中国森林生态系统碳收支研究

《中国森林生态系统碳收支研究》精选了作者团队关于森林生态系统碳收支研究的部分成果，经进一步凝练总结，并结合国内外的研究进展编著而成。《中国森林生态系统碳收支研究》第一部分较为系统地总结了森林的基本特征及国家尺度森林碳收支的研究成果，主要包括森林生物量、植物残体和土壤等生态系统各组分的碳储量及其变化，以及中国森林生态系统碳收支模式的构建。第二部分介绍样地及区域尺度森林碳收支的案例研究，以期为相关研究提供借鉴和方法论。附表给出了森林碳收支研究的基础数据。

目录
序言
第一部分 森林的基本特征及国家尺度的森林碳收支研究
第1章 森林的结构和生长特征 3
1.1 引言 3
1.2 森林的基本特征 3
1.2.1 胸高直径 3
1.2.2 树高 4
1.2.3 林龄 6
1.2.4 个体密度 6
1.2.5 树干尖削度 7
1.2.6 胸高断面积 8
1.2.7 蓄积量 8
1.2.8 生物量 8
1.2.9 盖度 9
1.2.10 重要值 9
1.2.11 地上与地下关系 10
1.2.12 胸径频度分布 11
1.3 中国森林的结构特征 11
参考文献 12
第2章 中国森林生物量碳库及其变化 14
2.1 森林生物量的估算方法 14
2.1.1 样地尺度生物量 14
2.1.2 区域尺度生物量 15
2.2 森林生物量研究进展 18
2.2.1 世界森林生物量 18
2.2.2 中国森林生物量 18
2.3 1997～2008年中国森林生物量碳汇的时空变化 19
2.3.1 森林碳储量数据来源和计算方法 19
2.3.2 中国森林总生物量碳库和碳汇 23
2.3.3 人工林和天然林碳库及其变化 23
2.3.4 不同地带植被类型的碳库及其变化 26
2.3.5 不同龄级的林分生物量碳库及其变化 28
2.3.6 利用遥感数据对中国林分生物量碳汇的估算 28
2.4 森林外树木生物量碳库及其变化 29
2.4.1 森林外树木的定义 29
2.4.2 森林外树木生物量碳的计算方法 31
2.4.3 森林外树木的碳储量和碳汇 34
2.4.4 森林外树木碳储量和碳汇的时空格局 34
2.4.5 中国森林外树木碳汇的指示意义 36
2.5 森林生物量估算的误差分析 37
2.5.1 大尺度森林生物量估算的误差来源 37
2.5.2 主要误差的估算分析方法 37
2.6 小结 38
参考文献 39
第3章 中国森林植物残体碳库及其变化 43
3.1 植物残体的定义及调查方法 43
3.1.1 植物残体的定义 43
3.1.2 调查方法 45
3.2 森林植物残体碳储量及其控制因素 48
3.2.1 碳密度 48
3.2.2 碳储量及其驱动因素 51
3.3 森林植物残体碳储量及其变化 55
3.4 小结 60
参考文献 61
第4章 中国森林土壤碳库及其变化 65
4.1 中国土壤碳储量 65
4.1.1 土壤有机碳储量和空间分布 66
4.1.2 土壤有机碳的垂直分布 68
4.1.3 土壤有机碳与环境因子的关系 69
4.2 中国森林土壤碳密度及其变化 69
4.2.1 土壤有机碳密度的预测方法 71
4.2.2 基于人工神经网络的预测 72
4.2.3 全国森林有机碳密度的时空变化 72
4.2.4 环境对土壤有机碳密度变化的影响 73
4.3 不同森林类型土壤有机碳密度及其变化 76
4.3.1 不同森林类型土壤有机碳密度 78
4.3.2 不同时期地带性森林土壤碳库 78
4.3.3 土地利用变化对森林土壤碳库的影响 78
4.4 小结 79
参考文献 80
第5章 中国森林生态系统碳收支及生物量碳库的未来预测 83
5.1 森林砍伐量及其变化 84
5.2 我国森林的碳收支 84
5.2.1 不同森林类型碳储量及其变化 85
5.2.2 森林碳储量及其变化的区域格局 86
5.3 森林生物量碳库的未来预测 90
5.3.1 我国森林面积的未来变化 90
5.3.2 基于生物量密度-面积频度方法的预测 90
5.3.3 基于林龄-生物量密度方法的预测 92
5.3.4 基于龄级面积转移矩阵方法的预测 96
5.4 小结 99
参考文献 100
第6章 森林生物量碳库变化的宏观驱动因素 103
6.1 森林恒等式及其应用 103
6.1.1 森林生长的基本属性特征 103
6.1.2 森林恒等式及森林各生长属性变化率的计算 104
6.1.3 全国尺度森林生长属性的变化 104
6.1.4 省（区）尺度森林生长属性的变化 105
6.2 森林面积与生物量密度变化对中国森林碳汇的相对贡献 108
6.2.1 森林碳汇的驱动机制 108
6.2.2 面积与密度变化相对贡献的分离方法 108
6.2.3 森林面积与生物量密度对森林碳汇的相对贡献 109
6.2.4 中国与日本、韩国森林碳汇驱动因素的比较 114
6.3 森林生物学生长与环境变化引起的生长对碳汇贡献的区分 115
6.3.1 分离两种生长对碳汇贡献的方法 115
6.3.2 环境变化对人工林碳汇的贡献 117
6.3.3 研究意义 117
6.4 小结 117
参考文献 118
第二部分 样地及区域尺度森林碳收支的案例研究
第7章 北京3种主要森林类型的碳循环 125
7.1 碳循环主要过程的测定方法 126
7.1.1 碳库的调查方法 126
7.1.2 林分呼吸的测定方法 127
7.1.3 碳通量的测定 130
7.2 生态系统各组分碳库的变化 131
7.2.1 碳密度 132
7.2.2 碳通量 133
7.2.3 碳循环 135
7.3 生态系统碳循环过程的20年变化 136
7.3.1 碳密度的20年变化 137
7.3.2 碳通量的20年变化 139
7.3.3 生态系统碳循环模式 140
7.4 小结 141
参考文献 141
第8章 东北地区森林生物量及其变化 146
8.1 东北地区森林生物量和生产力的估算 146
8.1.1 生物量与蓄积量的关系 146
8.1.2 森林生物量与气候的关系 147
8.1.3 净初级生产力与气候的关系 149
8.2 长白山主要森林生态系统碳密度及其垂直格局 150
8.2.1 长白山森林生态系统碳密度的测定 150
8.2.2 不同植被类型生态系统碳密度及其分配 154
8.2.3 长白山森林生态系统的碳储量与其他研究结果的比较 156
8.3 东北地区森林生物量的时空变化 157
8.3.1 基于GLM模型对东北森林生物量空间格局的模拟 157
8.3.2 基于NDVI数据对东北森林生物量时空变化的估算 160
8.4 小结 163
参考文献 163
第9章 森林生态系统碳储量变化的环境梯度分析 165
9.1 森林生态系统碳储量及其分配的海拔梯度分析 165
9.1.1 长白山主要森林生态系统碳密度及其海拔格局 165
9.1.2 梵净山水青冈林生态系统碳储量及其沿海拔梯度的变化 166
9.2 东北地区落叶松林碳储量及其分配沿林龄梯度的变化 172
9.2.1 小兴安岭落叶松林生态系统碳密度的测定 172
9.2.2 落叶松林碳储量及其分配沿林龄梯度的变化 173
9.2.3 落叶松林生态系统碳储量与其他研究结果的比较 176
9.3 东北森林凋落物产量沿环境梯度的变化 176
9.3.1 凋落物产量的测定 177
9.3.2 不同森林类型凋落物产量 178
9.3.3 凋落物产量的环境梯度分析 179
9.4 小结 180
参考文献 181
附表 中国森林碳收支研究的基础数据
附表1 各省（区、市）不同时期的森林面积、蓄积量和生物量 187
附表2 主要森林类型面积、蓄积量和生物量碳储量 193
附表3 中国不同土壤类型0～30cm和0～100cm土壤有机碳密度、碳储量及土壤有机碳密度方程参数 194
附表4 189个森林样地的地点、类型、林龄、优势种，以及地上生物量、土壤、植物残体碳密度参数表 196
附表5 用于计算林分材积-生物量关系的主要文献（更新至2011年） 210
附表6 本团队关于森林生态系统碳储量及碳循环相关研究的论文清单（按发表年代由近及远排列） 219