毛竹、杉木人工林生态系统碳平衡估算

2023年5月中国林业经济May.2023第3期(总第180期)CHINA FORESTRY ECONOMICSNo.3(Total 180)•碳汇研究•中国竹林碳汇量测算及其潜力预测傅乐乐,苏建兰(西南林业大学经济管理学院,昆明650224)收稿日期:2023-04-04基金项目:云南省省院省校教育合作人文社会科学研究项目(SYSX2022012)第一作者简介:傅乐乐(1999-),女,浙江丽水人,硕士研究生㊂通讯作者:苏建兰(1974-),女,云南永胜人,博士,副教授,硕士生导师㊂研究方向:林业经济管理㊁资源与环境经济学㊂责任编辑:付㊀佳摘㊀要:基于全国森林资源清查报告统计数据,采用平均生物量法核算竹林固碳量及其动态变化情况,运用灰色预测模型预测未来五个统计期竹林碳汇潜力㊂结果显示,我国竹林固碳量从第四次清查期间的11173.05万t 升至第九次清查期间18925.73万t ,净增7752.68万t ,增长率达69.39%;从不同行政区域看,竹林固碳量差异明显,其中以华东地区最大;从不同省份看,福建㊁江西㊁浙江㊁湖南四省的竹林固碳量较多;全国竹林碳汇潜力较大,截至2030年,全国竹林碳汇潜力达31041.01万t ,将实现1.59%的碳减排贡献㊂基于上述研究结果,提出了挖掘竹林碳汇潜力的对策建议㊂关键词:竹林;碳汇量;平均生物量法;灰色预测模型中图分类号:F326.27文献标识码:A文章编号:1673-5919(2023)03-0096-06DOI :10.13691/23-1539/f.2023.03.018Calculation of Carbon Sink of Bamboo Forest in China and Its Potential PredictionFU Le -le,SU Jian -lan(College of Economics and Management,Southwest Forestry University,Kunming 650224,China)Abstract :Based on the national forest inventory report,this study used the average biomass method to calculate the carbon sequestration value of bamboo forests and its dynamic changes,and used the gray prediction model to predict the carbon sink potential of bamboo forests in the next five statistical periods.The results showed that the amount of carbon sequestered in bamboo forests in China rose from 111730500tons in the fourth inventory to 189257300tons in the ninth inventory,with a net increase of 77526800tons and a growth rate of 69.39%.Besides,it also showed that the amount of carbon sequestered in bamboo forests varied significantly from different administrative regions with the largest amount in East China,and the amount of carbon sequestered in bamboo forests was high-er in Fujian,Jiangxi,Zhejiang and Hunan provinces from different provinces.Thirdly,it showed that the national bamboo forest carbon sink potential was large,and the national bamboo forest car-bon sink potential would reach 310410100tons by 2030,which would achieve 1.59%of carbon e-mission reduction contribution.Based on the above research results,it proposed countermeasures for tapping the carbon sink potential of bamboo forests to achieve the maximum effectiveness of the value of bamboo forest carbon sinks and help China achieve its carbon peak and carbon neutral strategic goals as scheduled.Key words :Bamboo forest;Carbon sink;Average biomass method;Grey prediction model党的十八大报告提出要统领绿化造林工作,2015年出台的‘生态文明体制改革总体方案“明确指出经济发展要和 绿水青山就是金山银山 这一理念相契合,逐步建立减排增汇的有效机制;在第七十五届联合国大会上,我国正式提出了两个阶段碳减排奋斗目标,力争于2030年之前实现碳达峰㊁2060年之前实现碳中和,指明了我国绿色能源发展道路[1]㊂而要有效推进绿色发展㊁实现 双碳 战略目标,以自然之力实现稳碳增汇是重要手段之一[2]㊂森林作为陆地生态系统的主体,储存了陆地生态系统中㊃69㊃㊀㊀2023年第3期傅乐乐,等:中国竹林碳汇量测算及其潜力预测碳汇研究将近80%左右的碳汇量,是全球碳循环的主要组成部分[3]㊂同时,森林本身具有固碳释氧的作用,相对于各类人工固碳方式来说成本更低,并且绿色可持续,在一定程度上能缓解碳减排压力,维护全球碳平衡㊂竹林是森林植被的重要组成部分,全球竹子植物一共有70多属1200多种,种类繁多,大部分竹类植物生长在热带和亚热带地区,剩余小部分竹类植物生长在温带和寒带,相较于其他森林植被而言生长速度更快㊁采伐周期更短㊁成材利用率更高,具有更强的固碳能力,是理想的减排增汇产品,对维持全球碳平衡有着至关重要的作用㊂中国竹林资源极其丰富,栽培利用历史悠久,现有竹类植物39属, 500多个种类,占全球竹子种类的1/3以上,竹林面积也占到世界总竹林面积的1/4左右,素有 竹子王国 的称号㊂凭借着天然的竹林资源优势,我国大力发展竹产业,现在已经是世界上最大的竹产品出口国,竹产品已经成为国际贸易中最具价值的非木质林产品㊂作为竹林资源大国,充分利用好我国的竹林碳汇功能对全球减排工作有着重要意义㊂早在20世纪八九十年代就有学者对竹林碳汇展开了研究,从单株毛竹在生长过程中生物量及碳储量的变化分析[4]到竹子种群生物量的探讨[5],再到整个竹林生态系统的碳汇时空变化分析[6],竹林碳汇的量化分析日益完善,竹林碳汇的研究方向也逐渐多元化㊂金婷等[7]应用林业碳汇项目风险评估模型对浙江省安吉县的竹林碳汇项目进行评估分析,朱玮强等[8],李佳等[9]对竹林碳汇项目的经济效益展开分析,就如何更好地推进竹林碳汇项目进程提出相关建议,武金翠等[10]以福建省毛竹林为研究对象,分析其固碳增汇的价值变化,计薇等[11]对遂昌县竹林碳汇项目的经济效益及不同经营目标和措施下项目的净现值差异展开研究,陈伟等[12]对已参与竹林经营碳汇项目的农户碳汇林流转意愿展开分析㊂有关竹林碳汇的研究涉及多个方面和领域,但是缺乏与新时代新理念新目标相结合的探讨,尤其是将竹林碳汇项目与 碳达峰㊁碳中和 目标实现相结合的研究较少,因此本文基于中国竹林资源发展状况,以全国森林资源清查数据为基础估算我国竹林的固碳量,并利用灰色系统预测模型预测未来五个统计时间内我国竹林的固碳量情况,在综合分析不同地区㊁不同时间段竹林固碳量的基础上,为竹林碳汇价值实现提出相关建议,助力我国 碳达峰㊁碳中和 目标的实现㊂1㊀研究区域概况中国地处于亚洲东部㊁太平洋的西海岸,幅员面积广阔,南北两端跨越大约50度,东西端跨越约60多度,绝大多数地区位于温带,小部分地区处于热带,没有寒带地区,适宜的温度与湿度极其适合竹类植被的生长,是全球竹类植物的重要生长区域㊂根据最新公布的‘中国林业和草原统计年鉴“和第九次全国森林资源清查结果显示,截至2018年中国竹林总面积为641.16万hm2,占森林面积的2.91%㊂将竹林按照林种区分,毛竹林面积为467.78万hm2,毛竹株数达到141.25亿株,杂竹林面积为173.38万hm2,杂竹株数达到952.48亿株;按照竹林的天然性区分,天然竹林面积为390.38万hm2,人工竹林面积为250.78万hm2;按照竹林资源权属区分,国有竹林面积为25.28万hm2,集体竹林面积为65.38万hm2,个人竹林面积为550.05万hm2㊂总体而言,中国竹林资源丰富,主要分布在福建㊁浙江㊁江西等华东地区,占据全国竹林面积的一半以上,湖南㊁广东等中南地区以及四川㊁贵州等西南地区次之,东北㊁华北㊁西北这些北部地区由于气候㊁土壤㊁地形等原因不适合竹子的生长,竹类植被较少或没有;竹林资源以毛竹林为主要林种,占到总竹林面积70%以上;同时,竹林以天然生长为主,人工种植培育的竹林更少;此外,竹林绝大部分是农户私有,集体或者国家集中管理的竹林面积较少,将竹林资源进行整合管理从而实现农户的集体增收可以把私有的竹林资源作为突破点㊂如图1所示,中国竹林面积从第一次全国森林资源清查期间的304.00万hm2增长到第九次全国森林资源清查期间的641.16万hm2,净增长值为337.16万hm2,增长率高达110.91%,竹林面积增加了将近一倍㊂在九次全国森林资源清查期间我国竹林面积呈现持续增长的趋势,虽然面积增长率有一定的差异,但是总体区间稳定在5%~15%㊂此外,竹林面积占森林面积占比较为稳定,这说明在森林面积不断增加的情况下,竹林资源也能凭借着自然或人工种植的方式实现同步扩张㊂2㊀数据来源与研究方法2.1㊀数据来源全国森林资源清查由我国国务院组织实施,每五年进行一次以省为统计单位的全国性森林资源调查㊃79㊃㊀㊀碳汇研究中㊀国㊀林㊀业㊀经㊀济2023年第3期图1　中国竹林资源生长变化统计图工作,相较于其他数据更加权威可靠,因此本研究关于竹林固碳量的测算以全国森林资源清查报告为基础㊂2.2㊀研究方法①平均生物量法㊂由于全国森林资源清查报告在竹林方面只有株数与面积数据较为完整,其他数据尚不完善,生物量法相对于其他方法更加能够真实体现竹林资源的固碳能力,因此本研究采用平均生物量法[13]来估算竹林的固碳量㊂㊀㊀生物量计算公式为:W i =B i ˑS i(1)式中:W i 为竹林的生物量(t),B i 为单位面积生物量(t /hm 2),S i 为面积(hm 2),i 为i 种竹林种类㊂在全国森林资源清查报告中竹林主要分为毛竹和杂竹两类,因此本研究将竹林固碳量分为毛竹和杂竹两部分测算,毛竹和杂竹的平均生物量密度分别取值81.90t /hm 2和53.10t /hm 2[14]㊂竹林固碳量为生物量乘以其含碳系数,毛竹含碳率为0.494,杂竹含碳率为0.462[15]㊂固碳量计算公式为:C i =W i ˑσi (2)式中:C i 为竹林固碳量(t),σi 为含碳率,i 为i 种竹林种类㊂由于第一㊁二㊁三次森林资源清查并未对竹林面积进行分类统计,为了更加合理准确地反映竹林固碳量的变化情况,本研究的测算以第四次到第九次森林资源清查的数据为基准㊂②灰色预测模型㊂20世纪90年代邓聚龙教授首次提出灰色系统概念并创立理论模型,该理论涉及多方领域,不管是在理论研究还是实际应用方面,该理论模型的实用性都得到了广泛证明[16]㊂如果某一系统的全部信息已知为白色系统,全部信息未知为黑箱系统,系统信息存在不确定的因素则为灰色系统㊂现实生活中的大多数系统都是灰色系统㊂灰色系统理论的核心内容是灰色预测模型,该模型可以对现有的㊁混乱的㊁数量不多的数据进行处理,使其成为有规律的数据序列,从而依托内在规律,建立起预测模型㊂我国竹林固碳量的现有数据有限,属于灰色系统,因此本研究用灰色预测模型来推测我国接下来五个统计时期的竹林固碳量㊂本研究采用灰色预测模型中的单序列一阶线性模型,即GM(1,1)预测模型[17]㊂GM(1,1)预测模型利用累加的技术使原始数据具备一定的指数规律,建立起一阶微分方程并求解,将解通过累减代回原方程,从而对数据的未来发展变化进行预测㊂将前文测算的六次全国竹林固碳量作为原始数据,记为X (0)1, ,X (0)6,进行一次累加生成新数列记为{x k (1)}:㊀㊀x (1)k= ki =1x (0)i,k =1,2, ,6(3)将x (1)k 生成均值序列:z (1)k =αx (1)k +(1-α)x (1)k -1,k=2,3, ,6(4)式中:α为权重,取值0.5㊂由此建立灰微分方程:㊀㊀x (0)k +az (1)k =b ,k =2,3, ,6(5)相应的GM(1,1)白化微分方程为:㊀㊀d x (1)d t+ax (1)t =b,k =2,3, ,6(6)㊃89㊃㊀㊀2023年第3期傅乐乐,等:中国竹林碳汇量测算及其潜力预测碳汇研究将灰微分方程处理得到:㊀㊀-az (1)k +b =x (0)k ,k=2,3, ,6(7)其中a 为发展系数,b 为灰色作用量,将上式写成矩阵的形式:㊀㊀-z (1)21-z (1)31éëêêùûúúa b éëêêùûúú=x (0)2x (0)3éëêêùûúú(8)即Xβ=Y ㊂由最小二乘法可以确定参数矩阵β的估计值:㊀㊀^β=(X T X )-1X T Y (9)由此得到参数a,b 的估计值,带入白化方程得到序列x (1)k 的通解:㊀㊀x(1)k(=(x (0)1-b a )e -α(k -1)+ba,k =2,3 ,6(10)还原成原始数列即得到预测函数:㊀㊀x (0)k(=(x (0)1-ba)e -α(k -1)(1-e a ),k =2,3, ,6(11)表1㊀第四到九次全国森林资源清查期间竹林固碳量统计表单位:万t项目1989 19931994 19981999 20032004 20082009 20132014 2018全国14088.7014983.2417250.3519361.5921790.3323179.12华东地区7703.099072.5510587.1911547.9412774.4213795.03上海 5.80 5.80 6.627.118.597.60江苏80.7380.63123.99122.96120.90118.83浙江1970.372373.112822.172961.423184.843460.39安徽742.18909.43987.731179.551243.861449.39福建2677.413165.613393.463841.644215.594514.94江西2226.602537.973253.203435.264000.644243.87山东0.000.000.000.000.000.00华北地区 1.96 3.93 3.68 3.68 3.680.00北京0.000.000.000.000.000.00天津0.000.000.000.000.000.00河北0.000.000.000.000.000.00山西 1.96 3.93 3.68 3.68 3.680.00内蒙古0.000.000.000.000.000.00中南地区4250.864431.024782.635317.976208.606588.94河南31.6552.6948.7659.1677.4165.79湖北405.46469.98510.84557.53541.83668.96湖南2037.011972.282101.752504.323108.123299.57广东1023.631132.501162.471237.251369.681369.68广西726.62750.58914.66921.441073.291143.73海南26.4952.9944.1638.2738.2741.21西南地区2022.891365.841769.692403.432740.832740.19四川883.67930.01971.001292.601462.441569.89贵州817.77169.13296.91398.80486.84489.59云南321.45266.70211.96223.73270.84282.61西藏0.000.000.000.000.000.00重庆0.000.00289.82488.30520.71398.10西北地区109.90109.90107.1588.5662.8054.95陕西109.90109.90107.1586.3562.8054.95甘肃0.000.000.00 2.210.000.00青海0.000.000.000.000.000.00宁夏0.000.000.000.000.000.00新疆0.000.000.000.000.000.00东北地区0.000.000.000.000.000.00辽宁0.000.000.000.000.000.00吉林0.000.000.000.000.000.00黑龙江0.000.000.000.000.000.003㊀结果与分析3.1㊀中国竹林固碳量分析根据全国森林资源清查数据,运用平均生物量法测算出的竹林固碳量如表1所示㊂①竹林固碳量总体分析㊂如图2所示,从第四次森林资源清查到第九次森林资源清查期间我国竹林㊃99㊃㊀㊀碳汇研究中㊀国㊀林㊀业㊀经㊀济2023年第3期图2㊀第四到九次全国森林资源清查期间竹林固碳量统计图固碳量呈现长期稳定增加的趋势㊂在这六次森林资源清查期间,毛竹林固碳量远高于杂竹林固碳量,毛竹林在整个竹林碳汇系统中占据主要地位;竹林固碳量从11173.05万t 增长到18925.73万t,净增长量为7752.68万t,增长率为69.39%;每次清查期间的固碳量较前一期间的固碳量都有所增加,增长幅度有所变化,总体稳定在6%~16%,差额在10%以内,整体而言较为稳定,增长率最高的为1999 2003年期间,增长率达到15.13%;同时变化趋势线向上倾斜,没有明显曲折部分,这说明竹林固碳增长率较为稳定㊂图3㊀各大行政区域竹林固碳量统计图②主要行政区域竹林固碳量分析㊂如图3所示,在七大行政区域中华东地区竹林固碳量在各大行政区域中一直排名第一,是我国竹林生态系统不可或缺的一部分,这是因为该区域的气候温暖适宜,降水充沛,土壤状况较好,十分适合竹类植物的生长㊂其次分别为华中㊁西南㊁华南地区,这三个地区的竹林固碳量相图4㊀主要省份竹林固碳量统计图差不大,占总固碳量的40%左右,其中华中和华南地区的固碳量呈现稳定㊁缓慢增长的趋势,西南地区在一定区域内波动,并未出现明显的增长㊂西北㊁华北㊁东北三个区域的竹林固碳量极其微小或趋近于零,这是由于北部地区大部分是大陆性气候,温度差异十分显著,冬天气温零度以下十分常见,寒冷的气候不适合竹子的生长,同时竹子对水分和土壤等生长环境都有一定的要求,北方区域的降水量㊁土壤的酸碱度等都不是竹子生长的理想环境,因此北部地区竹林资源较少或没有,竹林固碳量贡献也极其微小㊂③主要省份竹林固碳量分析㊂如图4所示,在这六次竹林固碳量中占比比较突出的省份是福建㊁江西㊁浙江以及湖南,这四个省份的竹林固碳量有着明显的数量优势,以第九次森林资源清查测算结果为㊃001㊃㊀㊀2023年第3期傅乐乐,等:中国竹林碳汇量测算及其潜力预测碳汇研究基础,可以发现这四个省份的竹林固碳量占比较大,分别占比19.48%㊁18.31%㊁14.93%㊁14.24%,占据了全国总固碳量的66.96%,仅这四个地区的固碳量就超过了整个西南地区固碳量总和㊂其中福建和江西地区的竹林固碳量增长速度比浙江和湖南更快,第六次森林资源清查期间竹林固碳量接近的四个省份在第九次森林资源清查时期有了明显的差距,后两地可以借鉴前两地的竹林经管方式,以此提高自身省域内的竹林资源发展状况㊂这四个地区在地理条件上较为相似,彼此相邻,均为亚热带季风气候,温度适宜,降水充沛,同时地貌以丘陵和山地为主,地形和土壤构造使竹林能够拥有良好的排水条件,这些条件为竹林资源的生长提供了良好的生长环境,广大的竹林面积给竹林固碳量奠定了坚实的基础㊂表2㊀中国竹林固碳量预测统计表全国森林资源清查次数实际固碳量/万t预测固碳量/万t残差/万t相对误差/%第四次森林资源清查(1989 1993)14088.7014088.700.000.00第五次森林资源清查(1994 1998)14983.2415347.26-364.02 2.45第六次森林资源清查(1999 2003)17250.3517128.90121.440.70第七次森林资源清查(2004 2008)19361.5919117.38244.21 1.27第八次森林资源清查(2009 2013)21790.3321336.69453.64 2.11第九次森林资源清查(2014 2018)23179.1223813.64-634.53 1.602019 2023 26578.14 2024 2028 29663.57 2029 2033 33107.17 2034 2038 36950.55 2039 204341240.093.2㊀中国竹林固碳潜力分析将第四次到第九次清查期间的竹林固碳量数据代入灰色系统预测模型,具体预测结果与实际固碳量对比如表2所示㊂根据灰色系统预测模型处理的结果,这六次的残差都在可控范围内,第九次的残差绝对值较大,这是由于第九次的固碳量基数较大,这六次的相对误差都较小,认为预测精度等级较好㊂根据预测结果可以清楚地知道在接下来五期的森林资源清查中,我国竹林固碳量将分别达到26578.14㊁29663.57㊁33107.17㊁36950.55㊁41240.09万t,增长率都在11.16%左右㊂这些数据说明了我国竹林固碳能力较强,固碳潜力较大并且处于不断增长的阶段㊂但是这些数据是处于理想化状态下的模型测算结果,并没有考虑到外部因素对竹林生长的影响,而这些因素将影响竹林固碳量的测算,进而影响竹林碳汇潜力㊂结合我国 碳达峰㊁碳中和 目标,运用插值法估算在2030年我国竹林固碳量将达到31041.01万t㊂ 十四五 规划和2035年远景目标纲要提出2035年我国人均GDP 要达到中等发达国家水平,为达到此目标为我国必须保持4.7%以上的经济增速,2021年的GDP 为114.37万亿元,以此为基础计算得出我国2030年GDP 将达到172.91万亿元;此前我国在气候雄心峰会上指出2030年我国单位GDP 二氧化碳排放将比2005年下降65%以上,即从3.24万t /亿元下降到1.13万t /亿元,由此推断我国2030年二氧化碳排放量将控制在195.39亿t 以内㊂从2030年这一时间节点看,竹林固碳量贡献将达到1.59%,由此看出竹林在我国碳减排工作中发挥不可替代的作用㊂按照设定的目标发展下去,2030 2060年我国碳排放量将持续下降,竹林固碳量将持续增长,竹林的碳汇功能将在我国 碳达峰㊁碳中和 战略目标实现过程中发挥重要作用㊂4㊀结论与建议4.1㊀结论我国竹林资源丰富,从测算结果来看,毛竹林的固碳量远远高于杂竹林的固碳量;不同区域的竹林固碳量呈现较大的差距,华东地区竹林固碳量稳居第一,其竹林固碳量占据了全国竹林固碳量一半以上,接下来是华中㊁西南㊁华南这三地,竹林固碳量没有太大的区别,而北方则几乎没有竹林资源的存在;各个省份之间的竹林固碳量差距较大,福建㊁江西㊁浙江等地竹林资源丰富,具有较高的碳储量基数,其他地区则较少㊂4.2㊀建议①将个人竹林面积集中管理,合理规划竹林碳源㊂过多的竹林掌握在个人手里,不利于竹林资源的整体管控,且农户文化知识有限,在新社会环境下并不能最大可能地将竹林价值发挥到最大㊂因此,在保障农户权益的情况下,向农户解释清楚竹林碳汇的交易机制,将农户集中管理以将分散的竹林趋于一㊃101㊃㊀㊀碳汇研究中㊀国㊀林㊀业㊀经㊀济2023年第3期个整体,对农户进行集中教学管理,让其明白竹林碳汇的主要作用原理,扩大竹林碳汇交易参与主体,之后由专业人员对农户的竹林进行碳汇的交易管理,让农户在不失去自己竹林使用权的基础上也能够获得收入,不仅能够有效推动竹林碳汇交易进程,也促进了当地的农户增收,推动当地经济发展,有效连接了生态㊁社会㊁经济三大效益㊂②发挥区域竹林优势,形成竹林碳汇先行示范区㊂竹林资源在区域分布上存在明显的差距,偏南方的区域特别是华东地区由于气候㊁土壤㊁水分等自然条件优势拥有更多的竹林资源㊂我国现在整体的竹林碳汇交易并不十分成熟,竹林碳汇交易并没有遍布所有的竹林资源覆盖区域,相关的法律政策也并不完善,现行状况下选择竹林固碳量更大的几个区域作为首要的竹林碳汇交易对象,将资金㊁技术㊁人才等资源更多地倾向于这些优势地区,充分挖掘竹林碳汇的内生价值,让这些区域尽快构建自己的竹林碳汇交易框架,完善相应的交易规定,使竹林碳汇项目在生产交易中能够得到有效保障㊂可以在各自区域内部先实现竹林碳汇的有效交易,实现区域内部的碳交易平衡,在形成逐渐稳定的碳汇交易市场后,在各区域之间形成有效连结,逐渐扩大竹林碳汇交易市场,充分挖掘碳汇交易需求,与重排污染企业建立起长期有效的合作,实现双方各自的需求㊂③建立稳定的竹林碳汇市场,规范竹林碳汇交易㊂基于前文测算结果知道我国竹林固碳量基数大,我国现有的碳汇交易市场以某部分地区试验为主,并未建立起统一通行的竹林碳汇交易市场㊂在较为新颖的市场上开展交易活动,首先应当制定相对清晰的政策规定,保证竹林碳汇的交易在一个相对公正合理的环境中进行,随着碳汇交易的推行要不断完善碳汇交易市场的细则,以保障交易双方的利益㊂将竹林减排增汇与碳排放抵消机制相结合,使得配额不足的企业或者地区能在合理范围内通过竹林碳汇交易实现一定的碳中和效应,这样不仅使企业达到了规定的碳排放标准,也实现了竹林碳汇的经济价值㊂参考文献:[1]徐晋涛,易媛媛. 双碳 目标与基于自然的解决方案:森林碳汇的潜力和政策需求[J].农业经济问题,2022(9):11-23.[2]于贵瑞,朱剑兴,徐丽,等.中国生态系统碳汇功能提升的技术途径:基于自然解决方案[J].中国科学院院刊, 2022,37(4):490-501.[3]杨卫东,曾联波,李想.碳汇效应及其影响因素研究进展[J].地球科学进展,2023,38(2):151-167.[4]周芳纯.毛竹竹冠结构的研究[J].南京林业大学学报(自然科学版),1982(3):46-73.[5]聂道平.毛竹林结构的动态特性[J].林业科学,1994(3):201-208.[6]周国模.毛竹林生态系统中碳储量㊁固定及其分配与分布的研究[D].杭州:浙江大学,2006.[7]金婷,吴伟光,刘强,等.林业CCER碳汇项目风险评估模型与应用:以安吉竹林经营碳汇项目为例[J].世界林业研究,2018,31(4):91-96.[8]朱玮强,顾蕾,李佳,等.基于B-S期权定价的安吉县CCER竹林经营碳汇项目经济效益评估[J].南京林业大学学报(自然科学版),2018,42(4):18-24.[9]李佳,顾蕾,朱玮强,等.浙江省安吉县CCER竹林经营碳汇交易项目经济效益分析[J].浙江农林大学学报, 2018,35(4):581-588.[10]武金翠,周军,张宇,等.毛竹林固碳增汇价值的动态变化:以福建省为例[J].林业科学,2020,56(4):181-187.[11]计薇,顾蕾,范伟青,等.碳汇目标下竹林经营经济效益评价与差异分析[J].林业经济问题,2020,40(3): 278-284.[12]陈伟,顾蕾,冯贻勇,等.风险态度㊁风险感知对农户碳汇林流转意愿的影响[J].浙江农林大学学报,2021,38(6):1270-1278.[13]马学威,熊康宁,张俞,等.森林生态系统碳储量研究进展与展望[J].西北林学院学报,2019,34(5):62-72.[14]郭兆迪,胡会峰,李品,等.1977 2008年中国森林生物量碳汇的时空变化[J].中国科学:生命科学,2013,43(5):421-431.[15]李爱琴,王会荣,王晶晶,等.安徽省森林植被碳储量㊁碳密度动态及固碳潜力[J].江西农业大学学报,2019, 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杉木人工林生态系统碳素分配与贮量的研究杉木人工林是我国重要的经济林种，其生态系统的碳素分配与贮量对于应对全球气候变化具有重要意义。

本文从杉木人工林生态系统的碳素分配和贮量两个方面进行研究。

一、杉木人工林生态系统碳素分配杉木人工林生态系统包括树木、枯枝落叶、林下植被和土壤等部分。

其中，树木是生态系统中最主要的碳素储存部分。

研究表明，杉木人工林树木碳素含量随着树龄的增加而增加，在树龄较小的阶段，树干是树木中碳素储量最大的部分；随着树龄增加，树冠的碳素储量也逐渐增加。

此外，枯枝落叶和林下植被也是生态系统中的重要碳素储存部分，它们的碳素含量随着树龄的增加而逐渐增加，但相对于树木来说，其碳素贮量较小。

二、杉木人工林生态系统碳素贮量杉木人工林生态系统的碳素贮量包括树木、枯枝落叶、林下植被和土壤等部分。

其中，树木是生态系统中最主要的碳素贮量部分。

研究表明，杉木人工林的碳素贮量随着树龄的增加而增加，在树龄较小的阶段，树干是树木中碳素贮量最大的部分；随着树龄增加，树冠的碳素贮量也逐渐增加。

此外，枯枝落叶和林下植被的碳素贮量也随着树龄的增加而逐渐增加，但相对于树木来说，其碳素贮量较小。

土壤中的有机碳也是生态系统中的重要碳素贮量部分，其含量随着树龄的增加而逐渐增加。

三、影响杉木人工林生态系统碳素分配和贮量的因素杉木人工林生态系统碳素分配和贮量的大小受到多种因素的影响，主要包括气候、土壤、树龄、林分密度、林分结构和管理等因素。

气候是影响杉木人工林生态系统碳素分配和贮量的最重要因素之一，降水和温度的变化会影响树木生长速度和碳素贮量的积累。

土壤条件也是影响生态系统碳素贮量的重要因素之一，土壤有机碳含量的高低会直接影响土壤中碳素的贮量大小。

树龄、林分密度和林分结构的变化也会影响生态系统碳素贮量和分配，成熟的树木会有更高的碳素贮量，林分密度过大会影响树木的生长速度和资源利用效率。

管理措施也是影响生态系统碳素贮量和分配的重要因素之一，合理的管理措施有助于提高生态系统的碳素贮量和分配。

毛竹与油茶人工林生态系统碳贮量及其分配特征林建忠【期刊名称】《亚热带农业研究》【年(卷),期】2014(010)003【摘要】对福州市主要经济林毛竹和油茶林生态系统各组分的生物量、含碳率和碳贮量进行比较研究,结果表明,毛竹林和油茶林乔木层生物量分别为277.18、35.76 t·hm-2,高于林下植被和凋落物生物量,其中,干的生物量最大,分别占乔木层生物量的68.80％和34.00％.毛竹林和油茶林地上部分含碳率分别在44.65％-48.84％、44.72％-49.78％之间,碳贮量分另为137.157、18.104 t·hm-2.林地土壤3个层次(60 cm)含碳率分别介于0.70％-3.02％、0.46％-2.46％之间,表层(0-20 cm)含碳率和碳贮量最高,毛竹和油茶林地土壤碳贮量为107.223、92.540 t·hm-2.毛竹林生态系统碳贮量为246.445 t·hm-2,油茶林为111.446t·hm-2.【总页数】4页(P168-171)【作者】林建忠【作者单位】福州市林业局,福建福州350005【正文语种】中文【中图分类】S718.55【相关文献】1.黑木相思人工林生态系统生物量、碳贮量及其分配特征 [J], 何斌;刘红英;余春和;覃祚玉;罗柳娟;刘莉2.3种相思人工林生态系统碳贮量及分配 [J], 潘辉;黄石德;洪伟;朱洪如;张志鸿;林捷3.间伐对杉木人工林生态系统碳贮量及其空间分配格局的影响 [J], 方晰;田大伦;项文化4.毛竹(Phyllostachy pubescens)、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林生态系统碳贮量及其分配特征 [J], 肖复明;范少辉;汪思龙;熊彩云;张池;刘素萍;张剑5.中亚热带4种混交幼龄人工林生态系统碳贮量特征 [J], 李永进;汤玉喜;唐洁;杨艳;吴敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第40卷第6期2004年11月林业科学SCIE NTI ASI LVAESI NIC AEV ol 140,N o 16N ov.,2004毛竹林的碳密度和碳贮量及其空间分布周国模　姜培坤(浙江林学院　临安311300)摘　要:　利用标准样方法研究毛竹林碳密度和碳贮量以及空间分布。

结果表明:毛竹不同器官碳密度波动在014683～015210g ・g-1,按碳密度高低排列依次为竹根>竹秆>竹蔸>竹枝>竹鞭>竹叶;碳贮量在毛竹不同器官中的分配以竹秆占比例最大,为50197%,其次为竹根,占19179%,占比例最小的是竹叶,仅占4187%;毛竹林生态系统中碳总贮量为1061362t ・hm -2,其中植被层341231t ・hm -2,占了32118%,枯落物和土壤层(0～60cm )721131t ・hm-2,占了67182%;毛竹林乔木层碳素年固定量为51097t ・hm -2a-1,与粗放经营竹林相比,毛竹集约经营10年后,竹林生态系统中碳贮量减少了81133t ・hm -2,但乔木层年净固定碳量增加了01589t ・hm -2a -1。

关键词:　毛竹,碳密度,碳贮量中图分类号:S718155 文献标识码:A 文章编号:1001-7488(2004)06-0020-05收稿日期:2003-06-18。

资助项目:浙江省科技攻关项目(2003C32029)。

Density ,Storage and Spatial Distribution of C arbon in Phyllostachy pubescens ForestZhou G uom o Jiang Peikun(Zhejiang Forestry College Lin πan 311300)Abstract :　Density ,storage and spatial distribution of carbon in Phyllostachy pubescens forest were studied by means of sam ple plot.Carbon density of different bamboo organ ranged from 014683to 015210g ・g -1,which was in order as follow :root >trunk >underground trunk >branch >underground stem >leaf.The organ distribution of carbon storage was 50197%for trunk ,19179%for root and 4187%for leaf.The total carbon storage in bamboo ecosystem was 1061362t ・hm -2,of which the above -ground green vegetation stored 341231t ・hm -2,accounted for 32118%,and the forest floor and soil (0～60cm horizon )stored 721131t ・hm -2,account for 67182%.Annual carbon fixation of tree story in bamboo forest was 51097t ・hm -2a -1,which was 1146times of Chinese Fir at the fast grow ing stage ,and 1133times of tropical m ountain rain forest.C om pared w ith traditional practice ,after 10-year intensive management ,total carbon storage in the bamboo ecosystem declined 81133t ・hm -2,however ,the net annual carbon fixation of tree story appeared an increase of 01589t ・hm -2a -1.K ey w ords :　Phyllostachy pubescens ,Carbon density ,Carbon storage森林作为生物圈的主体,维持着全球植被碳库的86%和土壤碳库的73%(W oodwell et al .,1978;Ols on et al .,1983;P ost et al .,1982),因而它对全球的碳平衡起着十分重要的作用。

林木的生态系统能力与稳定性评估林木是地球上最重要的自然资源之一，它们在维持地球生态平衡、保护生物多样性和提供人类所需的许多生态服务方面起着至关重要的作用。

对于林木生态系统的能力和稳定性进行评估，可以帮助我们更好地了解和管理森林资源，保护生态环境。

本文将探讨林木的生态系统能力与稳定性评估的方法和意义。

一、林木的生态系统能力评估生态系统能力是指一个生态系统响应外部压力的能力。

对于林木来说，生态系统能力评估主要关注以下几个方面：1. 平衡稳定性生态平衡是生态系统的基本特征之一。

林木要能够维持良好的平衡稳定性，包括物种多样性、栖息地质量、生态过程等方面的平衡。

通过对林木区域的物种组成、生境质量以及不同生态过程的调查和分析，可以评估林木的平衡稳定性。

2. 抗干扰能力林木经常面临各种外部干扰，如气候变化、人为活动等。

评估林木的抗干扰能力，可以通过研究林木对干扰的响应机制、适应能力、恢复能力等来进行。

3. 生产力林木对于碳循环和氧气供应起着重要作用，评估林木的生产力可以帮助我们了解林木的生态系统能力。

通过研究林木的净初级生产力、养分循环、生长速率等指标，可以评估林木的生态系统能力和可持续利用性。

二、林木的生态系统稳定性评估生态系统稳定性是指一个生态系统在面临外界扰动时能够保持稳定状态的能力。

对于林木来说，生态系统稳定性评估主要关注以下几个方面：1. 抗干扰性林木的抗干扰性是评估其生态系统稳定性的重要指标。

林木要能够对不同干扰因素如火灾、虫害、疾病等做出适应性应对，保持稳定的生态系统。

2. 物种多样性物种多样性对于生态系统的稳定性具有重要影响。

评估林木的物种多样性，可以通过调查和监测林木的生物多样性指标，如物种丰富度、物种均匀度、物种多度等来进行。

3. 养分循环养分循环是维持生态系统稳定性的重要机制之一。

评估林木的养分循环，可以通过研究林木的养分吸收、转运和释放等过程来进行。

三、林木的生态系统能力评估在现实应用中的意义对林木的生态系统能力与稳定性进行评估，对于生态环境保护和可持续发展具有重要意义。

毛竹林生态系统碳循环时空模型构建及应用研究森林在应对全球气候变化中具有重要作用。

竹林是我国亚热带特殊而重要的森林类型,具有强大的固碳能力,但其源汇过程极易受人类经营活动干扰。

目前,竹林快速生长阶段的碳素积累特征及其光合生理生态响应、站点尺度上的竹林碳水通量特征、竹林资源碳储量遥感定量估算、经营措施对竹林土壤碳库的影响特征以及林分结构对竹林固碳功能的影响等竹林生态系统碳汇相关研究已经取得突破。

然而,由于缺乏适合竹林生态系统碳循环研究的模型,使得竹林生态系统碳源/汇在大尺度上时空格局形成的机制以及调控机理的了解甚少,如何兼顾竹林特有生长过程,指导竹林生态系统固碳经营也缺乏理论依据。

本研究以竹林地面调查数据、碳通量塔观测数据、MODIS遥感数据等为基础,创新改进BIOME-BGC模型以适应竹林特有生态过程与经营措施,获取适用于竹林碳循环模拟的生理生态参数,构建竹林碳循环过程模型。

以浙江省为例,模拟竹林碳储量和碳通量时空动态,揭示其时空异质性的形成机制,在此基础上进一步分析经营管理措施对竹林生产力与碳汇能力提升的关系,优化现有竹林经营措施,为提高竹林生产力和碳汇能力提供新的理论指导。

研究主要的内容和结论包括以下几方面:(1)竹林碳循环过程模型构建及时空模拟方面。

构建了适用于竹林生态系统的碳循环模型,实现了竹林生态系统碳通量和碳储量的高精度时空模拟,主要结论如下:○1基于BIOME-BGC模型,引入年龄因子、大小年生长、新竹生长、凋落等竹林特有生理生态过程,融入施肥、挖笋、钩梢和择伐四重要的竹林经营措施模块,获取了一套适合竹林碳循环模拟的生理生态参数,建立了竹林生态系统碳循环模拟的过程模型。

○2利用碳通量观测数据与样地调查碳储量数据验证了其模拟精度,浙江省竹林碳通量平均模拟精度为0.73,比原模型提高了64.42%,平均误差降低了77.49%,碳储量模拟精度达到了0.81,均方误仅为2.92 Mg C·hm-2。

杉木人工林各植物组分含碳率研究王赛专;康文星;杨志敏【摘要】分别采集会同县广坪林区第2代杉木人工林的杉木树干(去皮)、树皮、枝、叶、根系样品和灌木的干、枝(叶)和根样品与草本植物的地上、地下部分样品以及林内的枝、叶、果和碎屑凋落物和枯死根,用干烧法测定其含碳率.结果表明:杉木各器官含碳率大小的顺序是:树皮＞树叶＞树根＞树干＞树枝.树皮、树叶、树干、树枝含碳率随着树木年龄的增大而增加,树根含碳率随着树木年龄增大出现波动.林冠下草本植物的平均碳含量比木本植物低,且草本植物间碳含量差异要比木本植物间大.林龄对凋落物同种组分碳含量影响不显著.不同凋落物的碳含量即使在同一龄级也存在较大差异.枯死根系的碳含量要低于地上凋落物各组分的碳含量,林木各器官活有机体内的碳含量均大于相应死有机体(凋落物)内的碳含量.【期刊名称】《湖南林业科技》【年(卷),期】2012(039)003【总页数】4页(P58-60,77)【关键词】杉本人工林;植物组分;含碳率;会同县【作者】王赛专;康文星;杨志敏【作者单位】中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙 410004;中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙 410004;芷江侗族自治县林业局林调队,湖南芷江 419100【正文语种】中文【中图分类】S791.27绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO2和土壤中的水分，经过一系列生物化学反应，将CO2和水分构建成碳水化合物。

植物组织主要由碳水化合物中的纤维素组成，也含有其他的碳水化合物、其他有机化合物、矿物质，因此不同植物的相同组织，其成分不同，含碳率也不同；同一植物不同器官的组织，其成分不一样，含碳率也不一样[1]。

王秀云[2]测得长白落叶松各器官的含碳率差异性，除了33 和46年生的干、枝、叶差异不显著外，其他林龄时，各器官含碳率均在0.05水平下差异显著。

杉木(Cunninghamia lanceolata)是我国南方亚热带特有的优良速生乡土用材树种，在我国森林生态系统碳平衡中发挥着举足轻重的作用[3]。