南京森林群落结构与碳储量研究开题报告

1. 研究目的与意义

ipcc 第四次评估报告指出，气候变暖是毋庸置疑的。近100年全球地表平均温度上升了0.740.18℃。由co₂为主的温室气体引起的全球气候变化已经引起国际社会的共同高度关注。中国政府也积极采取应对措施，决定到2020年我国单位国内生产总值co₂排放比2005年下降40-45％，作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。

研究表明，温室气体中的co₂主要来源于城市的经济活动，城市是最主要的碳源。为实现减排目标，转变城市经济发展模式，发展低碳经济是关键。然而，我国正处于工业化、城镇化加快发展的重要阶段，能源结构以煤为主，能源需求还将继续增长，减少城市生态系统的碳排放面临巨大压力，实现上述目标需要付出艰苦努力。

森林作为陆地生态系统的主体，虽然全球森林面积仅占地球陆地面积的约26%，但其碳储量占陆地植被碳储量的80%以上，森林每年的固碳量约占整个陆地生物固碳量的2/3。根据森林在应对气候变化中作用和林业发展趋势，中国赋予了林业在应对气候变化中所具有的独特地位，应对气候变化，必须把发展林业作为战略选择。

2. 国内外研究现状分析

叶金盛等(2010)根据广东省1988- 2007年5期森林资源连续清查数据资料, 采用生物量转换因子连续函数法, 对广东省近20年来森林植被的碳储量、碳密度及其动态变化进行了分析研究。结果表明: 近20年来, 广东森林植被在碳循环中一直发挥着碳汇作用。 广东省森林植被碳储量增长6257. 68x10⁴t 年增长率1.79%, 植被碳密度由15.24 t /hm²增加到20.09 t /hm², 平均每年增加0.25t/hm², 这与同时期中国森林碳储量的总体变化趋势相同。续珊珊等(2010)以黑龙江省森林工业总局森林资源连续清查第六次复查公布数据为基础, 结合现有的各优势树种蓄积量以及分龄组的生长率数据, 估算了黑龙江省森工国有林区潜在碳储量为3.17pg, 实际碳储量仅占潜在碳储量的9.52%。这说明如果保护好现有的森林资源, 黑龙江省森工国有林区将发挥越来越重要的碳汇功能。

森林在固定大气co₂ 及减缓全球气候变化中扮演着十分重要的角色, 是实施碳减排计划最主要的媒介之一。森林的碳汇作用被认为是减缓全球变化的一种可能机制和最有希望的选择而成为全球变化减缓研究的核心内容之一。以上叶金盛、续珊珊等人对森林群落结构与碳储量的研究为我们指出了若要充分发挥森林的碳汇功能，就应加强对森林资源的重视。但是，我国幅员辽阔，森林类型多样，经营水平较低，如何提高城市森林的固碳能力成为亟需解决的重大科学问题。

梁启鹏等(2010)于2008 年7 月在北京西山妙峰山林区侧柏林、刺槐林、栓皮栎林和侧柏、油松混交林内对土样的有机碳含量和碳密度进行了测定和初步研究。结果表明:不同林分类型土壤有机碳在剖面中的含量具有明显的层次性，表层（0-10 cm）含量最高，这说明林地土壤有机碳含量也具有表聚作用。随着剖面深度的增加，有机碳含量逐渐降低。刘应芳等(2010)为评价风景区在减缓全球气候变化方面的作用, 研究了蜀南竹海风景区毛竹林生态系统的碳储量以及空间分配特征。结果表明: 毛竹林生态系统碳储量：土壤层乔木层枯落物层。韩娟娟等人通过对黄土高原子午岭辽东栎林群落的碳储量进行研究（土壤碳密度采用积分法和分层法2 种估算方法，乔木层采用相对生长模型），得出空间分布序列均为土壤层 乔木层 枯落物层 草本层 灌木层。肖英等(2010)通过对组成长沙城市森林中4种主要森林类型的碳汇功能进行初步研究、对比分析和评价, 得出以下结论: 湖南省城市森林固碳能力中起主要作用的是针叶林,阔叶林虽然具有较强的固碳能力, 但由于其在面积上的劣势, 不是湖南省森林碳储量的主要来源。徐桂林等(2009)比较研究了湖南会同第1 代杉木林采伐迹地经不同更新方式转变为第2 代杉木林地、自然更新灌木林地、板栗林地、柑橘林地、芒草地的土壤（0 ～75 cm）有机碳质量分数的垂直分布及其储量。结果表明， 林地土壤（0 ～ 75 cm）有机碳质量分数随着土壤深度的增加而逐渐下降。杉木林采伐后无论是转变为杉木人工林地还是经济林地或者转变为经济林地后因管理不善再转变成芒草地， 林地土壤有机碳储量均处于亏损状态。徐飞等（2010）基于上海市区航片数字化、代表性样地群落调查、优势树种生理参数测定和c itygreen模型软件,对上海城市森林固碳能力进行评估,并探讨群落结构对固碳能力的影响。结果表明:城市森林的固碳率与郁闭度及群落密度均呈极显著正相关,而与平均胸径负相关;碳密度与郁闭度及平均胸径均呈极显著正相关,而与群落密度无显著相关;低密度高胸径群落比中、高密度群落具有更高的碳密度;混交林碳密度高于纯林,复层林碳密度和固碳率都高于单层林,且固碳能力的差异在一定程度上受平均胸径、群落密度等因子影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本项目拟以城市化进程较快的南京市的典型森林为对象，系统研究树种结构调整、林窗尺度等方式对城市森林生态系统固碳能力的影响，旨在了解森林经营对城市森林生态系统固碳能力影响的机理，提出适应气候变化的城市森林经营技术体系，以期为城市生态系统适应气候变化的经营管理提供科学依据，为城市发展低碳经济提供理论支撑。

研究方法：

4. 研究创新点

1、研究林窗系统对于森林生态系统固碳效益的影响；