河南省退耕還林工程固碳成效及其潛力評(píng)估.pdf

1、森林生態(tài)系統(tǒng)的碳匯功能已得到國(guó)際社會(huì)的廣泛認(rèn)可，在調(diào)節(jié)全球碳平衡和遏制全球氣候變化等方面中發(fā)揮著積極的作用。退耕還林工程作為我國(guó)一項(xiàng)重大的生態(tài)恢復(fù)工程，所產(chǎn)生的碳匯功能和生態(tài)效益將會(huì)相當(dāng)可觀(guān)。本研究主要以河南省退耕還林工程為研究對(duì)象，通過(guò)歷史資料收集、野外調(diào)查和室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，對(duì)人工林的碳匯能力進(jìn)行研究。分析了兩種典型人工林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量和碳密度在不同林齡和土層的分配格局;利用蓄積量生長(zhǎng)方程和土壤碳儲(chǔ)量變化模型對(duì)河南省退耕還林工程

2、碳儲(chǔ)量現(xiàn)狀、固碳速率和潛力進(jìn)行評(píng)估;同時(shí)研究了河南省60年來(lái)森林植被碳儲(chǔ)量和碳密度的動(dòng)態(tài)變化特征。這些研究對(duì)于科學(xué)評(píng)估退耕還林工程的碳匯效應(yīng)具有重要的參考價(jià)值，同時(shí)為中原地區(qū)生態(tài)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供重要的科學(xué)依據(jù)。本研究取得的主要結(jié)論如下:
　　(1)河南省自2000年實(shí)施退耕還林工程以來(lái)在退耕地造林、荒山造林和封山育林三種造林方式上均有樹(shù)木種植，退耕還林對(duì)全省耕地面積變化的影響較小。
　　2000-2012年河南省累計(jì)

3、完成退耕地造林251.13千hm2，荒山造林699.72千hm2，封山育林128.30千hm2。2000-2012年河南省逐年造林面積分別占全國(guó)退耕還林造林面積比例為:4.39％、3.37％、3.22％、3.68％、4.93％、4.90％、3.89％、4.74％、4.08％、3.89％、3.61％、1.98％、2.33％。河南省退耕地造林面積呈現(xiàn)增加-降低-增加-降低波浪形變化。全省常用耕地面積基本保持在7200.00千hm2左右。

4、r>　　(2)隨著林齡的增加，人工林枯落物層和樹(shù)木生物量碳儲(chǔ)量增加，各土層碳儲(chǔ)量隨著林齡增加表現(xiàn)為減少-增加-減少的趨勢(shì)，土壤碳儲(chǔ)量主要在表層匯聚，并與土壤碳含量、氮含量和C/N明顯相關(guān)。
　　櫟類(lèi)林和側(cè)柏林生物量碳儲(chǔ)量隨著林齡的增加而增大，枯落物層碳儲(chǔ)量隨著林齡增加也呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。櫟類(lèi)林整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量按林齡大小依次為:60 a(275.82Mghm-2)＞45 a(261.39Mghm-2)＞26 a(163.82Mg

5、hm-2)＞15 a(103.45Mg hm2)＞3 a(52.04Mg hm-2)。側(cè)柏林整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的碳儲(chǔ)量按林齡大小依次為:60 a(279.81Mghm-2)＞40a(268.95 Mg hm-2)＞20 a(148.06 Mg hm-2)＞8 a(62.18 Mg hm-2)。兩類(lèi)樹(shù)種的喬木層碳庫(kù)和土壤層碳庫(kù)在對(duì)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的貢獻(xiàn)中發(fā)揮主要作用。櫟類(lèi)和側(cè)柏人工林土壤碳儲(chǔ)量表層明顯大于深層，土壤有機(jī)碳表聚現(xiàn)象明顯。在造林前

6、幾年土壤碳儲(chǔ)量下降，各土層土壤碳儲(chǔ)量均小于農(nóng)田，隨著造林年限的增加同一土層有機(jī)碳儲(chǔ)量逐漸增加。
　　(3)河南省退耕還林工程表現(xiàn)出較大的碳匯潛力，由于不同地區(qū)造林面積和造林樹(shù)種的不同，造成碳儲(chǔ)量在空間分布上存在差異。
　　2012年河南省退耕還林工程總碳匯量為21.20 Tg，五個(gè)地區(qū)的碳儲(chǔ)量和整個(gè)省的碳儲(chǔ)量變化一致，工程實(shí)施前期階段(2000-2006)固碳量低于后期(2007-2012)。在2020、2030、2040、

7、2050、2060年的全省退耕還林工程林木生物質(zhì)碳庫(kù)的固碳增匯潛力分別為31.48 Tg、46.82 Tg、52.47 Tg、55.56 Tg、57.71 Tg;土壤碳庫(kù)的固碳增匯潛力分別為22.56Tg、57.41 Tg、76.77 Tg、81.41 Tg、81.62 Tg;工程林的固碳增匯潛力分別為54.04 Tg、104.23 Tg、129.23 Tg、136.97 Tg、139.33 Tg。
　　(4)退耕還林工程造林地在

8、采伐情景下具有較大的碳匯潛力，對(duì)退耕還林工程所種樹(shù)木實(shí)施適度的采伐可以提高其碳匯能力。
　　在無(wú)采伐情境下，嵩縣工程林的固碳潛力逐漸增加，2020年、2030年、2040年、2050年的工程林的固碳增匯潛力分別為0.74 Tg、1.44 Tg、1.83 Tg、1.96 Tg;在采伐情境下，工程林的固碳潛力呈增加-下降-增加的趨勢(shì)，2020年、2030年、2040年、2050年工程的固碳增匯潛力分別為0.74 Tg、1.23 Tg、

9、1.64 Tg、1.98 Tg。工程林在2048年后采伐情景的固碳增匯潛力大于無(wú)采伐情景。對(duì)森林采伐后并進(jìn)行及時(shí)的造林，林木經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)，其固碳能力將會(huì)趕上甚至超過(guò)未采伐地。對(duì)退耕還林工程林實(shí)施適度的采伐可以提高其碳匯能力。
　　(5)河南省60年來(lái)森林植被碳儲(chǔ)量明顯增長(zhǎng)，特別是在實(shí)施了退耕還林工程之后人工林碳儲(chǔ)量顯著增加。林分是森林植被碳匯的主要貢獻(xiàn)者，且幼、中齡林所占比例較大，河南省森林植被將具有較大的碳匯潛力。

10、　　河南省森林植被碳密度由1949年的14.90 Mg hm-2增加到2008年的19.86 Mg hm-2，森林植被碳儲(chǔ)量由1949年的34.56 Tg提高到2008年80.31 Tg，提高了132.38％。1949-2008年，林分年平均碳匯量為0.674 Tgyr-1，林分碳儲(chǔ)量增加了39.74 Tg，相當(dāng)于森林植被1949-2008年總碳匯量的86.97％。1998-2008年，在實(shí)施了退耕還林工程之后人工林碳儲(chǔ)量增加了33.7

11、0 Tg，相當(dāng)于1949-2008年林分碳儲(chǔ)量總增量的84.80％，1949-2008年，闊葉林碳儲(chǔ)量高于針葉林，不同林齡階段的林分碳密度大小排序?yàn)?老齡林＞中齡林＞幼齡林。隨著幼、中齡林的生長(zhǎng)，河南省森林將具有較大的碳匯潛力。
　　(6)通過(guò)選擇碳匯能力強(qiáng)的樹(shù)種進(jìn)行合理配置、加強(qiáng)對(duì)人工林地的經(jīng)營(yíng)管理可有效地提高人工林碳匯能力。
　　退耕還林工程樹(shù)種選擇要結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥赖葼顩r、選擇碳匯能力強(qiáng)的樹(shù)種并進(jìn)行合理配置。加強(qiáng)對(duì)人