世界泥炭地有机碳储量和有机碳密度

泥炭地是全球重要的有机碳库,在全球碳循环和气候变化中起着重要作用。在已有的对全球和各大洲泥炭地面积和泥炭储量估算结果的基础上,结合有机碳含量的数据,估算世界、各大洲和主要国家的泥炭地有机碳储量,得到如下结果:世界泥炭地有机碳储量为2 381.34×108t。各大洲泥炭地有机碳储量分布不均,北美洲最为丰富,储量为1 098.64×108t,占总储量的46.14%;其次是欧洲和亚洲,分别占总储量的27.41%和22.89%。由于各国对泥炭地的界定不一致,缺乏泥炭层厚度、泥炭容重等重要指标的基础数据,或者由于这些指标统计核算的口径不同,导致很难对泥炭地有机碳储量进行准确估算。最后分析了影响泥炭地有机碳储量动态变化的主要影响因素,以期为泥炭资源可持续利用和保护泥炭地碳储存功能提供科学依据。     

中国泥炭地有机碳储量分区

在全国泥炭资源调查的基础上(1983～1985年),结合中国科学院东北地理与农业生态研究所与有关单位多年来在全国各地泥炭调查的成果,根据泥炭的蕴藏形式、泥炭地有机碳的丰富度、泥炭地有机碳集中分布区的地貌单元和区域位置,将泥炭地有机碳按照埋藏类型和储量划分成3类(埋藏类、裸露类和裸露与埋藏兼有类)、5型(极丰富型、丰富型、较丰富型、贫乏型和极贫乏型)和31个分布区。中国泥炭地的蕴藏类型主要为裸露类,主要分布在青藏高原东部的若尔盖高原以及东北地区的山地丘陵,包括5型12个分布区;其次是埋藏类,主要分布在长江中下游平原以及沿海平原,包括4型14个分布区;裸露与埋藏兼有类泥炭地主要分布在云贵高原、晋北张北地区,仅包括4型5个分布区。     

湿地生态系统碳储存和温室气体排放研究

湿地生态系统是地球上重要的有机碳储库, 湿地植被和土壤碳储量丰富、碳密度高。湿地还是CO₂、CH₄和N₂O等温室气体的源和汇。近百年来,由于土地利用,特别是农业开发和泥炭开采,导致大面积湿地被排干,并排放大量温室气体。多项研究表明湿地保护和恢复能促进碳积累和减少温室气体排放,通过对国内外有关文献的分析,针对近年来科学界普遍关注的湿地生态系统碳储量、碳平衡和土地利用对温室气体排放的影响、湿地与全球气候变化关系等方面的问题进行了初步探讨。     

吉林省泥炭资源现状及保护管理对策

吉林省泥炭资源总面积约为400km2,有机碳储量约为4.396×l07t.在对吉林省泥炭资源普查的基础上,阐述了吉林省泥炭资源的分布状况,重点分析了当前吉林省泥炭资源所面临的威胁,这些威胁主要包括泥炭地补水机制遭到破坏、泥炭地面积减少和泥炭地退化等;从加强泥炭地保护体系建设、维护泥炭地补水机制、加强泥炭地恢复和强化泥炭地管理等方面提出了吉林省泥炭资源的保护管理对策,以期为吉林省泥炭资源的合理利用与保护提供科学依据.     

若尔盖高原泥炭地碳收支特征及固碳价值评价研究

基于野外实测数据和碳税法对若尔盖高原泥炭地的固碳价值进行了定量评价。结果表明:若尔盖高原泥炭地总体表现为CO_2的汇和CH_4的源,年净固定CO_2的量为2 922 kg CO_2/hm~2,年CH_4排放量约为48 kg CH_4/hm~2,换算成CO_2当量约为1 163 kg CO_2/hm~2。若尔盖高原泥炭地总CO_2的排放量为23 375.6 kg CO_2/hm~2,其中CH_4排放的CO_2当量仅占到了总CO_2排放的5%。将若尔盖高原泥炭地吸收CO_2的正效应减去CH_4排放的负效应,得到若尔盖高原泥炭地的年净固碳量为1759.4 kg CO_2/hm~2,总体表现出较强的碳汇功能。若尔盖高原泥炭地净吸收CO_2的价值为11.50亿元(正效应价值),净排放CH_4的价值为4.58亿元(负效应价值)。将正负效应进行整合,得到整个若尔盖高原泥炭地的总固碳价值为6.92亿元。     

退耕还林对黄土高原地区土壤有机碳影响预测

土壤碳是全球碳循环中的重要组成部分，土地利用方式的改变对土壤碳的源和汇具有很大的影响。黄土高原地区进行的大规模退耕还林必然会通过影响土壤有机碳含量对区域碳循环产生重要影响。通过野外调查采样分析，结合使用全国土壤普查及黄土高原地区其它土地资源数据资料，研究计算了黄土高原地区的土壤有机碳量，并对实施退耕还林后土壤碳储量变化进行了预测。黄土高原地区土壤有机碳含量较低，平均土壤有机碳密度为2．49kg／m^2，仅为全国平均土壤有机碳密度的23．65％，土壤有机碳总储量为1068Tg，只占全国总有机碳量的1.16％。实施退耕还林后，土壤有机碳储量将明显增加。分步优化实施退耕30年后，黄土高原土壤有机碳储量可增至1266．8Tg，有机碳储量总体可增长19．21％。土壤有机碳储量的增加，对区域气候变化及土壤和水环境都将产生影响.     

红壤侵蚀区马尾松林碳储量估算的遥感植被指数选择——以长汀河田地区为例

以福建省长汀县河田地区为研究区,在野外样方生物量调查和典型植被光谱测定基础上,对比分析SPOT5影像8种植被指数与马尾松林(Pinus massoniana)碳储量关系,估算区域尺度马尾松林碳储量。结果表明,马尾松林冠层与林下植被芒萁(Dicranopteris dichotoma)在短波红外波段(SWIR)反射率区分明显。加入SWIR的修正的归一化植被指数(MNDVI)与森林碳储量回归决定系数最高,并有较小的均方根误差,同时可减少林下植被覆盖对马尾松林碳储量估算影响。生态恢复驱动下研究区平均碳储量增加到30.37 t/hm2。     

新疆巴音布鲁克天鹅湖湿地有机碳储量初步估算

2013年8月,以位于新疆维吾尔自治区天山中部的巴音布鲁克天鹅湖湿地为研究区,通过野外调查和采样,对巴音布鲁克天鹅湖湿地植物、土壤和水体有机碳含量进行了研究,估算了该湿地的有机碳密度和储量。结果表明,天鹅湖湿地土壤有机碳密度为5.10 kg/m2,植物地上部分的有机碳密度为0.13 kg/m2,植物地下部分的有机碳密度为2.55 kg/m2,水体有机碳质量浓度为12.78 mg/L;天鹅湖湿地总有机碳储量约为51.675×108kg,其中,植物地上部分的总有机碳储量为1.123×108kg,占总有机碳储量的2.17%;土壤总有机碳储量为33.599×108kg,占65.02%;植物地下部分的总有机碳储量为16.945×108kg,占32.79%;水体总有机碳储量约为0.008×108kg,占0.02%。     

红壤侵蚀区马尾松林碳储量估算的遥感植被指数选择——以长汀河田地区为例

以福建省长汀县河田地区为研究区,在野外样方生物量调查和典型植被光谱测定基础上,对比分析SPOT5影像8种植被指数与马尾松林（Pinus massoniana）碳储量关系,估算区域尺度马尾松林碳储量。结果表明,马尾松林冠层与林下植被芒萁（Dicranopteris dichotoma）在短波红外波段（SWIR）反射率区分明显。加入SWIR的修正的归一化植被指数（MNDVI）与森林碳储量回归决定系数最高,并有较小的均方根误差,同时可减少林下植被覆盖对马尾松林碳储量估算影响。生态恢复驱动下研究区平均碳储量增加到30.37 t/hm²。     

神农架大九湖表层泥炭碳、氮、磷含量的空间分布特征及其控制因素

为了解亚热带泥炭地碳氮磷含量的空间分布模式及其影响因素,在神农架大九湖泥炭地采集147份表层泥炭样品进行总有机碳含量(TOC)、总磷含量(TP)和总氮含量(TN)测试和理化参数分析,探究表层泥炭碳氮磷的空间分布特征及其控制因素。结果表明:大九湖表层泥炭TOC含量变化范围为3.51%~37.93%,TP含量变化范围为0.37~2.75 mg/g,TN含量变化范围为0.59~1.6mg/g。相关性分析表明:TOC含量与含水率(r=0.45,P<0.01)和TP含量(r=0.27,P<0.05)呈显著正相关,TP含量与干容重呈显著正相关(r=0.32,P<0.05),TN含量与各种理化参数的相关性均不显著。通过对比亚热带、热带、北方泥炭地的碳氮磷含量,发现相对于热带和北方泥炭地,亚热带泥炭地的TOC含量和TN含量更低,而TP含量更高。本研究为亚热带泥炭地的生态保护提供了关键的基础数据和参考。     

中亚热带山区土地利用变化对土壤有机碳储量和质量的影响

通过对中亚热带山区天然林、人工林(用材林和经济林)、次生林、果园和坡耕地等7 种典型土地利用方式的土壤有机碳储量及质量的研究, 结果表明: 中亚热带山区天然林转变 为其他土地利用类型后, 土壤有机碳储量下降了25.6%~51.2%, 而表层0~20 cm 土壤有机碳 储量下降了45.1%~74.8%, 比底层土壤有机碳对土地利用变化的响应更为敏感。土壤轻组有机碳储量(0~60 cm) 下降了52.2%~84.2%, 轻组有机碳占总有机碳比例从13.3%降到3.0% ~10.7%, 比土壤总有机碳对土地利用变化更为敏感。天然林转变为其他土地利用类型后土壤 有机碳损失巨大的原因主要与凋落物归还数量及质量, 水土流失和经营措施对土壤(特别是表层土壤) 的扰动引起土壤有机质加速分解等因素有关。坡耕地人为干扰最严重, 土壤有机 碳下降幅度最大。中亚热带山区土地利用变化引起土壤有机碳储量下降幅度高于全球平均水平, 主要与区域降水和地貌条件有关。因此, 保护山区脆弱生态环境, 加强天然林保护和植 被恢复, 合理营造人工林, 减少耕作, 对山区土壤碳吸存、减缓大气CO₂ 浓度升高和气候变化以及促进山区可持续开发的生态服务功能发展都具有重要意义。     

白江河天然和排水泥炭沼泽土壤活性有机碳组分含量及其影响因素研究

以长白山区白江河泥炭沼泽为研究对象,2018年9月,分别在排水泥炭沼泽区和天然泥炭沼泽区布设采样点,采集0～135 cm深度的土壤样品,测定土壤样品的有机碳、易氧化有机碳、微生物量碳、可溶性有机碳含量和其它理化指标以及土壤酶活性,研究排水泥炭沼泽与天然泥炭沼泽土壤活性有机碳组分含量的差异及其影响因素.研究结果表明,天然...     

基于碳储存变化的海岸带生态系统修复策略——以海南岛东南海岸带为例

碳达峰碳中和、国土空间生态修复、海域海岛可持续管理均是国家重大发展战略的重要内容。海南东南海岸带近年来因自然因素、人为干扰和全球气候变化的影响,生态系统破坏严重,碳汇功能明显下降。其生态质量的下降与海南自由贸易港和国家生态文明建设试验区的定位要求明显不符,基于碳储存的生态系统修复工作亟需开展。文章以海南岛东南海岸带为例,基于InVEST模型的碳储存模块,结合研究区2000、2010、2020年土地利用数据,估算研究区碳储量,划分“碳汇、碳源区”,评价其碳储存功能,识别近20年来研究区碳损失状况,明晰碳损失严重区域,划分生态修复功能区。结果表明：2000—2020年,研究区建设用地扩张明显,林草地面积削减;生态系统受到不同程度的破坏,碳储量持续下降,20年降低了0.11 Gt;碳储量低的区域沿着海岸带环线向内陆延伸,万宁市区域单位栅格碳密度值最低,三亚市区域单位栅格碳密度降低最多;碳源区面积始终大于碳汇区面积,碳储存功能为差和极差的区域面积分别为39.84和27.31 km2,主要分布于北部万宁市和乐镇、南部蜈支洲岛上方、西南部三亚市右侧等区域;基于碳损失和生态系统服务价值等级细分了自然...     

甘肃尕海湿地退化泥炭地恢复技术评价

泥炭地是湿地的重要组成部分,也是中国最为重要的碳库之一。泥炭地具有涵养水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等重要的生态功能,泥炭资源保护在应对气候变化中有着重要的意义。由于气候变化、沟蚀及修路等人为影响,尕海湿地的泥炭地出现退化现象。总结了甘肃尕海湿地退化泥炭地的恢复方案和技术措施,评价了退化泥炭地的恢复效果。     

白俄罗斯泥炭地对于减缓全球变暖具有重要作用

<正>国际鸟盟网2015年11月19日报道,泥炭地因其高碳储量而对减缓气候变化具有重要意义。然而,过去几十年来,大量的泥炭地被排水而转为他用,使其从碳汇转为碳源,由此而导致的碳排放占人为碳排放总量的10%。20世纪,前苏联的大型泥炭地排水工程已经在国家及区域层面上对当地生计、气候及食物和水的供给产生了负面影响,泥炭地火灾     

基于FLUS-InVEST模型的中国未来土地利用变化及其对碳储量影响的模拟

基于代表性浓度路径情景（Representative Concentration Pathways, RCPs）,耦合FLUS-InVEST（Future Land Use Simulation-Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs, FLUS-InVEST）模型,以土地利用视角模拟了中国2100年的陆地生态系统碳储量,探讨其空间分异。结果表明：1）历史土地利用变化作用下,中国生态系统碳储量减少中心由华北地区转向东北地区,增加中心由西北地区转向西南地区;碳储量的减少由林地生态系统转向草地生态系统。2）未来RCPs情景下,中国林地生态系统碳储量都将持续增加,草地生态系统碳储量持续减少。RCP 6.0情景下,中国林地面积将增加9.43%左右,草地面积减少5.42%,全国林地碳储量较2010年增加2 332.64 Tg,而草地碳储量将损失1 719.03 Tg。在RCP 8.5情景下,全国林地面积增加5.15%,草地面积将减少5.10%,林地碳储量较2010年将增加1 754.59 Tg,草地碳储量将损失2 468.80 Tg。3）RCP 6.0情景对未来碳汇贡献度较RCP 8.5情景大。在RCP 6.0情景下,植被地上碳储量和表层土壤碳储量分别净增加127.12和83.67 Tg。但在RCP 8.5情景下,植被地上碳储量和表层土壤碳储量分别净减少24.67和32.41 Tg。4）不同RCPs情景下,碳储量增长均集中在横断山-秦岭-太行山-大兴安岭和雪峰山-太行山-大兴安岭两带;减少区域主要分布于云贵高原、四川盆地和京津冀地区。     

塔里木河流域生态系统碳储量的情景预测分析

土地利用方式是引起陆地生态系统碳储量变化的重要因素,对维持碳储量水平稳定有着关键作用。通过利用耦合的PLUS-InVEST模型评估与预测塔里木河流域1980—2020年土地利用与碳储量变化情况,设置自然发展、生态保护、耕地保护和城镇发展4种场景,分情景预测2030年研究区土地利用及碳储量的变化趋势,在此基础上探究土地利用变化对碳储量的影响。结果表明：(1)40 a间塔里木河流域耕地、建设用地与未利用地面积显著增加,林地、草地和水域面积减少。(2)40 a间1980—2020年碳储量总体呈上升趋势,总体增加了22.66×10⁶t,碳储量增加区域主要分布在塔里木河干流及其分支上。未利用地和草地是塔里木河流域主要的碳库,占碳储量总量的24.77%和19.37%。(3)情景预测发现2020年后碳储量流失量较大且流失速度逐渐较加快,碳储量减少区域主要分布在研究区的中西南部,未来草地向未利用地及林地向草地的转移均是碳储量流失主要原因,4种情景下分别减少了0.0475×10⁸t、0.0051×10⁸t、0.0285×10^8<...     

阿尔泰山南坡土壤有机碳密度的分布特征和储量估算

在陆地生态系统中土壤有机碳库是重要的碳库之一,对于研究全球碳循环和温室效应有重要影响。通过野外实地采样和室内分析,按照0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~100 cm的土壤分层方法,综合分析了阿尔泰山南坡土壤有机碳密度的分布特征,并估算了该地区的有机碳储量。结果表明:(1)在阿尔泰山南坡土壤有机碳密度随海拔梯度的变化具有一定的变化规律,海拔在500~2 400 m之间,土壤有机碳密度呈现逐渐增加的趋势;2 400~3 000 m之间,出现下降趋势;(2)土壤有机碳密度在0~100 cm土壤层内呈递减趋势,且不同土层有机碳密度的变异程度不同;在土壤各个土层深度,9种土壤类型的有机碳密度均有显著差异(p0.05);(3)研究区域0~100 cm有机碳储量为0.477 4 Pg,各土壤类型储量差异显著(p0.05),亚高山草甸土的储量最多,山地灰色针叶林土次之,储量最少的出现在高山寒冻土和棕钙土;其中0~30 cm层土壤有机碳储量为0.225 Pg,占总储量的44.13%。研究结果为估算不同土壤类型土壤有机碳密度,以及分析碳源碳汇提供了数据参考,并对进一步研究此地区碳循环具有一定意义。     

河南森林植被的碳储量研究

利用2003年河南省森林资源清查资料,建立不同优势树种生物量与蓄积量之间的回归方程,对河南省森林的碳储量进行了推算.结果表明:河南省森林的总碳储量为4673.43万tC;阔叶林碳储量占全省森林总碳储量的89.5%,栎类和杨树2个树种占全省阔叶林总碳储量的72.3%;幼、中龄林的碳储量占全省森林总碳储量的79.5%;全省森林平均碳密度为23.64tC/hm2.     

新疆耕地变化对区域碳平衡的影响

基于“Bookkeeping”模型,对1975-2005 年期间新疆耕地变化对区域碳平衡的影响进行了分析。荒漠土地开垦和耕地转移是新疆耕地变化的两种主要方式,1975-2005 年这两种耕地变化方式使新疆碳储量增加了20.6 Tg C,其中土地开垦使区域碳储量增加了51.8 Tg C,而耕地转移则向大气排放了31.2 Tg C。在1975-1985 年期间,新疆耕地大规模转移,区域碳储量的变化趋势受耕地转移的影响较大;1985 年后随新疆土地开垦规模的增加,碳储量变化趋势主要受土地开垦影响。30 年间,新疆碳储量增加主要是由草地开垦为耕地引起,而耕地转移为草地是新疆碳储量减少的主要原因。新疆地区进行合理的水土开发活动有利于区域碳固定,且长期的耕作管理活动会进一步增强耕地的碳汇功能。