阐明陆地生态系统碳汇的基本特征，是理解和评估我国生态系统服务功能的重要基础。本手册通过整合现有文献资料和本手册研究团队的相关成果，系统总结了我国森林、草地、灌丛、湿地、农田、城市等生态系统的碳汇参数，并通过遥感、过程模型等手段，估算了我国不同尺度陆地生态系统碳汇的大小及时空分布，构建了不同空间尺度生态系统碳储量和碳汇全组分的参数体系。
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第一部分 陆地生态系统碳源汇概述及研究方法
第1章 大气二氧化碳浓度变化及化石燃料排放 3
1.1 二氧化碳的理化性质 3
1.2 大气二氧化碳浓度的历史变化 4
1.3 大气二氧化碳浓度的季节变化和纬度变化 6
1.4 化石燃料二氧化碳排放 8
1.4.1 方精云等测算 9
1.4.2 全球碳计划测算 12
参考文献 13
第2章 碳源汇的研究历史、测度及区域估算 15
2.1 碳源汇的概念和测度 15
2.2 碳源汇研究的发展阶段 16
2.2.1 碳源汇研究的萌芽时期 17
2.2.2 碳源汇研究的发展时期 17
2.2.3 碳源汇研究的兴盛时期 18
2.3 陆地碳源与碳汇之争 21
2.4 区域碳源汇估算 22
2.4.1 植物生物量的估算 22
2.4.2 土壤碳储量的估算 24
2.5 国家尺度及全球尺度碳源汇估算 26
参考文献 26
第3章 陆地生态系统碳源汇的研究方法 33
3.1 生态系统尺度的碳源汇测定 33
3.1.1 碳库法 33
3.1.2 净初级生产力测定法 36
3.1.3 箱式测定法 38
3.1.4 微气象学观测法 39
3.2 大尺度的碳源汇估算 39
3.2.1 清查法 40
3.2.2 遥感反演法 41
3.2.3 过程模型法 43
3.2.4 大气反演法 45
参考文献 46
第二部分 基于实测数据的中国主要生态系统类型的碳源汇参数
第4章 森林生态系统 53
4.1 数据及方法 53
4.1.1 引言 53
4.1.2 概念及定义 54
4.1.3 数据收集与整理 55
4.1.4 编写说明 58
4.2 中国主要森林生态系统的碳循环参数概述 59
4.2.1 落叶针叶林 59
4.2.2 常绿针叶林 61
4.2.3 针阔叶混交林 62
4.2.4 落叶阔叶林 63
4.2.5 常绿与落叶阔叶混交林 64
4.2.6 常绿阔叶林 65
4.2.7 雨林和季雨林 66
4.2.8 红树林 68
4.2.9 竹林 69
4.2.10 中国主要森林类型的碳循环参数比较 70
4.2.11 中国森林生物量和生产力与全球同类型森林的比较 73
4.3 落叶针叶林 74
4.3.1 落叶松林 74
4.3.2 暖性落叶针叶林 82
4.3.3 落叶针叶林的碳循环参数比较 83
4.4 常绿针叶林 83
4.4.1 云冷杉林 83
4.4.2 松林 94
4.4.3 柏类林 107
4.4.4 杉类林 112
4.4.5 南方松林 116
4.4.6 常绿针叶林的碳循环参数比较 117
4.5 针阔叶混交林 117
4.5.1 温性针阔叶混交林 117
4.5.2 亚热带针阔叶混交林 121
4.5.3 针阔叶混交林的碳循环参数比较 122
4.6 落叶阔叶林 122
4.6.1 落叶栎类林 122
4.6.2 杨桦林 129
4.6.3 水青冈林 139
4.6.4 刺槐林 140
4.6.5 桤木林 141
4.6.6 其他落叶阔叶林 143
4.6.7 落叶阔叶林的碳循环参数比较 144
4.7 常绿与落叶阔叶混交林 144
4.7.1 北亚热带常绿与落叶阔叶混交林 144
4.7.2 亚热带山地常绿与落叶阔叶混交林 145
4.7.3 常绿与落叶阔叶混交林的碳循环参数比较 146
4.8 常绿阔叶林 147
4.8.1 青冈林 147
4.8.2 锥类林 148
4.8.3 木荷林 151
4.8.4 樟树林 152
4.8.5 金合欢林 153
4.8.6 木麻黄林 154
4.8.7 橡胶树林 155
4.8.8 硬叶常绿阔叶林 156
4.8.9 其他常绿阔叶林 159
4.8.10 常绿阔叶林的碳循环参数比较 160
4.9 雨林和季雨林 161
4.9.1 低地雨林和季雨林 161
4.9.2 山地雨林 162
4.9.3 雨林和季雨林的碳循环参数比较 163
4.10 竹林 163
4.10.1 毛竹林 164
4.10.2 竹阔混交林 165
4.10.3 竹针混交林 166
4.10.4 竹针阔混交林 167
4.10.5 竹林的碳循环参数比较 168
参考文献 168
第5章 灌丛和灌木荒漠生态系统 171
5.1 数据及方法 171
5.1.1 引言 171
5.1.2 概念及定义 172
5.1.3 数据收集与整理 172
5.1.4 编写说明 173
5.2 中国主要灌丛及灌木荒漠生态系统的碳循环参数概述 173
5.2.1 常绿针叶灌丛 173
5.2.2 常绿阔叶灌丛 174
5.2.3 落叶阔叶灌丛 175
5.2.4 灌木荒漠 176
5.2.5 中国主要灌丛及灌木荒漠的碳循环参数比较 177
5.3 常绿针叶灌丛 178
5.3.1 柏类灌丛 178
5.3.2 地盘松灌丛 179
5.4 落叶阔叶灌丛 180
5.4.1 牡荆灌丛 180
5.4.2 榛子灌丛 183
5.4.3 白栎灌丛 184
5.4.4 绣线菊灌丛 185
5.4.5 锦鸡儿灌丛 186
5.4.6 白刺花灌丛 190
5.4.7 马桑灌丛 191
5.4.8 虎榛子灌丛 192
5.4.9 柳灌丛 193
5.4.10 砂生槐灌丛 194
5.4.11 金露梅灌丛 195
5.4.12 山杏灌丛 196
5.4.13 蔷薇灌丛 197
5.4.14 盐肤木灌丛 198
5.4.15 黄栌灌丛 199
5.4.16 岗松灌丛 200
5.4.17 沙棘灌丛 201
5.4.18 栒子灌丛 202
5.4.19 胡枝子灌丛 203
5.4.20 叶下珠灌丛 204
5.4.21 柽柳灌丛 205
5.4.22 竹叶花椒灌丛 206
5.4.23 鲜卑花灌丛 207
5.4.24 红背山麻秆灌丛 208
5.4.25 化香树灌丛 209
5.4.26 酸枣灌丛 210
5.4.27 珍珠梅灌丛 211
5.4.28 木姜子灌丛 212
5.4.29 茅栗灌丛 213
5.4.30 山胡椒灌丛 214
5.4.31 其他落叶阔叶灌丛 215
5.5 常绿阔叶灌丛 216
5.5.1 杜鹃灌丛 217
5.5.2 高山栎？矮高山栎灌丛 223
5.5.3 檵木灌丛 224
5.5.4 南烛？矮杨梅灌丛 225
5.5.5 桃金娘灌丛 226
5.5.6 铁仔灌丛 227
5.5.7 肉质多刺灌丛 228
5.5.8 山茶灌丛 229
5.5.9 竹灌丛 230
5.5.10 火棘灌丛 231
5.5.11 其他热带亚热带常绿阔叶灌丛 232
5.6 灌木荒漠 233
5.6.1 白刺荒漠 233
5.6.2 柽柳荒漠 234
5.6.3 麻黄荒漠 235
5.6.4 红砂荒漠 236
5.6.5 合头草荒漠 237
5.6.6 盐穗木荒漠 238
5.6.7 盐爪爪荒漠 239
5.6.8 盐节木荒漠 240
5.6.9 沙拐枣荒漠 241
5.6.10 梭梭荒漠 242
5.6.11 假木贼荒漠 243
5.6.12 其他灌木荒漠 244
参考文献 245
第6章 草地生态系统 247
6.1 数据及方法 247
6.1.1 引言 247
6.1.2 数据收集与整理 247
6.1.3 编写说明 249
6.2 中国主要草地生态系统的碳循环参数概述 250
6.2.1 荒漠草原 250
6.2.2 典型草原 251
6.2.3 草甸草原 251
6.2.4 高寒草原 252
6.2.5 典型草甸 253
6.2.6 高寒草甸 254
6.2.7 沼泽草甸 255
6.2.8 盐生草甸 255
6.2.9 温带草丛 256
6.2.10 亚热带/热带草丛 257
6.2.11 灌草丛 257
6.3 中国主要草地类型碳循环参数与全球草地的比较 258
6.3.1 中国主要草地类型碳循环参数的比较 258
6.3.2 中国草地与全球草地的比较 259
参考文献 260
第7章 农田生态系统 262
7.1 概述 262
7.1.1 农田生态系统与碳循环 262
7.1.2 数据及方法 264
7.2 我国主要农作物 264
7.2.1 粮食作物 264
7.2.2 油料作物 266
7.2.3 纤维作物 267
7.3 不同轮作制度下的土壤碳循环参数 267
7.3.1 小麦单作 268
7.3.2 玉米单作 269
7.3.3 水稻单作 270
7.3.4 花生单作 271
7.3.5 大豆单作 272
7.3.6 棉花单作 273
7.3.7 水稻—水稻连作 274
7.3.8 小麦—玉米轮作 275
7.3.9 水稻—小麦轮作 276
7.3.10 玉米—大豆轮作 277
7.3.11 小麦—大豆轮作 278
7.3.12 油菜—水稻轮作 279
7.3.13 其他一年两熟轮作 280
7.3.14 一年三熟轮作 281
7.4 不同省份农田土壤碳循环参数 282
7.4.1 辽宁省 282
7.4.2 吉林省 283
7.4.3 黑龙江省 284
7.4.4 河北省 285
7.4.5 北京市 286
7.4.6 天津市 287
7.4.7 山西省 287
7.4.8 内蒙古自治区 288
7.4.9 山东省 289
7.4.10 河南省 290
7.4.11 江苏省 291
7.4.12 上海市 292
7.4.13 浙江省 293
7.4.14 安徽省 294
7.4.15 福建省 295
7.4.16 江西省 296
7.4.17 陕西省 297
7.4.18 甘肃省 298
7.4.19 青海省 299
7.4.20 宁夏回族自治区 300
7.4.21 新疆维吾尔自治区 301
7.4.22 湖北省 301
7.4.23 湖南省 302
7.4.24 广东省 303
7.4.25 广西壮族自治区 304
7.4.26 海南省 305
7.4.27 四川省 305
7.4.28 重庆市 306
7.4.29 贵州省 307
7.4.30 云南省 308
7.4.31 西藏自治区 309
7.5 不同省份农田生物量碳和土壤碳 310
7.5.1 农田生态系统生物量碳 311
7.5.2 农田生态系统土壤碳 311
参考文献 314
第8章 湿地生态系统 316
8.1 数据及方法 316
8.1.1 数据来源 316
8.1.2 碳循环参数数据库构建 317
8.1.3 沼泽湿地地理区划 318
8.2 沼泽湿地生态系统碳循环参数 320
8.2.1 陆地尺度碳循环参数特征 320
8.2.2 不同区域沼泽湿地群落碳循环参数 321
参考文献 333
第9章 城市生态系统 335
9.1 数据及方法 335
9.1.1 引言 335
9.1.2 城市植被碳库 336
9.1.3 城市土壤碳库 339
9.1.4 城市建筑物及家具碳库 340
9.1.5 城市垃圾填埋场碳库 341
9.1.6 城市生态系统碳库 344
9.2 城市植被碳库及动态 345
9.3 城市土壤碳库及动态 348
9.4 城市建筑物和家具碳库及动态 351
9.5 城市垃圾填埋场碳库及动态 354
9.6 城市生态系统碳库及动态 356
参考文献 359
第三部分 基于遥感、模型和通量方法的中国区域尺度碳源汇参数
第10章 基于遥感、模型和通量方法的中国陆地生态系统碳源汇参数 367
10.1 数据及方法 367
10.1.1 引言 367
10.1.2 遥感反演 367
10.1.3 模型模拟 367
10.1.4 通量反演 369
10.1.5 数据校验 369
10.1.6 生态系统类型的划分 370
10.2 森林和灌丛生态系统 371
10.2.1 森林和灌丛生态系统GPP 372
10.2.2 森林和灌丛生态系统NEP 375
10.2.3 森林和灌丛生态系统NPP 378
10.2.4 森林和灌丛生态系统土壤有机碳 381
10.2.5 森林和灌丛生态系统植被碳 383
10.3 草地和荒漠生态系统 386
10.3.1 草地和荒漠生态系统GPP 386
10.3.2 草地和荒漠生态系统NEP 388
10.3.3 草地和荒漠生态系统NPP 391
10.3.4 草地和荒漠生态系统土壤有机碳 393
10.3.5 草地和荒漠生态系统植被碳 395
10.4 农田和湿地生态系统 397
10.4.1 农田和湿地生态系统GPP 397
10.4.2 农田和湿地生态系统NEP 400
10.4.3 农田和湿地生态系统NPP 402
10.4.4 农田和湿地生态系统土壤有机碳 405
10.4.5 农田和湿地生态系统植被碳 407
10.5 研究方法的不确定性分析 409
10.5.1 遥感反演的不确定性 409
10.5.2 模型模拟的不确定性 409
10.5.3 通量反演的不确定性 410
参考文献 410
第11章 中国县域、省域和全国尺度碳源汇主要指标 414
11.1 全国尺度陆地碳源汇的总体特征 414
11.1.1 GPP变化特征 414
11.1.2 NPP变化特征 416
11.1.3 NEP变化特征 416
11.1.4 植被碳变化特征 418
11.1.5 土壤有机碳变化特征 418
11.2 省域尺度碳源汇特征 419
11.2.1 生态模型结果 419
11.2.2 遥感反演结果 421
11.2.3 基于地面实测数据的植被和土壤有机碳储量估算 422
11.2.4 不同方法估算的省域GPP和NPP比较 425
11.3 县域尺度碳源汇特征 426
11.3.1 县域尺度碳源汇指标总量 427
11.3.2 县域尺度碳源汇指标单位面积均值 427
11.3.3 县域尺度碳源汇指标人均值 430
11.4 不确定性分析 432
参考文献 433
附表 中国县域尺度主要碳源汇指标总量、单位面积均值及人均值 435
附图 项目收集实测数据样点分布图 572
京公网安备 11010102004214号