前言:中文期刊網精心挑選了碳循環特點范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
碳循環特點范文1
【摘要】綠色低碳循環農業經濟發展模式具有巨大發展優勢,已經成為當代現代農業發展的必然,但在綠色低碳循環農業經濟發展過程中,一些地區,特別是內蒙古的一些縣市,由于地域特點,還需要深入調查研究,以更加切合當地的發展措施進一步推進綠色低碳循環農業經濟。就此,本文作者在深入研究的基礎上,提出了可資借鑒的措施,現總結于此,與同仁商榷。
【關鍵詞】綠色低碳 循環農業 經濟發展 措施研究
一、縣域農業經濟發展的現狀及存在的問題
改革開放三十多年來,農村經濟發展基本還停留在小農經濟的個體單戶動作狀態中,特別是北方的內蒙古,土地貧瘠,水源缺泛,新世紀更具發展優勢的創新技術運用極少,不能為農業經濟的可持續性發展提供優質的條件,農業經濟發展亟待培育新型的增長方式。
1、農業生產經營相對分散經濟效益低下。
自一九八七農村實行聯產承包以來,內蒙古地區直到現在還處于分散的個體生產狀態,盡管在土地流轉以來,農戶有的把土地承包出去,使得農業經濟小部分地走上了集約式發展,但由于各種原因,農業產業化發展還是沒有多大起色。農業生產基本處在粗放型階段,抗風險能力差,農產品附加值不高,已經不能適應現代農業的發展和社會的需要。
2、村鎮農業生產基礎設施比較薄弱,農業科技應用不廣泛。
改革三十多年來,內蒙古大部分地區農業基礎設施建設是取得了一定的成就的,但也很難彌補土地承包時對水利設施的嚴重破壞,因而很多地方農作物的收成還決定于天氣的好壞,倘若遇到旱災或洪災,則農作物的收成會損失很大,農業抵御自然災害的能力還相當脆弱。再加農民文化成度不高,科學知識短缺、用科學種田的意識淡薄,因而在病蟲害防治、新作物的引進、化肥的選擇、農藥的用量、使用的周期方面做的并不怎么到位,從而就在一定程度上影著農業生產的收成,并在飲食的安全上會出現諸多問題。
3、土地資源浪費嚴重,生態環境遭到破壞。
近些年來,由于地下水位下降,土地鹽堿化、沙化的現象越來越嚴重,加之大水滿灌式灌溉方式,不僅降低了水資源的利用率,而且給資源和環境帶來了巨大的壓力,使生態環境遭到了嚴重的破壞,嚴重不利于農業生產的可持續發展以及社會的穩步向前發展。加之當地政府為了發展經濟,加快了工業化進程,工業生產的“廢水、廢氣、廢渣”等污染日益嚴重,大量的固體廢棄堆積占用了大面積的農田,使地下水資源的污染日益加重,極大地影響了內蒙古地區農業的發展。
二、縣域農業經濟發展的方向及特點
1、以可持續發展為理念,推動綠色低碳循環農業經濟。
內蒙古地區的縣域農業經濟應該以可持續發展為理念,加快經濟轉變方式,調整產業結構,走綠色低碳循環發展的農業經濟之路。因為,綠色農業經濟是以市場需求和經濟、生態協同發展為原則的,是傳統農業經濟走上新型農業發展模式的必由之路,是對各種農業資源進行開發并保持農業生態系統的良性循環的最好方式,是農業資源可持續利用的最佳方式。這種發展方式是實現農業生產經營與社會、生態資源的協調發展,是可持續發展經濟的重要組成部分。
2、深入認識綠色低碳循環農業經濟的價值。
我們知道,發展綠色低碳循環農業經濟是我國農業經濟增長主要方式,同樣,也是內蒙古地區縣域農業經濟發展的最佳方式。內蒙古縣域雖然地廣人稀,土地資源豐富,但是土地貧瘠,可用于農業開發的土地卻有限,已經開發的土地又面臨著高消耗、高污染的問題,這種傳統農業經濟發展方式已經不能適應現代農業經濟發展的現實,因此,縣域農業經濟必須采取低碳農業發展模式,才能提高經濟效益。內蒙古縣域農業的發展還要注意土地污染和大氣污染的問題。在傳統農業經濟發展中,由于大量使用化肥、農藥,工業用水的亂排亂放,水土污染日益嚴重,而發展低碳農業有利于保護環境,更有利于提升農業產品的質量,切實解決好糧食安全問題,因而綠色低碳循環農業經濟就成為解決這一問題的根本出路。
三、縣域綠色低碳循環農業經濟發展措施
1、加大低碳農業技術的推廣力度。
近年來,我國一些農業發達地區的低碳農業技術的研發和推廣已經取得了很大的成就,發展縣域農業低碳經濟就應該大力推廣現有的好經驗、好技術。首先政府要通過財政政策進行支持和引導,引導社會資金的不斷投入低碳農業生產中來,為發展低碳農業提高充足的資金。其次要積極構建引進低碳技術推廣的服務體系建設,積極引導和幫助廣大農民學會運用先進農業技術,使技術真正運用到低碳農業生產中。第三要加強農村地區新型農機技術的推廣力度,組織農民學習新技術,開展免費農業教育課堂培訓業務,宣傳新型低碳農機的作用,使低碳農機在農村得到真正使用。
2、提升低碳農業經濟從業人員的發展理念。
首先,綠色低碳循環農業是以科學發展觀為指導理念的,加強從業人員樹立綠色低碳循環農業經濟發展的理念是十分重要的。這里我們提出了從業人員的概念,就是針對當前的農業從業者的現狀。自土地流轉以來,有的農民把自己承包的土地流轉出去,城市一些人員獲得了這些流轉的土地,他們也就成了“二手農民”,他們往往是“短視”的,往往以掠奪式經營方式獲取短期利益,因而要教育他們樹立正確的現代農業發展觀,堅持綠色低碳循環農業發展理念,走科學的可持續的農業發展道路:低投入、低能耗、低排放、低污染、高效益的現代低碳農業經濟發展道路。同時要對他們加強低碳知識的宣傳教育,加大對《大氣污染防治法》《資源保護法》等資源環境保護相關法律法規的宣傳力度,還要適當利用優惠的經濟政策引導農業經濟發展方式的轉變,大力鼓勵和扶持綠色低碳農業生產。
3、加快產業結構的調整
目前,內蒙古地區縣域正處在工業化發展時期,二氧化碳的排放給本地區的環境帶來了很大的壓力,因此,要對產業結構進行調整,完成產業結構的升級換代,以促進綠色低碳循環農業經濟的發展,提高縣域農業的產量和質量,進而提升當地糧食安全水平,為當地居民創造良好的生活環境。
參考文獻:
[1]陳詩一.中國的綠色工業革命:基于環境全要素生產率視角的解釋(1980―2008)[J].經濟研究,2010(11):21-34+58.
碳循環特點范文2
1.1氣候變化對森林生產力的影響目前我國對于樹木的生長狀況和生態功能的發揮水平都是通過森林生產力來衡量的,森林生態力作為一項重要的衡量指標,所以在對未來氣候變化對森林生產力的影響上通過建立生產力模型來進行預測,從模型預測可以看出,在氣候變化后,我國的森林生產力從東南向西北將會呈現遞增的趨勢,而且在氣候變化影響下,樹種變化也較大,其中會以興安落中松其增益為最大,其他一些則為次之。
1.2氣候變化對森林災害的影響隨著氣候的不斷變暖,使水熱區域分布發生了較大的變化,溫度的升高,可以使植被的生長季節得以延長,對森林生產力的提高具有積極的意義,但氣候的變化也會導致在春季時倒春寒嚴重,從而發生凍害的可能性要大;另外,氣溫的上升,也會導致蒸發量增大,容易發生旱災,而一旦出現旱情,則會導致森林火災的系數上升,不利于森林防火。同時氣候的變化,會使降水的分配產生一定的變化,這樣在一些地方雪災的發生機率則會提高。
2森林生態系統對氣候變化的反饋機制
森林生態系統能夠改變區域小氣候,減少地面長波輻射對大氣的增溫效應。更值得注意的是森林大量吸收大氣中的二氣化碳,成為巨大的碳匯,在全球碳循環與平衡中具有極為重要的作用,為減緩全球變暖、發展低碳經濟作出重要的貢獻。目前森林碳儲量約占全球植被碳儲量的86%以上。作為陸地生態系統的主體,森林生態系統的碳循環與碳蓄積在全球陸地碳循環和氣候變化研究中具有重要意義。森林生態系統與其他生態系統相比,其面積最大,生產力和生物量累積最高。森林在吸收碳的同時也釋放出碳,毀林是碳釋放的主要原因。我國森林覆蓋率從呈現逐年上升的趨勢,人工林面積居世界第一,森林的碳匯功能顯著增強。
2.1我國森林生態系統碳循環研究起步較晚,與國外研究相比還存在差距,表現在野外試驗有限、布點密度不足、數據積累時間短、多停留在靜態模型上。因此我國森林碳循環研究應注意以下方面:一是模擬人為活動的影響,一方面分析人為破壞森林生態系統的因素,另一方面分析人類管理或復原森林生態系統的因素;二是充分考慮森林生態系統的代表性和特殊性,有規劃地增加野外觀測點,利用地理信息系統、遙感技術和方法多尺度研究,為模型構建和運行提供工具和數據;三是注重動態模型發展,重視機理研究,碳循環模型與氣候模型相結合,研究氣候變化對碳循環的影響及森林生態系統對氣候變化的反饋機制,為我國制定溫室氣體排放政策提供理論基礎和依據。
2.2森林生態系統是陸地生態系統的主體,生態系統的結構越復雜、組成越豐富,則生態系統的穩定性越好,抗干擾能力越強。森林生態系統對氣候變化有較強的自適應性,能夠在一定變化范圍穩定,對氣候變化有相對滯后的特點。然而氣候變化對森林生態系統的影響不容忽視,掌握氣候變化對森林生態系統的影響規律是合理保護、管理、恢復生態系統的關鍵,所以應該加快科研步伐,揭示未來氣候變化對森林生態系統的直接和潛在影響;提前預防,保護瀕危物種,防止有害物種入侵;因地制宜,以恢復為主,建立和保護可以持續發展的森林生態系統;掌握氣候變化對物候的擾動,加強對災害(雪災、火災、凍害、病蟲害)預測預報能力,合理預防。
3結束語
碳循環特點范文3
中國是全球陸地碳循環研究的重點區域,探明其生態系統碳收支不僅具有非常重要的全球意義,而且對保障中國國家安全和有關環境問題的外交談判具有重要作用。凈初級生產力(Net Primary Productivity, NPP)是指在植物光合作用所固定的光合產物或有機碳(Gross Primary Productivity, GPP)中,扣除植物自身呼吸消耗部分(Autotrophic Respiration,)后,真正用于植物生長和生殖的光合產物量或有機碳量,也被稱為凈第一性生產力[1]。它反映植被生產力狀況,是生態系統能量與物質循環的基礎,在研究區域乃至全球碳循環和碳存儲中扮演著重要角色。模型模擬是當前在區域和全球尺度上進行陸地生態系統碳循環過程模擬和碳收支評估的主要研究方法。陸地生態系統過程模型的發展為系統分析、定量表達和預測陸地生態系統生產力、碳循環對氣候變化和人類活動的響應等提供了有力支撐[2]。在過去幾十年中,科學家相繼開發了眾多適用于陸地碳循環的動力學模型,這些模型主要分為生物地理模型、生物地球化學模型、陸面生物物理模型、全球動態植被模型和遙感模型等[3]。中國學者先后從國外引進和改良了CEVSA[4-5]、CASA[6-8]、GLO-PEM[9-11]、BEPS[12-13]等多個陸地生態系統碳循環模型,同時也自主開發了適用于中國陸地生態系統的AVIM2[14-15]、Agro-C[16]、FORCCHN[17]、DCTEM[18]等模型,對當前氣候狀態下中國自然陸地生態系統的凈初級生產力和碳儲量、未來氣候變化和土地利用變化對中國陸地生態系統碳循環的影響等問題進行了模擬分析。
本文收集了不同學者利用過程模型和遙感模型模擬的中國陸地生態系統凈初級生產力及其對未來氣候變化的響應情況,旨在系統分析中國陸地生態系統凈初級生產力的變化特征,進而為中國的碳收支研究、區域和全球尺度的碳循環模型模擬與發展提供數據支持。
2 中國陸地生態系統凈初級生產力及其時間變化
自20世紀90年代末開始,中國學者利用生態系統過程模型和遙感模型就中國陸地生態系統NPP的估算先后開展了大量研究工作(表1)。由于所應用的模型、研究數據和研究時段等有所不同,不同研究結果間存在差異。但NPP的估算結果主要集中在1.43~3.30 之間,占表1中所有研究結果總數量的77.78%。年均NPP在3.30~4.00和>4.00 的數值個數分別只有4個。就不同研究所應用的模型來看,模擬結果的低值區主要集中在CASA、BIOME-BGc和BEPS等模型。綜合不同研究者的研究結果可以得到,中國陸地生態系統NPP平均為(2.828±0.827)。
表1中加粗標記的研究結果除了樸世龍等研究指出,N沉降以及對農作物施加N肥兩者可以共同解釋1961-2005年中國陸地生態系統凈碳增長的61%,同時大氣增加和土地利用對碳儲存起促進作用;但臭氧污染和氣候變化降低了這一時期的碳匯儲量。
3 中國陸地生態系統不同植被類型凈初級生產力
由于采用的植被類型圖和模型等存在差異,不同學者利用過程模型和遙感模型對中國陸地生態系統同一植被類型單位面積NPP的估算結果差別較大。本文對收集到的相關研究結果進行了匯總分析(圖2)。結果顯示,常綠闊葉林單位面積NPP為745.12 ,顯著高于其他植被類型,但不同研究結果間變化范圍很大,介于417.9~1086。之間。落葉針葉林、常綠針葉林和落葉闊葉林相差較小,變化在415.62~513.67之間。不同學者估算的農作物單位面積NPP差別很大,最低值不足最高值的1/4,其均值為458.25,低于闊葉林,但高于針葉林。灌叢與落葉針葉林較為接近,前者為365.08 ,后者為415.62。草地和荒漠均位于低值區,但前者顯著高于后者,分別為217.90和16.52。森林生態系統單位面積NPP隨林齡的變化而變化。Wang等[51]研究表明,落葉針葉林、常綠闊葉林、熱帶和亞熱帶常綠針葉林和落葉闊葉林單位面積NPP分別在54、40、13和122林齡時達到最大值,數值分別為462、889、620和625。由此可見,中國森林生態系統凈初級生產力具有較大的增長潛力。
由于不同研究者在進行模型模擬時所用的植被類型圖不同,因此相同植被類型所占面積存在差異。本文統一采用中國1∶100萬植被類型圖中不同植被類型的面積數據應用DLEM模型研究表明,如果綜合考慮、氣候、和土地利用的影響,1961-2000年中國草地NPP僅增 加了0.0003 PgC,但是去除的影響后,NPP則增加0.0143 PgC。同時,Ren等[47]指出,要想更全面地了解森林生態系統碳固持能力的變化及其應對氣候變化和空氣污染的能力,在未來研究中應考慮對流層濃度。
4 未來氣候變化對中國陸地生態系統凈初級生產力的影響
IPCC模擬了8種氣候情景下中國陸地生態系統NPP到本世紀末的變化情況,結果顯示,NPP將先增加,到2090年左右達到最大值,此后開始下降,其可能的原因是由于干旱的壓力。
不同植被類型對未來氣候變化的響應存在差異。Ju等應用Crop-C模型預測了2000-2050年中國農田NPP在A1B情景下將以0.0006 的速度增長。
圖3 不同植被類型NPP總量
Fig.3 The total amount of NPP in different vegetation types
5 結語
綜合分析表明,中國陸地生態系統NPP平均為(2.828±0.827) ,但不同研究者的估算結果差異較大,主要集中在1.43~3.30 之間。其中,CASA、BIOME-BGC和BEPS模型的模擬結果偏低。1982-1998年,NPP總體上呈現在波動中不斷上升的趨勢,從2.542 增加到2.976,平均每年增加0.027 ,增長率為1.07%。其中,80年代NPP的變化趨勢較之90年代平緩。由于各植被類型所占面積不同,其單位面積NPP和NPP總量的大小分布存在顯著差異。單位面積NPP表現為常綠闊葉林顯著高于其他植被類型,但其估算結果的變化范圍較大,平均為745.12。落葉針葉林、常綠針葉林和落葉闊葉林相差較小,變化在415.62~513.67。之間。不同學者對農作物單位面積NPP估算結果的最低值不足最高值的1/4,其均值高于針葉林,但低于闊葉林。灌叢與落葉針葉林的數值較為接近?草地和荒漠則均位于低值區,但前者顯著高于后者,分別為217.90和16.52 ?;?∶100萬中國植被圖計算得到的不同植被類型NPP總量表現為農作物和草地居于前兩位,兩者之和高達總NPP的58.34%。其他植被類型中除灌叢和常綠針葉林外均不足總量的10%,其中,以荒漠和混交林的數值為最低。各森林類型NPP總量之和為0.779,占總NPP的29%。
在未來氣候情景下,中國陸地生態系統NPP總體上可能呈現出先增加后減小的趨勢,但不同研究結果間差異很大,甚至是完合相悖的結果。不同植被類型對未來氣候變化的響應同樣存在差異。
盡管過程模型和遙感模型在模擬陸地生態系統凈初級生產力方面具有諸多優勢,如:適用于區域和全球尺度的時空連續分析、有利于對未來氣候情景的模擬預測等,但在模型應用中還存在著一定的不足,如:
(1)模型的不確定性分析
模型的構建是基于對現實過程的簡化,在此過程中眾多的假設和主觀判斷給模型帶來了很多隱藏的誤差。并且,模型參數和輸入數據的不確定性同樣影響著模型模擬結果的精度。但是,這些誤差因素在傳統的不確定性研究中往往被忽略[64]。盡管人們已經認識到對模型模擬結果進行不確定性分析的重要性,但是在目前的碳收支研究中,定量分析其模擬結果的不確定性仍然是一個亟待解決的問題。如表1中不同模型對NPP的估算結果差別較大,主要原因可能是模型結構、模型參數和輸入數據的不同,但由此引起的NPP差異卻可能掩蓋真實NPP的大小,因此,對模型模擬結果的不確定性分析對模擬結果的準確性具有重要意義。
(2)模型過程機理的深入刻畫
雖然目前的過程模型可以模擬出不同環境條件下植被冠層生理生態過程的動態變化,但是對這些變化的認識多停留在經驗水平,并且我們對一些生態系統的過程機理還不是很清楚。如現有模型對生態系統碳、氮、水循環的耦合關系還沒有較深入的描述,這需要建立在對這一關系的現實機理有較充分認識的基礎上;對生態系統呼吸的模型構建往往受限于我們對其復雜過程的理解,因此,往往采用簡化的方程形式[65]。
(3)碳循環模型與氣候模式、水文模式的耦合
現有的陸地生態系統碳循環模型只考慮了垂直方向的通量,在空間上是相互獨立的,并沒有考慮水平方向的通量,如物質在大氣中的平流傳輸、土壤水和營養物質在水平方向的移動等,這些不足均會給陸地生態系統碳收支模型的模擬結果帶來很大的不確定性。
(4)遙感數據的準確性
由于遙感數據具有易獲取,時空分辨率高,一些大尺度難于測量的數據信息可以通過遙感反演方式獲得等特點,目前區域和全球尺度的過程和遙感模型多采用遙感數據作為模型的部分或全部驅動參數。但隨著遙感技術不斷發展的同時也暴露出以往遙感數據的質量問題,如,基于不同精度或質量的遙感數據可能會獲得完全相反的結果。因此,基于遙感參數計算得到的凈初級生產力同樣存在著較大的不確定性,這需要我們在深入了解遙感數據的基礎上對以往的模型模擬結果進行校正或剔除。而本文在對不同研究結果進行匯總 分析時,并沒有考慮這一因素的影響,這將是下一步研究工作關注的一個主要問題。
碳循環特點范文4
關鍵詞:泥炭 碳積累 全新世 氣候變化
中圖分類號:X14 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2015)06-0302-02
一、全球泥炭地碳積累研究
泥炭是過濕的嫌氣性自然環境中,植物殘體尚未完全分解在原地或經搬運,在異地堆積而成,有機質含量在30%以上。
全球泥炭地總面積約達400×104km2,碳庫總量為612Gt[1],占土壤有機碳庫(1500Gt)的1/2到1/3,相當于全球大氣碳庫碳儲量的75%,是全球碳循環的重要組成部分。北方泥炭(30°N以北)、熱帶泥炭(30°N與30°S之間)和南方泥炭(30°S以南主要是南美巴塔哥尼亞)碳儲量分別為547Gt、50Gt,15Gt[1]。
Yu研究統計了全球泥炭地碳積累研究結果:北方泥炭在西西伯利亞、加拿大、阿拉斯加、和北歐芬蘭、蘇格蘭等地區,有33個研究剖面;熱帶泥炭在東南亞、南美、非洲、中美洲的伯利茲、南太平洋庫克群島和澳大利亞等地區、有26個研究剖面;南方泥炭有20個研究剖面,主要是在巴塔哥尼亞17個研究剖面(表1.1)[2]。研究結果顯示全新世加權平均碳積累速率:南方泥炭>北方泥炭>熱帶泥炭(表1.1),當然在同一泥炭區域內由于地質地貌、水文因素等也會導致各個泥炭地碳積累速率有很大差異性。
表1.1全球主要泥炭地碳積累情況[2]
表1.2全球主要地區泥炭碳積累研究[2]
二、北方泥炭地碳積累研究
全球泥炭分布廣泛,其中北方泥炭分布面積最大,儲量最巨大。廣泛發育的北方泥炭主要分布在西西伯利亞、加拿大東部、歐洲西北部和阿拉斯加。在適宜的地貌類型上,具備較好的基質,寒冷氣候、低蒸發高濕度造就了北方泥炭形成和發展基礎。盡管高緯度地區夏季短暫,較低的植被凈初級生產力,但由于水淹厭氧條件,且植被有一定的耐分解能力,最終導致了凋落物量超過分解損失量,泥炭不斷堆積。
由于區域性氣候差異和冰消歷史進程不同,各泥炭地形成時間不同。在早全新世11-8 ka BP北方泥炭出現形成和擴張峰,大約1/2的北方泥炭形成于8 ka BP以前[3]。阿拉斯加18 ka BP后泥炭形成數量穩定增加,泥炭形成數量增加最快時期是12-8.6 ka BP,在10.5 ka BP峰值出現。研究顯示阿拉斯加現代泥炭中75%形成早于8.6 ka BP[4]。勞倫冰蓋的降溫作用影響了北方泥炭區全新世大暖期時間范圍差異。由于勞倫冰蓋影響,加拿大東部大暖期延遲到了5-3 ka BP,導致了此地區泥炭碳積累速率高峰也在此時才出現。西西伯利亞在新仙女木期之前泥炭發育很少,之后進入全新世升溫期泥炭快速擴張,且碳積累峰隨即出現。部分阿拉斯加泥炭形成擴張的時間要早于北方泥炭其他地區,并貢獻了更多的全新世之前的甲烷排放。
北方泥炭最高碳積累速率出現在西西伯利亞(平均38.0 gCm-2a-1),接下來是加拿大西部(平均20.3 gCm-2a-1),最低積累速率出現在北極地區[3]?;?3個北方泥炭的研究結果顯示:大部分北方泥炭是早全新世快速積累,早全新世平均碳積累速率為25 gCm-2a-1,全新世時間加權平均速率為18.6 gCm-2a-1[2]。阿拉斯加地區在11-9 ka BP全新世暖期,增強 夏季太陽輻射和強烈季節性,其導致最高碳積累速率發生。由于冰川融化的延遲和不同地區全新世暖期時間差異,其它地區積累峰相繼出現。殘余的勞倫冰蓋降溫影響使北美東部暖夏季時間滯后,以至于碳積累高峰出現在5-3 ka BP,加拿大西部碳積累峰發生在中全新世暖期,而西伯利亞北部溫暖氣候一直持續到5 ka BP??傮w上,北方泥炭由于凍土層擴張和新冰期作用,碳積累速率在4 ka BP后開始降低。晚全新世出現的較高積累速率是因為新發育的泥炭地還為重復分解完成成炭作用[2]。阿拉斯加泥炭早全新世泥炭積累速率是后期的四倍,西西伯利亞也是早全新世暖期快速積累。高夏季溫度和強烈季節性氣候是高積累速率的關鍵因素[4]??傊?,北方泥炭碳積累速率高峰發生在溫暖早中全新世,主要是因為北方泥炭區的寒冷氣候嚴重抑制生產力發展。
三、熱帶泥炭地碳積累研究
熱帶泥炭發育于赤道及其兩側,南北緯30度之間的地帶。以非洲和南美洲大陸的面積最廣,其次是印度和中南半島以及南洋群島[5]。熱帶泥炭區的特點是常年降水量大,溫度高,十分濕潤,造炭植物生長繁茂,快速有機質積累量超過強烈的分解量,故泥炭積累量很大,是世界上泥炭分布廣泛的地帶之一,其碳庫儲量為50 (44-55)Gt[2]。然而,Page S E估算的熱帶泥炭碳庫為82-92Gt,最佳估計值為89Gt,其中東南亞最多(69Gt),之后是南美(10Gt)、非洲(7Gt)、中美洲和加勒比海(3Gt)、亞洲其它地區和太平洋地區(
熱帶泥炭能夠形成泥炭主要是因為強降水和負地貌能保持泥炭表面持續濕潤,進而最大程度抑制有機質分解。13 ka BP以前,熱帶泥炭碳積累較慢,直到5 ka BP都是逐漸增加,峰值出現在5-4 ka BP[2]。116個熱帶泥炭統計研究發現,熱帶泥炭形成于20 ka BP[2],甚至是印度尼西亞的加里曼丹島在26 ka BP就開始有泥炭發育。在末次冰消期熱帶泥炭形成出現一次峰值,之后在8-4 ka BP又出現更高擴張峰[2]。
熱帶泥炭形成總體要早于北方泥炭地。在降溫末次冰消期,甚至是寒冷末次盛冰期,北方泥炭地形成于寒冷末次盛冰期的剖面還未見報道,而年均溫度較高的熱帶泥炭地區如果有較好的地貌、水文和底物條件就可以形成泥炭。一方面,一部分現代北方泥炭區在末次盛冰期被冰雪覆蓋沒有形成泥炭的地理空間;另一方面,末次盛冰期的大幅降溫嚴重抑制造炭植被生長,不利于泥炭形成。
四、南方泥炭地碳積累研究
南方泥炭地面積為4.5×104 km2,碳庫儲量為15Gt(13-18Gt)。68個有定年數據的南方泥炭的統計,大部分南方泥炭形成于10.0 ka BP以前,17-14.5 ka BP 和13.5 ka BP左右先后出現兩次泥炭擴張峰[2]。有碳積累速率數據的有20個剖面(南美巴塔哥尼亞、新西蘭和南極附近島嶼),17個剖面在南美巴塔哥尼亞,其中13個剖面貫穿了整個全新世。最高碳積累速率出現在16 ka BP左右,但這只是兩個點的平均值。全新世期間碳積累速率不斷增加,從15gCm-2a-1逐漸增加到28-40gCm-2a-1,全新世平均碳積累速率為22.0gCm-2a-1[2]。
五、泥炭碳積累與全球碳循環的關系
大氣碳模型研究顯示,在過去的幾十年里北方高緯度地區是一個變化的碳庫,每年約儲存1-2Gt碳。生態系統模型研究顯示歐亞大陸碳庫每年0.3-0.6Gt。由于有巨量的CO2和CH4交換,北方泥炭是最主要的泥炭地,是全球碳循環和氣候變化的重要參與者。濕地每年釋放大約115-237百萬噸CH4,相當于總釋放量(自然和人為排放總量)的23-40%。大約1/3到1/2的濕地CH4排放來自于北方泥炭地。CH4的溫室效應在百年時限是CO2的25倍,在五百年時限是CO2的2.5倍。泥炭與大氣碳交換是最重要的碳循環途徑。泥炭地土壤溫度和基質質量是影響甲烷釋放的重要因素。早全新世由于北半球甲烷排放,導致全球大氣甲烷濃度快速上升(圖1.2)。海洋和陸地(濕地)是主要排放源。北方泥炭地近十年的研究發現,由于氣候變化影響,有些泥炭地會在碳庫和碳源之間轉換。
冰芯CH4碳同位素變化說明了早全新世CH4大氣濃度上升來自于生物圈,而非海洋。早全新世冰芯記錄兩極CH4梯度變化說明熱帶源起了主導作用,同時北方源也增加了。1516個泥炭定年數據的統計分析,得出大部分北方泥炭形成在16.5 ka BP之后[6]。由于夏季太陽輻射增強泥炭形成擴張高峰出現在12-8 ka BP,泥炭面積擴張最快和最高碳積累速率出現在11-8 ka BP,這導致了B/A暖期和早全新世持續的大氣CH4濃度高峰和CO2濃度下降 [3]。
泥炭巨大碳庫可能也影響了過去大氣CO2濃度,當早全新世CH4上升時,CO2處于相對低值,相當于大氣減少了100Gt碳。陸地生態系統模型研究認為生物量和土壤碳扣押了這些碳[7]。
六、研究展望
由于缺乏高精度,廣泛分布的碳積累研究剖面,全球泥炭碳庫儲量還存在較大不確定性。全球如此巨量的碳庫在長達上萬年中是如何積累起來的,在不同歷史階段是怎樣參與全球碳循環的,其碳積累過程的影響因素有哪些,要解決這些問題還有待加強泥炭剖面研究。泥炭地碳庫具有高度氣候敏感性,弄清楚全球各主要泥炭地碳積累機制,將有助于預測未來氣候變化背景下的發育演變和泥炭地現狀保護。
參考文獻
[1]Yu, Z. C. (2011). Holocene carbon flux histories of the world's peatlands: Global carbon-cycle implications. Holocene 21, 761-774.
[2]Yu, Z. C, Loisel, J, Brosseau, D. P, Beilman, D. W, and Hunt, S. J. (2010). Global peatland dynamics since the Last Glacial Maximum. Geophysical Research Letters 37.
[3]Yu, Z. C, Beilman, D. W, and Jones, M. C. (2009). Sensitivity of northern peatland carbon dynamics to Holocene climate change. Carbon Cycling in Northern Peatlands.
[4]Jones, M.C,and Yu,Z.C.(2010). Rapid deglacial and early Holocene expansion of peatlands in Alaska. Proceedings of the national academy of sciences of the united states of america 107, 7347-7352.
[5]Page,S.E,Rieley,J.O,and Banks,C.J.(2011).Global and regional importance of the tropical peatland carbon pool. Global Change Biology 17, 798-818.
[6]MacDonald,G.M,Beilman,D.W,Kremenetski,K.V,Sheng,Y.W,Smith,L.C,and Velichko,A.A.(2006).Rapid early development of circumarctic peatlands and atmospheric CH4 and CO2 variations. Science 314, 285-288.
碳循環特點范文5
關鍵詞:低碳經濟;低碳旅游;可持續發展
中圖分類號:F019.1 文獻標識碼:A
文章編號:1005-913X(2012)08-0175-02
在低碳經濟的大背景下,推行低碳旅游,倡導低碳消費是河南省旅游業可持續發展的必然趨勢。
一、低碳經濟、低碳旅游的內涵
所謂低碳經濟,就是低能耗、低污染、低排放為基礎的綠色經濟,其核心是在市場機制基礎上,通過制度框架和政策措施的制定及創新,形成明確、穩定的引導及鼓勵,推動提高能效技術、節約能效技術、可再生能效技術和溫室氣體減排技術的開發和運用,促進整個社會經濟朝向高能效、低能耗和低碳排放的模式轉型。低碳經濟是全球未來經濟發展的主流方式,摒棄“三高”經濟增長模式,倡導“三低”經濟運行模式,實現經濟、社會和環境的協調可持續發展。
2009年9月,國務院總理專門主持國務院常務會議,部署中國應對氣候變化工作。同年11月25日,國務院討論并原則通過了《關于加快發展旅游業的意見》,會議認為旅游業兼具經濟和社會功能,資源消耗低、帶動系數大、就業機會多、綜合效益好,提出把旅游業培育成國民經濟的戰略性支柱產業,推進節能環保,大力倡導健康旅游、文明旅游、綠色旅游。在《中國旅游業“十二五”發展規劃綱要》中總體要求指出基本原則之一是堅持節能環保,推進低碳旅游方式。發展循環經濟,合理利用資源,強化旅游業發展科技支撐,豐富文化內涵,實現旅游業可持續發展。
在全球與中國政府大力提倡低碳理念、發展低碳經濟的新形勢下,作為戰略性支柱產業的旅游業,推行低碳旅游、倡導低碳消費是河南省旅游業可持續發展的新形式。
二、低碳經濟下河南省旅游業發展趨勢及存在問題
近年來,河南省采取多種措施,著力推進節能減排,加強了對高能耗產業市場準入管理,停止審批焦化、電石、鐵合金、化學制漿(草漿)、酒精等項目,從嚴控制產能過剩的電站項目和規模小的化工項目等。通過技術進步提高能源使用效率、開發利用天然氣和煤氣、提高環境綠化率,維護自然的碳匯能力。一些產業通過技術改造減排效應顯著,有效減少了溫室氣體排放。
作為河南省重點培育的優勢產業之一——旅游產業, 在低碳經濟的背景下,發展低碳旅游是推進經濟結構調整,轉變發展方式的必由之路。“十一五”期間,河南省旅游產業呈現持續、快速、健康發展的良好勢頭,各項指標與“十五”末相比實現倍增,增速高于全國平均增速10個百分點。 “十二五”期間預計河南省人均生產總值年均增速達到10%。旅游消費將進入大眾消費階段,成為居民消費的重要組成部分,休閑、度假成為居民消費新趨勢,國內旅游成為旅游市場的主體。這種趨勢將促進河南省旅游產業爆發性增長,成為擴內需、促消費、保經濟增長的主要推動力。
雖然河南省旅游業在經濟產業中地位進一步提升,綜合帶動作用也更加突出。但是在大力發展低碳經濟的形勢下,河南省旅游業發展還存在著幾個問題。
首先,旅游資源的盲目開發與利用。由于經濟利益的驅使,盲目開發旅游景區(點),在旅游景區(點)的建設中重開發,輕保護,使得景區(點)布局分散,整合不足,同質化嚴重,造成許多不可再生的資源損害和浪費。同時旅游景區(點)的吸引力弱,知名旅游品牌不多,游客以觀光為主,停留時間短,消費水平低,并且客源波動性大,節假日熱,景區游客容量超載,從而增加了碳排放量,導致旅游景區(點)市場競爭力和輻射力較弱,旅游綜合經濟效益和環境效益差。
其次,旅游企業運營中對環境造成一定的污染。旅游企業運營中主要包括餐飲業、住宿業、娛樂業和運輸業的參與者,在生產運營過程中,一些經營者為追求個人利益最大化,使用高碳排放、高能耗、高污染的“三高”產品,不僅浪費了許多資源而且對環境產生嚴重的影響。
最后,旅游參與者低碳環保意識的不足。
目前人們的生活方式呈現高碳化趨勢,雖然大多數旅游參與者對低碳旅游持積極態度,但是多年的生活習慣成為落實低碳措施的阻礙,而且有相當一部分旅游參與者對低碳認識水平不足和存在誤區,導致不知道該如何實施低碳行為。
三、河南省旅游業可持續發展對策
抓住“十二五”時期發展機遇,立足滿足人民群眾旅游需求,把旅游產業放在國民經濟更加優先的位置來發展,放在加快新型工業化、城鎮化和推進農業現代化的大格局中來謀劃,放在產業升級和提高產業競爭力的大背景下去考慮,充分發揮河南省旅游產業的綜合優勢,全面釋放河南省旅游產業的巨大潛能,倡導旅游參與者從低碳技術、碳匯潛力和低碳生活方式三方面大力推行低碳旅游。
(一)積極發展和運用低碳技術
1.旅游資源開發
為了在旅游資源開發中實現“資源—產品—再生資源”的閉環反饋式循環過程,在低碳經濟的背景下,利用生態學理論和循環經濟法則,創建低碳循環型景區。結合國際相關綠色環保標準和國家出臺的政策要求,制定切實可行的景區環保與開發的地方性法規,在景區創建中對資源開發利用的審批、景區容量規模的控制、景區配套設施智能化、環?;?、清潔能源利用以及對游客的宣傳教育等方面進行控制要求。從而降低碳排放量,實現創建低碳循環型景區。并且在河南省大力推廣和實施低碳旅游時應采用低碳循環型景區的示范推廣機制。目前焦作市通過發展旅游把黑色煤城變為綠色山水城市,成為資源枯竭型城市成功轉型的全國范例,被全國旅游界譽為“焦作現象”。欒川縣以旅游業為引領,實現了從國家級貧困縣向“中國旅游強縣”跨越的“欒川模式”。把這些合理利用資源與能源,有效控制資源消耗,減少污染物排放的典型模式,在不同層面進行經驗總結,積極穩妥全面規范化推廣低碳循環型景區。
2.旅游內容確定
(1)旅行社
在旅游行程中,旅行社企業為了樹立綠色品牌,可以通過低碳綠色營銷,為游客設計出可行的低碳旅游產品和線路。特別是在旅游節能減排的重點之一交通方面,相關資料顯示,航空飛行交通占總排放量的3%,預計到2050年會達到7%,其他旅游交通、住宿和相關活動造成的二氧化碳排放占總排放量的1%-3%。因此,當旅行社在設計線路和選擇交通方式時,結合河南省各旅游目的地的地理優勢,應采用低碳技術裝備、降低燃料消耗的交通工具,盡可能實現低碳組團。
(2)旅游餐飲住宿
旅游活動中餐飲住宿占用了旅游消費大部分的能源和水資源,為了倡導綠色消費,保護生態環境和合理使用資源,餐飲飯店應堅持低碳清潔生產和減少一次性用品的使用。在建筑、供熱、空調、照明、電器使用和水資源利用等方面采用新技術,提高節能減排水平。比如利用風源熱泵系統或地熱提供熱水和蒸汽,利用中央空調系統的智能控制系統,提高綜合節能效果。建立有利于節能減排的員工培訓管理、客人宣傳教育以及相應的激勵機制和制度。從而使旅游餐飲住宿節約資源,減少污染物排放,對環境起到保護作用。
(二)在旅游中發展碳匯潛力
碳匯是指從空氣中清除二氧化碳的過程、活動和機制。它主要是指森林吸收并儲存二氧化碳能力。有關資料表明,森林面積雖然只占陸地總面積的1/3,但森林植被區的碳儲量幾乎占到了陸地碳庫總量的一半。因此在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中,具有十分重要的獨特作用。
根據河南省林業廳統計數字顯示,2008年全省有林地面積502.02萬公頃,森林面積336.59萬公頃;森林覆蓋率20.16%(林木覆蓋率26.53%);與2003年相比,全省森林面積凈增66.29萬公頃,森林覆蓋率提高3.97個百分點。特別是,欒川縣地處洛陽市區西南,欒川森林資源豐富,森林覆蓋率83.3%,名列河南省第一,有“中原肺葉”之稱。河南旅游各地可根據自身地理森林特點,增加景區森林覆蓋率,加大綠化面積,有效的吸收和儲存二氧化碳,保護和美化旅游區環境。
(三)倡導低碳旅游生活方式
1.發揮政府引導宣傳作用和加大政府執法監管力度
低碳旅游應以政府主導為動力,在低碳經濟的背景下,加快轉變發展方式,引導旅游企業和旅游消費者的積極參與,從而實現河南省的低碳旅游的健康快速發展。建立和完善全省低碳旅游發展政策,制定相關地方性法規,嚴格執行環境保護法律,切實加強旅游建設項目的審批和環境執法力度,嚴格禁止批復耗能高、排污量大的旅游項目。對于旅游企業實施節能減排、降低二氧化碳排放,可再生資源循環使用以及低碳項目開發的,政府應在稅收減免、財政補貼、融資信貸渠道等方面進行扶持。
河南省政府相關部門也可以充分利用電視、報紙、廣告等多種媒體,以及舉行一些低碳公益活動,加大對低碳旅游生活方式的宣傳和教育力度。通過廣泛宣傳教育,使人們形成低碳思維方式,在日常生活中從小事做起,節約能源和資源,倡導低碳排放,增強公眾的綠色環保意識,從而使公眾積極自覺的低碳旅游。
2.積極倡導低碳消費
在旅游活動中,積極提倡公眾低碳消費。在消費過程中,支持循環消費,倡導節約消費,使公眾形成良好的消費習慣,促進消費方式的轉變。主要從購買旅游產品和娛樂旅游兩層次引導和實現低碳綠色消費。旅游中綠色消費行為是崇尚自然和保護生態,避免或減少對環境的破壞的適度節制性消費。對于低碳旅游產品的包裝是在不影響性能情況下,力求所用材料最少、易于回收和再循環的的適度包裝。也就是說,倡導公眾不購買過度包裝的旅游產品,用環保的手提袋代替塑料袋等。而娛樂旅游以不破壞環境和浪費資源為目的,多采用在旅游目的地可以就地取材,旅游者參與性強的活動或游戲。
四、結束語
河南作為旅游資源大省之一,不僅具有優美的自然生態環境,而且具有繁榮的經濟和燦爛的文化留下的豐富文化史跡。依托這種資源、區位交通、文化等特色和優勢,在低碳經濟的背景下,加強生態環境保護、節約集約利用資源,嚴格控制污染物排放量,實現自然資源和環境容量高效利用,不斷提高河南省低碳旅游可持續發展的能力。
參考文獻:
[1] 蔡 萌,汪宇明.低碳旅游:一種新的旅游發展方式[J].旅游學刊,2010,25(1):13-17.
碳循環特點范文6
關鍵詞:森林生態系統定位研究站;雪鄉;環境觀測研究
中圖分類號:F316.23 文獻標識碼:A 文章編號:1673-5919(2012)01-0029-04
根據國家林業發展“十二五”規劃關于“把生態產業作為第一產業”和《國家林業局陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃》要求,通過深入學習森工總局黨委、總局關于推進產業科技、建設創新型森工的精神,對擬建國家級黑龍江雪鄉森林系統定位研究站進行初步研究。
1 擬建生態站的重要性
擬建站位于東北溫帶針葉、闊葉林區,代表的是長白山山地紅松林與張廣才嶺闊葉混交林林區,區位特殊、優勢明顯。根據天時地利人和的原則和國家建立生態站的規定及標準,其站名稱為“黑龍江雪鄉森林生態系統定位研究站”。這個名稱既反映了站址的特點和地域,也有豐富的研究內容和特點,在全國能有較高的知名度,有利于生態站的建設、發展和作用的發揮。該站的建立可以彌補黑龍江省生態監測定位研究在張廣才嶺林區的不足,其監測研究定位在以云冷杉針闊混交林為主要目標,可填補在降雪、融雪與森林生產力及氣候變化關系研究上的國內空白。該生態站的建立,可為黑龍江省生態體系建設和社會可持續發展提供政策依據,為生態效益補償、森林碳匯功能有價化、金融化、市場化的碳匯經濟和碳匯市場提供科學依據,為綠色GDP核算提供數據支撐,為應對氣候變化和國家外交及國家履約談判提供重要的基礎數據,為準確評價林業生態工程建設成效,宣傳林業功能和作用,解決林業重大科學問題提供研究平臺。同時,也是雪鄉森林公園環境監測、提高品質品位的需要。因此,建設雪鄉生態站尤為重要和迫切。
2 生態站擬建在雪鄉公園的必要性
2.1 森工林區生態產業建設的需要
國家“十二五”規劃綱要中,明確提出了“長白山林區生態保護和經濟轉型”,作為長白山余脈張廣才嶺的雪鄉公園聞名中外,具有完備的垂直分布為特征的山地植物生態系統。當前,龍江森工經濟已開始進入轉型發展的新階段,其總體特征就是重心轉向生態,走的是一條以生態建設為主的發展道路。在雪鄉公園建立生態站,符合高金芳書記在今年全省森工工作會議上強調指出“打造國家重要的森林生態屏障,建成比較完備的森林生態體系”和“打造知名的森林生態旅游勝地,重點旅游集合區及景區景點建設取得顯著成果”的要求。同時,正如魏殿生總局長在今年黑龍江省森工工作會議上強調的那樣:“如果我們不做這樣的認識,不去做相應的工作,我們將無法適應,就會面對現實而不知所措,甚至因循守舊阻礙發展”。可見,以建設生態站為契機,加快發展以生態旅游為主體的生態產業具有前瞻性眼光和引領性戰略。
2.2 打造雪鄉國際生態旅游品牌的需要
雪鄉旅游資源豐富,但開發晚,起步晚。但正因如此,要在開發過程中吸取其他地區的經驗教訓,堅持保護和開發并舉,旅游和科技融合同步,人與自然和諧共進,充分保持雪鄉旅游資源的“原生態”。生態站的建設可充分發揮黑龍江省特別是雪鄉旅游最大的后發優勢和巨大潛力。當前,旅游產品的競爭已進入到了品牌的競爭,特別是區域旅游品牌的競爭已經從單純的景觀產品和服務競爭上升到目的地的競爭。因此,打造準確定位、廣泛傳播、科技支撐、特色突出的雪鄉旅游品牌勢在必行。為此,在雪鄉公園建設森林生態觀測站,對發展雪鄉賞雪、觀雪、知雪、用雪等系列旅游,實施精品戰略,增加科技含量,展現“繽紛四季,科技支撐;生態雪鄉,科普旅游”的整體形象,打造黑龍江第一旅游品牌具有重要現實意義和戰略意義。
2.3 有利于雪鄉旅游實現“四個轉變”的需要
①發展理念由森工行業向生態旅游產業轉變;②產業方向由觀光游向科普休閑游轉變,培育森林生態旅游新熱點;③市場結構由單季旺向多季旺轉變,使冷資源熱起來,使淡季變旺季,突出“綠、白、科、文”的雪鄉特色;④推動方式由一元向多元轉變,改變單純依靠旅游部門推動到各方聯動,改變單純依靠雪鄉景區吸引到旅游和科普協調同步提升知名度和影響力。
2.4 增強雪鄉公園服務功能的需要
生態旅游以吸收自然和文化知識為取向,以認識自然、欣賞自然、保護自然、不破壞其生態平衡為基礎,具有旅游觀光、度假休養、科學考察、科普教育等多種功能??梢猿蔀樯鷳B文明教育基地、青少年林業科技教育基地和林業科普教育基地。
2.5 貫徹落實總局黨委“四八四三”發展戰略的需要。
“四八四三”發展戰略是森工總局黨委落實省委提出的“經濟區和十大工程”的具體化,在雪鄉建立森林生態站是森工總局黨委切實抓好“四大體系建設和產業”,實現雪鄉旅游經濟增長方式的重大轉變,是全面提升實現雪鄉旅游目的地和精品名牌旅游產品建設的重大突破,是全面增強森工乃至黑龍江省旅游產業素質和旅游品位品質的重大舉措,是推動雪鄉旅游走上科技支撐型、質量效益型增長的重要途徑。從而將雪鄉旅游業發展成為大海林林業局乃至森工經濟社會發展的戰略性支柱產業,生態旅游強區和旅游經濟強局。
總之,建立生態站,不僅是林業生態產業發展的重要機遇,也是林業科技教育發展的重要機遇,應該珍惜并抓住這難得的歷史性機遇乘勢而上。
3 建立雪鄉生態站的基本思路、定位和原則
3.1 生態站建設基本思路
以科學發展觀為統領,以森工“十二五”發展規劃為依據,以轉變發展方式為主線,以調整結構為主攻方向,以實施“四八四三”發展戰略為重點,為打造森林生態產業和生態旅游業、科技服務業提供有力支撐。建設生態站離不開先進理念引領,離不開強有力的科技支撐,離不開重大科技突破,應該把建設生態站作為發展生態產業的政治責任和政治選擇的高度對待。
3.2 生態站觀測研究定位
以云冷杉針闊混交林為研究對象,開展對雪鄉乃至張廣才嶺牡丹江林區森林生態系統的森林、氣候、水文、土壤、植被進行長期定位觀測和評價,包括該區域內的物質循環和能量轉換、水文、碳素循環、植物群落與生態因子關系;特別是降雪、融雪與森林生產力及氣候變化的關系等有關內容,為區域生態安全、生態產業和可持續發展決策提供科學依據。
3.3 生態站建設基本原則
①堅持生態站建設和森林資源保護培育相結合的原則。緊緊圍繞天保二期工程要求,生態體系建設和雪鄉公園建設規劃相協調,科學建站和科技興林相促進,生態產業建設和雪鄉旅游業建設相一致,互相促進,相得益彰。
②堅持高水平策劃、體現雪鄉特色、突出科技主題的原則。增強生態旅游的藝術性、科學性和趣味性,擴大公眾的關注度和參與面,為把雪鄉旅游業培育成新的支柱產業提供科技支持和科技服務。
③堅持“合理布局,規模適當,分期建設,適用實效”的原則。以環境優美、生態良好的核心景區為依托,分期打造集休閑、養生、觀光、科研、科普等于一體,具有一區一景、設施齊全、科研科普文化突出的國內生態站品牌。
④堅持生態旅游和科普深度融合,聯動發展,互利共贏的原則。把雪鄉生態站這個平臺打造成為既是科學研究觀測站,也是科研實驗試驗場;既是科學普及宣傳站,也是培育林業科技人才大課堂;既是林業科技展覽館,也是森林資源博物館的科技服務業,為雪鄉生態旅游增強吸引力,實現生態效益、社會效益、經濟效益同步增長。
4 生態站觀測研究的目標和任務
4.1 研究的主要目標
黑龍江雪鄉森林生態系統定位研究站位于《國家林業局陸地生態系統定位研究網絡中長期發展規劃(2008-2020年)》中的東北溫帶針葉林及針闊葉混交林地區長白山山地紅松與闊葉混交林區。定位研究站通過長期監測張廣才嶺的水文、土壤、氣候和生物要素,開展森林生態系統水量平衡、植被演替、受損生態系統恢復、碳循環、森林生態系統服務功能、森林健康經營、雪與森林的關系等研究,揭示張廣才嶺森林生態系統的組成、結構和氣候環境之間的關系。通過對森林生態系統服務功能以及維持、調控、人類活動對森林生態系統的干擾與調控研究目,探尋森林健康經營的最佳模式,為區域生態環境及其氣候變化方面的研究提供理論依據,同時為黑龍江省生態安全和可持續發展提供決策依據。
通過數據共享,實現與國家林業局(CFERN)網絡連接及國際生態站接軌。同時,將生態站建設威為黑龍江省林業科研成果的示范基地,將優秀的科研成果引進到生態站,通過生態站的科研強勢,使科研成果得到示范推廣,為教學實習、科學普及與宣傳教育提供良好的平臺,成為黑龍江省乃至全國重要的科研和科普宣教基地。
4.2 研究的主要任務
依據中華人民共和國林業行業《森林生態系統定位觀測指標體系》(LY/T1606-2003)為觀測標準,以《森林生態系統長期定位觀測方法體系》為觀測手段,結合黑龍江雪鄉生態系統定位研究站的特點,以云冷杉林和紅松林為研究對象,開展以下研究:
4.2.1 張廣才嶺森林生態系統的結構和功能的研究
通過監測本地區典型林分――云冷杉林和闊葉紅松林的水、土、氣、生,研究東北溫帶針葉林及針闊混交林生態系統結構和功能的長期變化規律,研究不同尺度生物多樣性的起源及維持機制,揭示其演化或演變規律及其環境功能的變化。
①森林水文:研究森林生態系統不同層次水量空間分配格局、水量平衡和森林植被變化對水分的分配和徑流的調節功能,重點開展冬季土壤層融雪過程對群落氣候學特征、植物生長、群落組成的影響。
②森林土壤:森林生態系統土壤發育狀況及其理化性質的空間異質性,融雪對森林土壤理化性質的影響,冬季積雪對土壤溫度及土壤凍結過程的影響以及對微生物群落的影響,積雪對土壤呼吸的影響。
③森林生物:從遺傳、物種、群落、景觀層面展開生物多樣性的調查以及主要影響因子及調控因子,探索森林生物多樣性形成機制;開展云冷杉林復合群體功能作用研究,分析云冷杉林天然更新不良的主要限制因素;針對積雪獨特的水熱條件及養分條件,開展雪對森林生產力的影響。
4.2.2 東北溫帶針葉林及針闊混交林區張廣才嶺森林碳循環研究
云冷杉林及闊葉紅松林均為高碳儲量森林,是長白山面積最大、生產力最高的林型,這兩種林型對整個區域的碳匯功能起著至關重要的決定性作用,是我國森林碳儲量的重要貢獻者。生態站主要開展東北溫帶針葉林及針闊混交林區張廣才嶺主要林型云冷杉林及紅松林碳循環的特征。
①采用生物量清查法、生態系統生理學法,來量化云冷杉林和紅松林的碳循環,輔以生態系統氮水循環等其他過程和森林結構特征(如地上地下物候動態等)測定,揭示森林碳匯效應的時空動態及其控制機制。
②針對雪鄉冬季降雪豐沛以及積雪覆蓋期長的特點,重點開展降雨、降雪對森林生態系統影響程度及影響機制研究,森林對積雪與融雪過程的響應機制及其對氣候變化影響研究。
4.2.3 干擾對森林生態系統的影響研究
①研究暴雪、林火等自然干擾因子及生態旅游、采伐、山野菜采集等人為干擾對森林生態系統結構和功能的影響,探索森林生態系統在全球氣候變化背景下對雪災等各種干擾的響應機制,為合理保護和利用森林資源提供科學依據。