合理的土地利用方式可增加土壤SOC 储量。

[2]林业活动在减缓气候变暖的各种活动中，都表现出保护碳储存、增强碳吸收和碳替代等能力。

2 人工林碳汇功能的研究进展森林碳汇的载体是森林，对生态环境保护起到至关重要的作用，并能够有效增加森林碳汇量，得到了国际社会的承认。

据上世纪80年代初国外专家学者的研究表明，在全球碳平衡及潜在的碳储存中，作为最主要的植被类型，森林扮演着极为重要的角色，已成为与全球气候变化密切相关的重要有机体，它维持的碳库占全球总碳库的46.3%，土壤碳储量约占世界陆地土壤总碳库的73%，森林植被部分维持的碳库占全球植被碳库的77.1%。

森林通过生长从大气中吸收储存大量的CO2，其存储能力取决于森林类型、种类组成、林龄及其与人类活动的关系。

[3]近年来，由于CO2排放量的升高而影响全球气候变暖，再次引起了许多科学家对陆地生态系统中碳平衡以及碳存储和分布的关注。

为了增加陆地生态系统碳储量以达到减缓全球变暖速度的目的，利用陆地生态系统植被和土壤来积累有机碳是许多国家采取的主要措施，通过增加森林面积、提高森林质量和森林生产力这两个方面来增加森林蓄积量，从而增加森林生态系统的碳储量。

当前，能减缓全球气候变暖的一项有效措施就是营建人工林，既能改变土地的退化过程，又能增强对大气CO2的吸收。

西北植物学报Κ2005Κ25;4ΓΠ835—843A ctaB ot.B orea l.-O cciden t.S in.文章编号Π100024025;2005Γ0420835209我国森林生态系统碳储量和碳平衡的研究方法及进展Ξ刘　华Κ雷瑞德;西北农林科技大学资源环境学院Κ陕西杨陵712100Γ摘　要Π森林在全球碳循环中起着十分重要的作用Λ从现存生物量的角度出发Κ综述了我国森林生态系统碳储量和碳平衡研究采用的主要方法及手段Κ以及在该领域的研究现状Κ并从实际情况出发探讨我国未来研究的发展趋势和亟待解决的一些问题Λ关键词Π碳储量Μ碳平衡Μ森林生态系统中图分类号ΠS718.55+4 文献标识码ΠAResearch M ethods and Advances of Carbon Storage andBa lance i n Forest Ecosystem s of Ch i naL I U H uaΚL E I R u i2de;Co llege of R esource and Environm entΚN o rthw est Sci2T ech U niversity of A griculture and Fo restryΚYanglingΚShaanxi712100ΚCh inaΓAbstractΠFo rests p lay a very i m po rtan t ro le in global carbon cycle.In ligh t of ex tan t b i om assesΚthe paper summ arizes m ajo r research m ethods and m easu res adop ted in studying carbon sto rage and balance in fo rest eco system s of Ch inaΚand research trends in these fields as w ell as p ractically discu ssing developm en tal tendencies and som e u rgen t p rob lem s in the fu tu re researches of the fields in ter m s of the realities of Ch ina.Key wordsΠcarbon sto rageΜcarbon balanceΜfo rest eco system 森林生态系统是陆地生态系统的主体Κ它不仅具有改善和维护区域生态环境的功能Κ而且在全球碳平衡中起着巨大的作用Λ这是因为它储存了陆地生物圈有机碳地上部分的76%～98%[1Κ2]和地下部分的40%[3]Λ碳平衡的研究是在全球气候变暖的大背景下应运而生的研究热点ΚCO2作为一种主要的温室气体Κ也首当其冲成为关注的焦点Λ碳是生命物质中的主要元素之一Κ是有机质的重要组成部分Λ与其它陆地生态系统相比Κ森林生态系统具有较高的生产力Κ每年固定的碳约占整个陆地生态系统的2 3[4]Κ成为生物圈中对地球初级生产的最大贡献者Λ我国的森林覆盖面积由1998年的13.92%[5]增加到2004年的16.55%Κ随着植树造林步伐的加快和森林经营管理水平的提高Κ预计到2010年我国的森林覆盖率将会达到20.3%Κ到2050提高到26%[6]Λ因此Κ有关森林生态系统碳储量和碳平衡的研究越来越受到重视Κ相关的工作已做了很Ξ收稿日期Π2004207204Μ修改稿收到日期Π2004210218基金项目Π国家林业局:十五Φ重点项目;200124Γ作者简介Π刘　华;1976-ΓΚ女;蒙古族ΓΚ博士研究生Κ主要从事生态系统结构与功能、森林碳通量及景观生态学方面的研究Λ多[1Κ7～22]Κ积累了一定的研究方法Λ归结起来Κ主要分两大类Π一类是利用微气象原理和技术测定CO2通量的方法Λ国外在20世纪80年代开始使用此方法Κ建立了150多个观测站Μ为了使我国在这方面的研究与国际接轨Κ中国科学院[23]于2002年正式启动了中国陆地生态系统碳通量观测项目Κ在长白山、千烟洲、鼎湖山和西双版纳设立了4个典型森林生态系统CO2通量定位观测站[24Κ25]Κ具体测定原理见文献[24～27]Λ另一类是与生物量紧密相关的反映碳累积量的现存生物量清查方法Λ我国有许多专家和学者对该系统进行了研究Κ但由于所研究的群落、林分以及所选尺度的大小不同Κ对碳储量和碳平衡估算的结果也有一定的差异Λ因此Κ本文着重就与生物量相关的森林生态系统的碳储量和碳平衡研究方法进行归纳整理Λ1　资料的收集与整理以蓄积量和生物量为主要调查因子的森林资源连续清查资料、样地调查资料是森林资源数据收集和整理的主要来源Λ研究表明Κ某一森林类型的生物量与其本身的生物学特性;蓄积量、林龄等Γ有着密切的联系[28]Λ在我国Κ林业调查分国家森林资源清查;又称一类清查Γ、规划设计调查;又称二类清查Γ和作业设计调查三大类Λ自建国以来Κ分别于1950～1962年、1973～1976年;第一次全国森林资源清查Γ、1977～1981年;第二次全国森林资源清查Γ、1984～1988年;第三次全国森林资源清查Γ、1989～1993年;第四次全国森林资源清查Γ和1994～1998年;第五次全国森林资源清查Γ6个时段已进行了全国范围的森林资源清查和复查工作Κ取得了包括人工林和天然林在内的大量的森林资源资料Λ而且Κ森林清查的对象是从幼小到成熟林木的几乎所有的森林类型Λ具有分布范围广Κ测量因子易获得和时间连续性强的优点Λ2　森林生态系统碳储量和碳平衡的研究过程与方法 基于生物量的森林生态系统碳储量的估算是利用生物量和干物质中碳含量的乘积得来的Κ是由植被;包括树木和非乔木Γ、枯落物和土壤三部分组成Κ其大小决定于植被类型、林分面积、立地条件、自然环境等方面Λ其碳平衡过程主要是植物从大气中吸收CO2Κ通过光合作用将CO2转化为有机化合物并固定在各器官如叶、干、枝、根和繁殖器官上Κ用于生物呼吸以维持树木生长、林龄增长等生命活动Κ同时树木死亡、自然凋落物和土壤碳分解也是释放CO2的主要途径[22]Λ2.1　森林生态系统碳储量的研究目前Κ我国对森林碳储量的估计Κ无论在森林群落或森林生态系统尺度上还是在区域、国家尺度上Κ普遍采用的方法是通过直接或间接测定森林植被的生产量与生物现存量再乘以生物量中碳元素的含量推算而得Λ因此Κ森林群落的生物量及其组成树种的含碳率是研究森林碳储量的关键因子[29]Λ我国森林生物量最早的测定是由潘维俦、冯宗炜、李文华等于20世纪70年代末80年代初[30Κ31]开始进行的Λ现已报道的相关研究资料比较丰富Κ但由于不同的研究者所选的研究地点、森林类型、研究尺度大小以及生物量测定方法的不同Κ使得碳储量的估算方法和结果也有一定的差异Λ具体研究方法见表1和表2Λ碳含量的数值大小也是引起碳储量估算差异不容忽视的因素Λ由于植物既有低碳组织Κ又有高碳组织Κ国际上常用的树木碳含量值为0.45～0.50[32]Λ而对某些森林群落组成树种的碳含量的直接测定也有报道[12Κ29Κ33～35];表3ΓΛ2.2　森林生态系统碳平衡的研究方法森林生态系统碳平衡包括碳输入和碳输出两个过程Λ碳的输入主要是植被对CO2的固定Κ碳的输出包括群落呼吸作用、凋落物和土壤碳的分解作用释放CO2的过程Λ森林生态系统碳循环过程如图1所示Λ图1　森林生态系统碳循环过程F ig.1　Carbon cycle in fo rest eco system s638西　北　植　物　学　报25卷表1　森林生态系统生物量的研究方法T able1　M ethods in bi om ass researches of fo rest eco system s生物量B i om ass研究方法及来源R esearch m ethod and o rigin森林类型Fo rest type特点Feature地上部分平均生物量法皆伐法[34Κ36]青海云杉、刺槐、水杉、柳杉、热带山地雨林、测定精度高Κ需要大量的时间和人力Κ对森林的破坏性大Λ在热带地区森林生物量的测定中可以取得客观的数据Λ相对生长法[37～40]杉木、马尾松、兴安落叶松、青冈、长白山温带森林、暖温带针叶林、西南硬叶常绿阔叶林、天山云杉、峨嵋冷杉利用林木易测因子来推算难于测定的林木生物量Κ从而减少测定生物量的外业工作Λ可以进行大尺度森林生物量的估算Λ对估计同类林分的生物量Κ有一定的精度Λ但是由于实测资料较少Κ而且在进行实地测量时Κ又往往选择林分生长较好的地段为样地Κ其生物量都较高Κ从而使得平均生物量偏大[16]Λ材积源生物量法[41]热带山地雨林是推算大尺度森林生物量的简易方法Κ但不能精确估算Λ生物量转换因子连续函数法[9Κ17Κ30Κ42]杉木、马尾松、云南松、华山松、落叶松、红杉、云杉、冷杉、油松、柏木、柳杉、铁杉、水杉、桦木、椴、栎、热带林、常绿阔叶林、桉树、阔叶混交林、杂木、疏林及灌木、兴安落叶松克服了材积源方法的不足Κ也弥补了平均生物量法所带来的人为的差异Μ实现了由样地调查向区域推算的尺度转换Κ可以对区域尺度的森林生物量进行估算Λ由于样本数少Κ对桦木、栎类、桉树等建立的生物量与蓄积量的线形关系还存在争议[43]Λ基于此ΚZHOU等克服了样本容量小的缺点Κ建立了兴安落叶松生物量与蓄积量的双曲线模型Κ但不能确定是否适合其它类型的森林生物量的估算[44]Λ枯落物网袋法[48Κ49]平衡法[50]青海云杉、山地雨林、常绿阔叶林、红松林、峨嵋冷杉等黄土高原刺槐林是目前枯落物实测的唯一较好的方法Κ其准确性易受主观和客观因素的影响Κ且费时费力Λ利用林分类型的生物量模型进行推算Κ可反映历史水平Κ弥补了网袋法的不足Λ根系挖掘法 收获法[34]钻土芯法[15Κ48Κ51]挖掘法结合取土柱法[36]青海云杉、红松、冷杉等阔叶红松林、云冷杉林、岳桦林刺槐、水杉、柳杉这是最常用、古老的测定根系生物量的方法Κ测定方法及所需工具简单Κ需要大量人力Κ测定结果在某种程度上比较精确Κ但很难进行时间动态的跟踪[52]Λ该方法是目前用得最为普遍的一种方法Κ主要适用于对细根的研究Κ对根的分枝格局及粗根的生物量测定误差较大Κ但结果的可信度较高[52]Λ根据研究的实际情况Κ合理结合上述两种方法表2　森林生态系统碳储量的研究方法T able2　R esearch m ethods of carbon sto rages of fo rest eco system s计算公式Fo r m ula碳含量C content研究尺度范围R esearch item文献来源O rigin of references生物量×碳含量0.45～0.50植被、凋落物、根系[7Κ11]生物量×碳含量燃烧法测定C含量加权后的系数植被、凋落物、根系[10Κ45]T c=;aV+bΓ・Cc0.50植被[9Κ17Κ30] T c=B t×Cc0.50植被[53]T c=V・D・SB・BT・;1+TDΓ・Cc0.45森林群落;包括林下植被Γ[1] T c=V・B’・Cc0.45植被[46] Sc=D s・H・C・Cc・S0.58土壤[47]注ΠT cΠ森林群落;包括林下植被Γ碳储量ΜaΚbΠ常数ΜVΠ森林类型或省市的森林蓄积量;m3ΓΜB tΠ森林植被的宗生物量ΜCcΠ植被、凋落物、根系及土壤中C含量值ΜDΠ树干密度;m g・m-3ΓΜSBΠ各龄级各森林类型的林木树干与乔木层生物量的比值ΜBTΠ乔木层和群落生物量的比值ΜT cΠ森林植被碳储量ΜB’Π增加单位蓄积量时Κ某森林类型生物量的平均增加值ΜScΠ土壤碳储量ΜD sΠ土壤容重ΜHΠ采样深度ΜCΠ土壤有机质百分含量ΜSΠ面积Λ表3　不同森林类型的平均碳含量及测定方法T able3　Carbon content and deter m inati on m ethods of different types of fo rests in Ch ina森林类型Fo rest type平均碳含量M ean content of C测定方法D eter m inati on m ethod文献来源O rigin of references辽东栎Q uercus liaotung ensis0.4761干烧法[29]白桦B etu la p laty p hy lla0.5008干烧法[29]山杨P op u lus d av id iana0.4859干烧法[29]油松P inus tabu laef orm is0.5030干烧法[29]侧柏P la ty clad us orientalis0.5030干烧法[29]华北落叶松L arix p rincip is2rup p rech tii0.5097干烧法[29]红皮云杉P icea kora iensis0.5111干烧法[29]青海云杉P.crassif olia0.5212重铬酸钾硫酸氧化法[34]栎林Q uercus fo rest0.4991重铬酸钾硫酸氧化法[21]杉木Cunning ham ia lanceola ta0.4930重铬酸钾硫酸氧化法[21]火炬松P inus tead a0.5448重铬酸钾硫酸氧化法[21]热带山地雨林原始林T rop.M nd p ri m ary rain fo rest0.5487重铬酸钾2硫酸氧化湿烧法[12]热带山地雨林更新林T rop.M nd regenerative rain fo rest0.5198重铬酸钾2硫酸氧化湿烧法[12]马尾松P inus m assoniana0.5446重铬酸钾外加热法[36]刺槐R obin ia p seud oacacia0.42-[46]杨类P op u lus sp.0.51-[46]7384期刘　华Κ等Π我国森林生态系统碳储量和碳平衡的研究方法及进展2.2.1　森林碳的固定　大气中能进行全球循环的CO2气体与绿色植物的光合作用能力是森林固碳的两个基本前提Λ碳的积累作用并不是线性的Λ早期的碳积累作用较快Κ随着树木逐渐趋于成熟Κ固碳速度也将有所下降Κ直到树木的年呼吸速率与年碳吸收相等时为止[54]Λ因此Κ通过测定树木净光合作用速率和叶面积指数Κ根据植物种群结构参数Κ可以推算出林地光合作用固定的C量[59]Λ净光合速率和叶面积指数的测定现在普遍使用的仪器是便携式CO2分析仪Λ此外Κ还可以利用森林资源清查资料所获得的林地生物量的变化计算C的积累Λ2.2.2　群落的呼吸作用　森林群落的呼吸量的测定中因累加法最便于操作而被广泛使用Λ具体方法是将林木伐倒后Κ分别对不同器官和同一器官的不同直径部位;对非同化器官而言ΓΚ利用碱;KOHΓ吸收法进行呼吸的测定Κ然后累加[56Κ57]Λ另一种方法是利用非同化器官的直径级与长度的关系Κ确立呼吸速率与直径间的数量关系Κ推导出林木呼吸速率的计算模型[56]Λ目前Κ利用便携式红外CO2分析仪Κ测定树木各器官不同部位的呼吸速率Κ并通过建立各器官大小与呼吸速率之间的关系Κ推算单株总体的呼吸速率以及整个群落的呼吸消耗量是普遍采用的方法[55]Λ2.2.3　凋落物和土壤碳的释放　常用的测定方法是用密闭碱液吸收法[57]Λ近年来Κ利用红外CO2气体分析仪进行测定也是比较普遍采用的方法之一[58]Λ对于大尺度的研究Κ可以通过建立数学模型推算土壤的呼吸值Λ杨昕等[83]利用实测资料建立了一套直接计算土壤呼吸的公式ΚRR=N PP CΚ其中RRΠ土壤异氧呼吸量ΚN PPΠ植被的净初级生产力ΚCΠ土壤碳密度Λ在实验条件如试验仪器不足的情况下采用某些可测定的指标Κ建立其与土壤呼吸间的定量关系Κ如A T P含量Κ也不失为一种好的研究方法Λ3　我国森林生态系统碳储量和碳平衡研究状况及存在的问题 森林是陆地生态系统的主体Λ在1997年京都会议以后Κ如何精确定量评估森林作为温室效应气体CO2的吸收源和库的作用Κ及如何准确阐明森林作为CO2吸收源的问题已不仅是全球生态学领域迫切需要解决的科学问题Κ同时也成为满足京都议定书制定的CO2排放目标的迫切需要Λ中国的森林主要分布于中纬度或温带及亚热带地区Κ寒温带及热带较少Λ其中Κ人工林居世界第一Κ已成林的人工林面积约3425万hm2[54]Κ其中80%以上为中、幼林和近熟林[53]Κ因此我国森林生态系统在全球碳循环中作用是不容忽视的Λ目前Κ我国对有关森林生态系统碳循环的研究还处于初级阶段Κ但许多学者在这方面作出了非常有意义的工作Λ方精云等[9]基于中国近50年来森林资源清查资料对中国森林植被地上部分碳库及时空变化作了大尺度的研究探讨Λ指出在20世纪80年代之前Κ由于人口增加、经济发展引起森林资源大规模地开发利用是造成中国森林生物碳储量较大幅度的下降的主要原因Μ此后Κ由于人工林面积的迅速扩大Κ森林碳储量又开始回升Λ据此推算Κ最近20年来Κ中国森林碳的平均累积量为0.021Pg C aΚ起到了碳汇的作用ΛStreets等[60]研究指出Κ中国森林对大气CO2的净吸收已从1990年的0.098Pg C a升高到2000年的0.112Pg C aΛ王效科等[1Κ61]以各林龄级森林类型为统计单元Κ得出中国森林生态系统的植物C储量为3.255～3.724PgCΜ不同龄级的森林植物碳密度差别较明显Κ且碳密度的分布与人口密度的变化呈显著负相关Κ这说明人为干扰对森林植被C密度的影响远高于气候等自然因素Λ除了上述的一些总体研究外Κ我国许多学者还对森林生态系统定位站不同森林类型的碳储量及碳平衡进行了详细研究Λ如Π李意德、吴仲民等对海南岛尖峰岭热带山地雨林的生物量测定[41]、群落生产力[45]、群落[57]、土壤和凋落物的呼吸[58]、林地土壤碳储量和CO2的排放[67]、近冠层CO2通量特征[63]、皆伐对C库的影响[12]以及生态系统碳平衡[10]等方面做了一定的研究工作Λ田大伦、项文化等利用定位观测数据Κ对会同森林定位站杉木人工林的生物量[64～66]、碳密度、碳储量及其空间分布特征[67]和碳平衡[68]等方面进行了相关的研究Λ陈存根、刘建军等对秦岭定位站油松、锐齿栎等主要森林类型的生物量和生产力[69]、土壤呼吸[70]、土壤和根系及土壤碳循环[71～73]方面做了详细的研究Λ此外Κ许多研究者自20世纪80年代初也已对长白山自然保护区中主要森林生态系统生物量[74～76]、凋落物及养分含量[77]、倒木贮量[78Κ79]、地下部分生物量及地下C贮量[15Κ35Κ80]进行了大量的调查和研究Λ在我国的许多省区也在这方面做了一定的工作Κ如山东省[46]、青藏高原[14]、海南岛[81]、湖北宜昌[82]、四川贡嘎山[40Κ59]等Λ虽然森林生态系统的研究取得了如上所述的一838西　北　植　物　学　报25卷些预期结果Κ但在基于生物量的森林碳储量的估算上Κ不同的研究结果间仍存在一定的差异Κ无法确切反映出森林生态系统的现实状况ΛFang 等[9]估算的中国森林植被碳储量为4.63Pg Κ略高于赵敏[53]等的估算值3.778Pg Κ王效科[1]等的估算结果为3.255～3.724PgC Κ低于上述两者的Κ这主要源于所采用的方法和选择的参数值有别Λ马钦彦等[29]通过对不同森林类型碳含量的研究表明Κ以0.5作为碳转换系数估算碳储量的结果优于以0.45作为转换系数的估算结果Λ更准确地估算应该是分森林类型采用不同的碳含量值Λ王绍强等[5]通过对中国森林植被碳储量的不同研究进行比较Κ认为导致植被碳储量估算出现较大差异的一个重要原因是对中国陆地生态系统自然植被类型划分上的不同引起的面积差异Λ这说明碳储量的估测还存在较多的不确定性Λ总的研究结果表明Κ我国森林碳储量主要集中于云杉林、冷杉林、落叶松林、栎类林、桦木林、硬叶阔叶林和阔叶混交林7个林分类型中[19]Λ森林生态系统的总碳库为28.12Gt Λ其中Κ土壤碳库为21.02Gt Κ占总量的74.6%Μ植被碳库为6.20Gt Κ占总量的22.2%Μ凋落物层的碳储量为0.892Gt Κ占总量的3.2%Λ森林生态系统;包括植被、凋落物、土壤Γ平均碳密度是258.83t ・hm -2Λ热带森林净固碳力是最高Κ暖温性针叶林也较高Κ可能是由于我国暖温性针叶林和热带林多为次生林Κ其中幼龄林和中龄林所占比例较大而导致的[54]Λ4　展　望中国是人口大国Κ经济发展正处于快速增长期Κ生产工业化和人民生活水平的不断提高Κ与此同时也出现了温室气体的大量排放Λ这必将会给我国自然生态系统和社会经济的长足发展带来难以承受的压力Λ基于可持续发展的战略Κ国家推出天然林保护工程、三北及长江流域防护林工程、环京津风沙源治理工程、退耕还林还草工程、野生动植物及生态区保护工程、重点地区速生丰产林基地建设工程六大生态建设工程Κ为我国生态环境建设和资源永续利用提供了良好的平台Λ由此也可见森林生态系统的研究任重而道远Λ在当前深入研究全球变化的背景下Κ森林生态系统碳平衡的研究应该在研究方法和内容上不断改进和完善Κ进而使研究结果尽最大可能真实地反映出自然状况Κ为准确预测未来提供科学依据Λ资源清查资料是基于生物量的森林生态系统碳储量和碳平衡的研究基础Κ受到研究者的普遍接受和应用Λ因此在具体的研究方法和采取的技术手段上将更为细致Κ并具有先进性Λ由于我国的森林类型复杂多样Κ有很强的地带性分布规律Λ在选择研究尺度及研究方法上应该分别对待Κ对不同地区不同的森林类型或树种应根据当地的自然生态环境选择适合的研究方法Κ得出不同地域不同森林类型的碳储量和碳密度Κ为全国或全球森林生态系统的碳循环的估测增加精确性和可信度Λ关键要在传统调查方法指标的基础上Κ增加不同植被类型中不同层次碳动态的跟踪调查和复查Λ而且一些估算模型也应由静态或经验模型向动态或过程模型转变[26]Λ随着数字化时代的发展Κ对中国森林生态系统的研究手段也在逐渐向数字化转变Κ调查技术手段向精度高、速度快、成本低和连续化的方向发展Λ借助中高分辨率的卫星数据并有机结合:3S Φ技术是未来资源清查发展的主流方向Κ因为卫星遥感具有丰富的信息和实时数据处理与传输能力Κ可以监测森林资源现状及消长变化情况Κ而且对人迹稀少、常规方法难以调查的地区;如西藏Γ更显其威力ΚGPS 可用于样地野外定位及区域边界和面积的测定Κ加之G IS 对空间属性的强大分析功能Κ这样可提高调查精度Κ又减少经费投入和劳动强度Λ比如Κ根据一些统计和样方实测数据Κ利用G IS 探讨中国森林生态系统的碳储量和碳密度的空间分布、碳循环的过程和碳平衡进行动态跟踪等等Λ这些工作为今后全面研究我国森林生态系统的碳循环以及在全球碳平衡中的地位奠定了良好的基础Λ森林生态系统是一个庞大而复杂的动态变化的系统Κ现在由于森林生态系统碳平衡研究的方法各有偏重和具有一定的局限性Λ在今后的研究中应提倡各种方法的综合运用Κ而且也倡导多学科研究人才的介入与联合Κ使研究向更高层次发展Λ参考文献Π[1]　W AN G X K ;王效科ΓΚFEN G ZW ;冯宗炜ΓΚOU YAN G Z Y ;欧阳志云Γ.V egetati on carbon sto rage and density of fo rest eco system s in Ch ina [J ].Ch inese J ou rna l of A pp lied E cology ;应用生态学报ΓΚ2001Κ12;1ΓΠ13-16;in Ch inese Γ.9384期刘　华Κ等Π我国森林生态系统碳储量和碳平衡的研究方法及进展048西　北　植　物　学　报25卷[2]　FAN G J Y;方精云Γ.Fo rest bi om ass carbon poo l of m iddle and h igh latitudes in the no rth hem isphere is p robably m uch s m aller thanp resent esti m ates[J].A cta P hy toecolog ica S in ica;植物生态学报ΓΚ2000Κ24;5ΓΠ635-638;in Ch ineseΓ.[3]　M A I H I YΚBALDOCCH I D DΚJA RV IS P G.T he carbon balance of trop icalΚtemperate and bo real fo rests[J].P lan t Cell andE nv iro m en tΚ1999Κ22Π715-740.[4]　KRAM ER P J.Carbon di oxide concentrati onΚpho to synthesisΚand dry m atter p roducti on[J].B io S cienceΚ1981Κ31Π29-33.[5]　W AN G S Q;王绍强ΓΚZHOU C H;周成虎ΓΚLUO C W;罗承文Γ.Studying carbon sto rage spatial distributi on of terrestrial naturalvegetati on in Ch ina[J].P rog ress in Geog rap hy;地理科学进展ΓΚ1999Κ18;3ΓΠ238-244;in Ch ineseΓ.[6]　KAN G H N;康惠宁ΓΚM A Q Y;马钦彦ΓΚYUAN J Z;袁嘉祖Γ.E sti m ati on of carbon sink functi on of fo rests in Ch ina[J].Ch ineseJ ou rna l of A pp lied E cology;应用生态学报ΓΚ1996Κ7;3ΓΠ230-234;in Ch ineseΓ.[7]　FAN G J Y;方精云ΓΚCH EN A P;陈安平Γ.D ynam ics fo rest bi om ass carbon poo ls in Ch ina and their significance[J].A cta B otan icaS in ica;植物学报ΓΚ2001Κ43;9ΓΠ967-973;in Ch ineseΓ.[8]　FAN G J YΚP I AO S LΚTAN G ZH YΚPEN G CH HΚJ I WΚALAN K KΚM EL I NDA D S.Internati onal V ariability in N et P ri m aryP roducti on and P reci p itati on[J].S cienceΨ2001Κ293;5536ΓΠ1723;in T echnical Comm entsΓ.[9]　FAN G J YΚCH EN A PΚPEN G CH HΚZHAO SH QΚC I L J.Changes in fo rest bi om ass carbon sto rage in Ch ina betw een1949and1998[J].S cienceΚ2001Κ292;5525ΓΠ2320-2322;in R epo rtsΓ.[10]　L I Y D;李意德ΓΚW U ZM;吴仲民ΓΚZEN G Q B;曾庆波ΓΚZHOU G Y;周光益ΓΚCH EN B F;陈步峰ΓΚFAN G J Y;方精云Γ.Carbonpoo l and carbon di oxide dynam ics of trop ical mountain rain fo rest eco system at J ianfenglingΚH ainan Island[J].A cta E colog ica S in ica;生态学报ΓΚ1998Κ18;4ΓΠ371-378;in Ch ineseΓ.[11]　ZHOU Y R;周玉荣ΓΚYU Z L;于振良ΓΚZHAO S D;赵士洞Γ.Carbon sto rage and budget of m aj o r Ch inese fo rest types[J].A ctaP hy toecolog ica S in ica;植物生态学报ΓΚ2000Κ24;5ΓΠ518-522;in Ch ineseΓ.[12]　W U Z M;吴仲民ΓΚL I Y D;李意德ΓΚZEN G Q B;曾庆波ΓΚZHOU G Y;周光益ΓΚCH EN B F;陈步峰ΓΚDU Z H;杜志鹄ΓΚL I N M X;林明献Γ.Carbon poo l of trop ical mountain rain fo rests in J ianfengling and effect of clearing2cutting on it[J].Ch inese J ou rna l ofA app lied E cology;应用生态学报ΓΚ1998Κ9;4ΓΠ341-344;in Ch ineseΓ.[13]　SAN G W G;桑卫国ΓΚM A K P;马克平ΓΚCH EN L Z;陈灵芝Γ.P ri m ary study on carbon cycling in w ar m temperate deciduous broad2leaved fo rest[J].A cta P hy toecolog ica S in ica;植物生态学报ΓΚ2002Κ26;5ΓΠ543-548;in Ch ineseΓ.[14]　LUO T X;罗天祥ΓΚL IW H;李文华ΓΚL EN G Y F;冷允法ΓΚYU E Y Z;岳燕珍Γ.E sti m ati on of to tal bi om ass and po tential distributi onof net p ri m ary p roductivity in the T ibetan P lateau[J].Geog rap h ica l R esea rch;地理研究ΓΚ1998Κ17;4ΓΠ337-344;in Ch ineseΓ. [15]　DU X J;杜晓军ΓΚL I U C F;刘常富ΓΚJ I N G;金　罡ΓΚSH I X N;石小宁Γ.Roo t bi om ass of m ain fo rest eco system s in ChangbaiM ountain[J].J ou rna l of S heny ang A g ricu ltu ra l U n iversity;沈阳农业大学学报ΓΚ1998Κ29;3ΓΠ229-232;in Ch ineseΓ.[16]　FAN G J YΚW AN G G GΚL I U G HΚXU S L.Fo rest bi om ass of Ch inaΠan esti m ati on based on the bi om ass2vo lum e relati onsh i p[J].E colog ica l A pp lica tionΚ1998Κ8Π1084-1091.[17]　FAN G J Y;方精云ΓΚL I U G H;刘国华ΓΚXU S L;徐嵩龄Γ.B i om ass and neet p roducti on of fo rest vegetati on in Ch ina[J].A ctaE colog ica S in ica;生态学报ΓΚ1996Κ16;5ΓΠ497-508;in Ch ineseΓ.[18]　J I AN G Y L;蒋延玲ΓΚZHOU G S;周广胜Γ.Carbon equilibrium in L arix gm elinii fo rest and i m pact of global change on it[J].Ch ineseJ ou rna l of A pp lied E cology;应用生态学报ΓΚ2001Κ12;4ΓΠ481-484;in Ch ineseΓ.[19]　L I U G H;刘国华ΓΚFU B J;傅伯杰ΓΚFAN G J Y;方精云Γ.Carbon dynam ics of Ch inese fo rests and its contributi on to global carbonbalance[J].A cta E colog ica S in ica;生态学报ΓΚ2000Κ20;5ΓΠ733-740;in Ch ineseΓ.[20]　DON G W F;董文福ΓΚGUAN D S;管东生Γ.Effect of fo rest eco system s on carbon cycling[J].Chong qing E nv ironm en t S cience;重庆环境科学ΓΚ2002Κ24;3ΓΠ25-28;in Ch ineseΓ.[21]　RUAN H H;阮宏华ΓΚJ I AN G Z L;姜志林ΓΚGAO S M;高苏铭Γ.P reli m inary studies of carbon cycling in th ree types of fo rests in theh illy regi ons of southern J iangsu p rovince[J].Ch inese J ou rna l of E cology;生态学杂志ΓΚ1997Κ16;6ΓΠ17-21;in Ch ineseΓ.[22]　FAN G J YΚW AN G Z M.Fo rest bi om ass esti m ati on fo r regi onal and global levelsΚw ith special reference to Ch ina’s fo rest bi om ass[J].E col.R es.Κ2001Κ16Π587-592.[23]　SH I F CHΚCH EN X WΚW AN G W JΚKEN TA RO T TΚYU K I O AΚKA I CH I RO SΚSH IGERU U.V egetati on characteristics of alarch2dom inant site fo r CO2flux monito ring study at the L ao shan Experi m ental Stati on in N o rtheast Ch ina[J].E u rasian J ou rna l ofF orest R esea rchΚ2001Κ3Π53-60.[24]　W U J B;吴家兵ΓΚZHAN G Y S;张玉书ΓΚGUAN D X;关德新Γ.M ethods and p rogress of research on CO2flux of fo rest eco system[J].J ou rna l of N ortheast F orestry U n iversity≅东北林业大学学报ΓΚ2003Κ31;6ΓΠ49-51;in Ch ineseΓ.[25]　W AN G W J;王文杰ΓΚSH I F C;石福臣ΓΚZ U Y G;祖元刚ΓΚYAN G F J;杨逢建ΓΚM AO Z J;毛子军ΓΚKo ike T akayo sh i;小池孝良Γ.。

中国森林生态系统碳储量——生物量方程森林生态系统的生态功能和生态系统服务受到全球气候变化的影响。

其中，森林生态系统的碳储量是一个重要的指标，它不仅与生态系统的碳循环、能量平衡密切相关，而且与全球气候变化密切相关。

本文将介绍中国森林生态系统碳储量的生物量方程。

一、森林生态系统碳储量的意义森林生态系统是陆地生态系统中碳贮存的重要组成部分。

森林生态系统碳储量的增加和减少直接影响着全球碳循环和气候变化。

因此，认识和测定森林生态系统的碳储量，对于了解全球碳循环的过程和机制、评估森林生态系统对全球气候变化的响应和调控、以及推动全球碳排放的减少和生态保护具有重要意义。

二、森林生态系统碳储量的测量方法森林生态系统的碳储量测量包括两种方法：一种是直接测量森林生态系统碳储量的生物量，并将其转化为碳储量，另一种是间接测量，即通过模型计算得出。

下面将重点介绍直接测量方法。

1. 土壤碳储量的测量土壤碳储量是指土壤中所含有的碳元素的总量。

土壤碳储量可通过样地调查和模型求算两种方法进行估算。

样地调查法主要是通过选择代表性的样地，测定土壤碳含量和土层厚度，最终求得每平方米土地上的碳储量。

模型求算法主要采用计算机模拟的手段，结合土地利用类型、土地类型、气候和地形等因素，通过计算机算法模拟得到土壤碳储量。

2. 森林鸟类中碳储量的测量森林鸟类中碳储量的测定一般采用测定鸟体碳含量的方法。

通常，将采集的鸟体样本放入烤箱中加热，然后用碳定量分析仪测量出鸟体中的总碳含量，再将其转化为碳储量。

3. 土壤微生物中碳储量的测量土壤微生物中碳的含量和种类是评价土壤肥力和生态系统功效的重要指标，其测量方法主要是通过分离并进行培养和炭素同位素分析。

核磁共振技术和高通量测序技术也可以用于测量土壤微生物中碳的含量和种类。

三、中国森林生态系统碳储量的生物量方程中国共有森林面积约2088万公顷，森林碳储量达15.1亿吨，约占全国碳储量总量的7.2%。

为了更好地估算和管理中国森林生态系统的碳储量，许多学者和研究人员开展了相关的研究工作。

生态系统碳储量与碳循环研究在如今全球气候变化不断加剧的背景下，生态系统的碳循环以及其中的碳储量问题成为了科学研究的重要方向。

生态系统不仅是地球上生物多样性的基石，也承担着重要的碳储量与碳循环功能。

而研究生态系统的碳储量与碳循环对于了解地球的状态并为打造气候可持续发展提供决策支持至关重要。

首先，我们来了解一下什么是生态系统碳储量。

生态系统碳储量是指生物圈包括大气、陆地和水体等各个部分所储存的碳元素的总和。

大气中的二氧化碳是碳循环的关键物质之一，它会通过光合作用途径被植物吸收并转化为有机碳，这些有机碳蓄积在植物体内，形成植被碳储量。

而植物与土壤之间的相互作用，导致土壤中也会储存大量的碳，形成土壤碳储量。

此外，河流、湖泊和海洋等水体也起到了储存碳的作用，形成水体碳储量。

生态系统的碳循环则指的是地球上碳元素通过各种自然过程进行的循环。

这个过程涉及到大气、植物、土壤和水体之间相互的转化与传递。

植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机碳，同时释放出氧气，这是碳循环的起点。

植物有机碳的一部分会被动物消化吸收，再通过呼吸释放出二氧化碳。

植物死亡后，其有机碳会进一步分解、矿化，释放出二氧化碳进入大气。

同时，部分植物碳元素会以死亡与排泄的形式进入土壤，通过微生物的分解作用而形成土壤碳。

当土壤中的有机碳通过被压实或储存的方式长期存在时，形成了长期稳定的碳储量。

为了更好地研究生态系统的碳储量与碳循环，科学家们开展了大量的调查与实验。

例如，通过采用遥感技术和地面监测，科学家们能够对全球植被的生物量进行测量和估计，从而推算出全球植被碳储量。

同时，科学家们还通过地下钻孔等手段获取土壤样品进行分析，以确定土壤中碳的含量和组成，进而推算出土壤碳储量。

此外，科学家们还通过田间实验以及气候变化模拟等方法来研究生态系统的碳循环过程。

研究生态系统碳储量与碳循环的意义重大。

首先，了解生态系统的碳储量与碳循环情况有助于预测和评估全球气候变化的趋势。

森林土壤碳储量研究综述李敏【摘要】通过查阅大量森林生态系统土壤碳储量的文献资料,综述了森林土壤碳储量的研究进展,概述了自然和人为因素对森林土壤碳储量的影响,并分析了今后森林土壤碳的研究趋势.森林土壤碳储量的分布受地形、气候、植被类型、土壤性质等自然及人为因素的综合影响,具有显著的空间异质性特征.人为因素对森林土壤碳储量的影响具有两面性,合理的人为调控能促进森林土壤碳的积累,过度的干扰则会显著降低土壤碳储量.构建全国森林土壤生态监测网络对森林土壤碳进行长期定位观测,并加强新技术应用,建立森林土壤碳库系统是未来森林土壤碳研究的重要方法.【期刊名称】《林业调查规划》【年(卷),期】2018(043)004【总页数】5页(P21-24,50)【关键词】森林土壤;碳储量;碳密度;自然因素;人为因素;碳库系统【作者】李敏【作者单位】玉溪市不动产登记中心//玉溪市基础地理信息中心) ,云南玉溪653100【正文语种】中文【中图分类】S714.5;S718.557森林生态系统作为陆地生态系统的主体，其土壤碳库是全球碳循环的重要部分，也是土壤微生物、土壤动物的活动场所，森林土壤碳库的变化将直接改变全球碳的平衡 [1]。

研究表明，森林在固碳和缓解全球气候变化中承担着重要作用，而森林土壤碳储量是森林植被的2倍多，因此对其研究具有重要意义[2-4]。

近些年来，国内外学者对森林土壤碳极为关注，并对森林土壤碳的储量、分布及其影响因素等做了大量研究[5,6]，但针对森林土壤碳研究的综述性文献报道较少。

因此，本文通过查阅大量文献资料，概述了森林土壤碳储量的研究进展，分析了当前研究的不足及未来研究趋势，以期为森林土壤碳的进一步研究提供理论指导，从而为森林土壤的健康管理提供科学支持。

1 全球森林土壤碳储量陆地生态系统的绝大多数有机碳贮存于森林生态系统中 [7]。

然而，森林具有类型多样性和结构复杂性以及随环境变化的动态变化性等特征，目前对森林的固碳潜力、关键过程及其机制的认识还相当不足，因此目前对森林土壤碳储量的估算仍然存在很大不确定性[8]。

森林生态系统在碳循环中的作用摘要：本文描述了碳循环及其过程以及森林生态系统的碳循环及其在全球碳循环中的作用,说明了森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于森林生态系统的生物量、林产品、植物枯枝落叶和根系碎屑以及森林土壤。

关键字：碳循环的过程森林生态系统森林生态系统在碳循环中的作用一、碳循环地球上有五个碳库，最大的两个碳库是岩石圈和化石燃料，但是这两个库中的碳活动缓慢，实际上起着贮存库的作用。

还有三个碳库：大气圈库、水圈库和生物库。

这三个库中的碳在生物和无机环境之间迅速交换,容量小而活跃，起着交换库的作用。

碳在岩石圈中主要以碳酸盐的形式存在,在大气圈中以二氧化碳和一氧化碳的形式存在，在水圈中以多种形式存在，在生物库中则存在着几百种被生物合成的有机物。

根据生态学原理,一个系统中的自然过程总是有利于系统的结构稳定和功能最大化,而非自然过程总是降低或破坏生态系统的稳定性,增加系统的不确定性。

显然,大量开采化石燃料以及开采森林等活动都是非自然过程。

这些活动导致了大气二氧化碳浓度的不断上升。

鉴于大气二氧化碳上升可能引起的严重生态后果,科学家对于全球碳循环进行了广泛的研究。

具体内容包括地球各部分(大气、海洋和森林等)碳储量估算,森林生态系统与其它部分碳的交换量(流)的估算,以及人类干扰对各个库和流的影响。

在陆地生态系统中,森林是最大的有机碳的贮库,占整个陆地碳库的56%。

因此了解森林生态系统在碳循环中的作用,对于研究陆气系统的碳循环乃至全球碳循环都是一个基础,具有重要的意义。

二、碳循环的过程大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。

绿色植物从空气中获得二氧化碳，经过光合作用转化为葡萄糖，再综合成为植物体的碳化合物，经过食物链的传递，成为动物体的碳化合物。

植物和动物的呼吸作用把摄入体内的一部分碳转化为二氧化碳释放入大气，另一部分则构成生物的机体或在机体内贮存。

擎天树人工林生态系统碳贮量及分布格局苏勇;吴庆标;施福军;梁机;段文雯【摘要】The content, storage and spatial distribution of carbon in the ecological system of man-made forest of 32-years old Parashorea chinensis were studied. The results showed that the average carbon contents in different organs of Parashorea chinensis varied in the range of 465.1 -493.5 g/kg; the carbon contents in its organs were as follows: thin root ＞ tree trunk ＞ leaves ＞ root pocket ＞ middle root ＞ thick root ＞branches ＞ trunk bark; the carbon storage of the ecological system of man-made forest of 32-years old Parashorea chinensis was 300. 70 t/hm2, that of vegetable layer was 169.71 t/hm2 and that of aerial part of tree layer accounted for 84.22％ in the carbon storage of whole vegetable layer. It was estimated that the net carbon capacity and carbon accumulation of tree layer in the man-made forest of P. chinensis were 11.30 and 5.20t/(hm2 · a).%对32年生擎天树人工林生态系统的碳素含量、碳贮量及其空间分配特征进行了研究.结果表明,擎天树不同器官碳素平均含量的变化范围为465.1～493.5 g/kg,各器官碳素含量依次为:细根>树干>树叶>根兜>中根>粗根>树枝>干皮;32年生擎天树人工林生态系统的碳贮量为300.70 t/hm2,其中植被层碳储量为169.71 t/hm2,乔木层地上部分碳储量占整个植被层的84.22%.经估算,擎天树人工林乔木层净固碳量和碳素净积累量分别为11.30和5.20 t/(hm2·a).【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)009【总页数】3页(P5271-5273)【关键词】擎天树;生物量;碳贮量;碳素分配【作者】苏勇;吴庆标;施福军;梁机;段文雯【作者单位】广西南宁良凤江国家森林公园,广西南宁,530031;广西大学林学院,广西南宁,530005;广西南宁良凤江国家森林公园,广西南宁,530031;广西大学林学院,广西南宁,530005;广西大学林学院,广西南宁,530005【正文语种】中文【中图分类】X174森林作为陆地生态系统的主体，是陆地生态系统中最大的碳库，贮存了陆地生态系统总碳库的56%［1］，在调节全球碳平衡及降低大气CO2含量方面发挥着主导作用。