森林生态系统碳蓄积与碳循环.pdf

2008年12月中国水土保持科学Vol.6No.6

6(6):112-119ScienceofSoilandWaterConservationDec.2008

森林生态系统碳蓄积与碳循环

查同刚1,2,张志强1,2,朱金兆1,2,崔令军1,张津林1,陈军1,谭炯锐1,方显瑞1
(11北京林业大学水土保持学院;21水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室:100083,北京)

摘要通过系统论述森林生态系统碳蓄积与碳循环的研究方法、森林生态系统碳蓄积与碳循环过程的时空特征以
及森林与大气间碳交换的环境响应机制,发现:生物量法是研究碳蓄积的经典方法,而涡度相关法侧重于碳交换的
过程与机制研究;森林生态系统在低纬度地区表现为碳源,而在中高纬度地区表现为碳汇,随着演替过程的进展,
森林碳蓄积逐渐增大,直到顶级群落表现为相对碳平衡状态;辐射、温度和水分状况等环境因子通过对森林生态系
统光合生产力(光合生产力)和生态系统呼吸的影响决定净生态系统碳收支的环境响应。同时指出我国森林生态
系统碳蓄积和碳循环研究存在的问题和发展前景。
关键词森林生态系统;碳蓄积;碳循环;环境响应

Carbonstorageandcarboncycleinforestecosystem

ZhaTonggang1,2,ZhangZhiqiang1,2,ZhuJinzhao1,2,CuiLingjun1,ZhangJinlin1,
ChenJun1,TanJiongrui1,FangXianrui1
(1.CollegeofSoilandWaterConservation,BeijingForestryUniversity;2.KeyLab.ofSoilandWaterConservationand
DesertificationCombating,MinistryofEducation:100083,Beijing,China)

AbstractBysummarizingtheresearchmethods,thespatio-temporalcharactersofthecarbonstorageand
carboncycleinforestecosystemandtheenvironmentalreactiononcarbonexchangebetweentheforest
ecosystemandtheatmosphere,somesuggestionsaregivenasfollows:thebiologicalstatisticalmethodis
classicaloncarbonstorage,andtheeddycovariancemethodispropitioustotheprocessandmechanismof
carboncycle;theforestsinlowlatitudeareaarecarbonsources,andcarbonsinksinmiddleandhighlatitude;
thecarbonstorageincreaseswiththeprocessofsuccession,andrunstoarelativebalanceinclimax;the
environmentalreactiontonetecosystemcarbonbudgetisdeterminedbytheenvironmentalfactors(radiation,
temperatureandwateretc.)intheprocessofphotosynthesisandrespirationoftheforestecosystem.The
existingshortcomingsandthedirectionsforfutureresearchofforestecosystemcarbonstorageandcarboncycle
inChinaarealsodiscussedinthispaper.
Keywordsforestecosystem;carbonstorage;carboncycle;environmentalreaction

自工业革命以来,由于人类活动和化石燃料燃21世纪中期,大气CO2浓度将达到500Lmol/mol,21

烧使得大气中CO2、CH4等温室气体的浓度不断上世纪末将增加到650~700Lmol/mol,而地球表面的

升,全球大气CO2浓度从18世纪中叶的280Lmol/气温则可能每10a上升012e,100a后的全球平均
mol增加到现在的380Lmol/mol以上,并以112~118气温将大约增加2e[4]。这种大气温室效应气体的
Lmol/(mol#a)的速度递增[1-3]。如果按照这