湖南主要针叶林类型碳贮量及碳汇经济价值估算
【摘要】：气候变暖是人类面临的十大生态问题之首,而人类社会大量排放二氧化碳等温室气体形成的温室效应则是气候变暖的根源。因此,如何控制二氧化碳气体的排放量、降低大气中二氧化碳的浓度越来越成为国际社会关注的焦点。而森林在吸收、固定二氧化碳方面扮演着极其重要的角色。本文研究的初衷就是要对森林的这一作用做出评价。区域森林植被碳贮量的估算是研究全球碳贮量的基础,本研究基于湖南省森林资源清查资料,结合生物量测定数据,估算了湖南省针叶林生态系统的碳贮量和碳密度,探索森林碳贮量价值评价方法。
杉木,马尾松,湿地松,柏木4种湖南主要针叶林植被类型的器官平均含碳率分别为：干53.63%、皮51.45%、枝51.22%、叶52.13%、根50.38%；主要森林类型平均含碳率分别为：杉木50.26%、马尾松55.05%、湿地松51.59%、柏木50.14%。4种针叶树种林分平均含碳率为51.76%,各组分含碳率的种内极差变动范围在2.18%-11.29%之间；组分含碳率的种间极差变动范围在4.63-12.1%之间,4种针叶树种平均碳密度分别为杉木24.5885 t/hm2、马尾松18.1697 t/hm2、湿地松13.4689 t/hm2、柏木14.1975 t/hm2。碳密度大小排列顺序为：杉木马尾松柏木湿地松。湖南省主要针叶林类型乔木层总碳贮量为119.2181×103tC。
湖南针叶林类型土壤的单位面积有机碳贮量按大小排序表现为：杉木(121.2619 t·hm-2)马尾松(117.1558 t·hm-2)湿地松(110.0119 t·hm-2)柏木(101.8398 t·hm-2)。各针叶林类型均是以表层土(0～15cm)的碳含量最高,并且随着土壤深度的增加而下降。不同森林类型的平均碳含量表现为马尾松杉木湿地松柏木,并且随着土层的增加,树种土壤之间的有机碳含量差异逐渐减小。湖南主要针叶林类型土壤总碳贮量为673.5045×103tC。整个湖南的主要针叶林生态系统的总碳贮量为792.7226×103tC,其中土壤碳贮量占了84.96%。而植被的总碳贮量占了15.04%。湖南主要针叶林类型的生态系统碳贮量(包括乔木层和土壤层)分别为杉木407.1355×103tC,马尾松330.1351×103tC,湿地松39.9645×103tC,柏木15.4876×103tC。主要森林类型生态系统的碳贮量大小排序为：杉木马尾松湿地松柏木。
本文选择了造林成本法、瑞典碳税法以及标准林业CDM碳汇价格来对针叶林生态系统的碳贮量经济价值分别进行估算。按照造林成本法,湖南主要针叶林生态系统总碳贮量价值为2161.3584亿元,按照瑞典碳税法为8038.2082亿元,标准林业CDM碳汇价格推算法为787.7444亿元。
用造林成本法、瑞典碳税法和标准林业CDM碳汇价格加权平均法来估算出的湖南主要针叶林生态系统碳贮量的总经济价值为3662.4370亿元,固定CO2的经济效益达13441.1438亿元,其中主要针叶林植被的碳贮量平均总经济价值为550.7959亿元,土壤的碳经济价值平均为3111.6402亿元。不同森林类型的碳贮量功能与其产生的经济价值成正比,三种方法结合估算出来的平均碳贮量经济价值的高低排序为：杉木马尾松湿地松柏木。不同针叶林类型生态系统碳贮量功能的平均经济价值分别为：杉木1880.9959亿元,马尾松1525.2484亿元,湿地松184.6389亿元,柏木71.5538亿元。
【关键词】：湖南主要针叶林类型 碳密度 碳贮量 经济价值 【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：S718.5
【目录】：
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 1 绪言11-25
- 1.1 研究背景11-13
- 1.2 国内外研究现状13-16
- 1.2.1 国内研究现状13-14
- 1.2.2 国外研究现状14-16
- 1.3 研究目的与意义16-17
- 1.4 森林生态系统碳贮量的估算17-21
- 1.4.1 森林生态系统碳贮量的估算方法17-19
- 1.4.1.1 样地实测估算法17-18
- 1.4.1.2 模型模拟法18
- 1.4.1.3 遥感估算法18-19
- 1.4.2 森林植被器官碳素含量分析19
- 1.4.3 森林植被碳贮量的估算19-20
- 1.4.4 森林土壤碳贮量的估算20-21
- 1.5 森林碳汇经济价值的估算21-25
- 1.5.1 森林碳汇服务的经济学特征22-23
- 1.5.2 碳汇经济价值量的估算23-24
- 1.5.3 碳汇经济价值量的估算方法24-25
- 2 问题的提出和研究思路25-26
- 3 研究区域概况与研究方法26-33
- 3.1 研究区域概况26-27
- 3.2 研究方法27-33
- 3.2.1 样品的采集和处理27-29
- 3.2.1.1 植物样品乔木层的采集和处理27-28
- 3.2.1.2 土壤样品的采集和处理28
- 3.2.1.3 样品分析28-29
- 3.2.2 森林生态系统碳贮量的估算29-32
- 3.2.2.1 研究技术路线29-30
- 3.2.2.2 森林乔木层碳贮量的估算方法30-31
- 3.2.2.3 森林土壤有机碳贮量的估算方法31-32
- 3.2.3 森林碳汇功能经济价值估算方法32-33
- 4 研究结果与分析33-45
- 4.1 主要针叶树种碳含量分析33-39
- 4.1.1 主要针叶林类型各器官碳素含量分析33-35
- 4.1.2 主要针叶林类型乔木层生物量35-36
- 4.1.3 主要针叶林类型碳密度与碳贮量36-37
- 4.1.4 不同针叶林类型各龄级树种的生物量与碳贮量比较37-39
- 4.2 不同针叶林类型的土壤碳贮量39-44
- 4.2.1 不同森林类型土壤不同层次的容重39-40
- 4.2.2 不同针叶林类型土壤的有机碳含量40-41
- 4.2.3 不同针叶林类型各土层的有机碳含量比较41-42
- 4.2.4 湖南主要针叶林类型的土壤碳贮量42-44
- 4.3 湖南主要针叶林生态系统总碳贮量的估算44-45
- 4.3.1 湖南主要针叶林生态系统总碳贮量44-45
- 4.3.2 湖南主要针叶林类型生态系统碳密度45
- 5 湖南主要针叶林生态系统碳汇功能的经济价值估算45-49
- 5.1 湖南主要针叶林植被碳汇经济价值估算45-46
- 5.2 湖南主要针叶林土壤的碳汇经济价值估算46-47
- 5.3 湖南主要针叶林生态系统碳汇经济价值估算47-49
- 6 结论与讨论49-52
- 6.1 结论49-51
- 6.2 讨论51-52
- 7 研究展望52-55
- 参考文献55-62
- 附录A62-63
- 致谢63
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