云南省森林生物量和碳储量的研究成果

1.1.1.1　研究背景

气候变暖所带来的生态环境变化日趋明显，正影响着生态系统的格局以及人类社会的可持续发展，已成为国际社会公认的全球性环境问题。旨在遏制全球气候变暖的《京都议定书》于2005年2月16日正式生效，这是历史上首次以法律明文规定的形式遏制温室气体的排放。《京都议定书》的第12条确定了清洁发展机制（Clean Development Mechanism，简称CDM）（UNFCCC，1997），通过该机制，有减排义务的工业化国家，可以在发展中国家实施土地利用和林业碳汇项目，利用项目产生的源排放减少和汇清除增加，实现其所承诺的减排目标（石光，2012）。

森林是主要的陆地生态系统之一，具有重要的碳汇功能，森林碳储量约占陆地地上部分的80%和地下部分碳储量的40%，每年碳固定量约占整个陆地生态系统的2/3以上（Maihi et al.，1999）。由此可见，森林生态系统不仅对陆地生态环境起着重要作用，而且对维持全球碳平衡也有很大的贡献。因此，准确估计小区域森林生态系统的碳汇功能具有重要的意义。森林生物量作为生态学和林学领域研究的基础，不仅可以表明森林的经营水平，更是森林碳汇研究的重要数据来源。研究发现，林木的树干生物量与其他分量的生物量存在明显的相关性，因此，由树干的生物量来推算林木其他分量的生物量是可行的（Whittaker et al.，1975），这也为利用生物量因子法估测森林生物量提供了理论依据。依据IPCC文件，生物量因子法中的计量参数主要包括：生物量转换与扩展因子（Biomass conversion and expansion factor，BCEF）；生物量扩展因子（Biomass expansion factor，BEF）、根冠比（Root shoot ratio，R）及木材密度（ρ）等。生物量因子法是IPCC重点推荐的测算大面积森林生物量的方法之一。早期的研究认为生物量因子是固定值（Johnson et al.，1983），随着研究的深入，发现生物量因子的值不仅会因树种的不同存在显著差异，即使是同一树种还会随着林龄、林分密度、生境因子以及其他因素的不同而不同（Brown&Schroeder，1999；Koehl，2000），可见，利用固定的生物量因子值估算出的森林生物量值与实际值存在较大的估算误差，为了提高计算的准确性，降低结果的不确定性，便提出了生物量因子连续函数法（方精云等，2002），对此国内外的一些学者利用不同的函数形式分析了生物量因子的连续变化规律，构建了相应的生物量因子模型（Brown & Schroeder，1999；Fang et al.，2001；罗云建，2007；吴小山，2008；李江，2011）。

通过不同估算方法精确估算一个区域的森林生物量和碳储量，进而反映一个区域的森林生物量和碳储量的分布规律，可以为区域碳汇效益的准确估算，从而为推动森林碳汇管理及准确阐述森林在应对气候变化中作用提供有价值的依据。

1.1.1.2　研究目的与意义(www.xing528.com)

森林碳汇是陆地植被碳汇的重要内容，如何准确估算生物量成为森林碳汇估算的关键。因此，本研究针对目前区域森林生物量和碳储量研究估算中存在的问题，以云南省作为研究对象，从生物量和碳储量的估计方法比较、云南省森林生物量和碳储量估算及其分布规律、基于云南省森林生物量和碳储量分布的森林经营建议三个方面开展森林生物量和碳储量研究。

首先，从两个方面开展了森林生物量和碳储量估算方法的比较研究。一方面，开展了基于样地的单木向林分生物量估算精度分析，对样地调查数据进行整理，计算单一林木各维量生物量以及地上部分生物量，并采用估算平均标准木法、分级标准木法、径阶标准木法以及模型法各维量以及地上部分生物量；进而对四种林分生物量方法进行精度比较，通过实测数据来验证比较单一标准木、分级标准木、径阶标准木、单木生物量模型加和法四种方法的预估精度，来确定分析不同维量的单木至林分水平生物量估算精度。另一方面，基于二类调查数据的林分生物量估算精度比较，从而选择出估算精度较高的生物量和碳储量估计方法，进而为云南省森林生物量和碳储量的准确估算提供技术支撑。

其次，基于获得的生物量和碳储量估算方法，结合云南省第四轮二类调查数据，开展云南省森林生物量和碳储量的计算，并分析云南省森林生物量和碳储量的分布特征，从而掌握云南省森林生物量和碳储量分布规律，为云南省森林生物量和碳储量的准确估算及其碳汇效益的准确评价提供重要依据。

第三，基于云南省森林生物量和碳储量的分布规律，提出云南省及各州市的森林经营建议。从而为云南省森林的可持续经营，以及云南省生态建设和林业发展的咨询与决策提供科学依据。