基本信息
- 项目名称：
- 严重侵蚀退化红壤人工修复林分固碳价值研究
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目在井冈山水土保持科技示范园区设立实验点，以严重侵蚀红壤退化劣地不同人工修复林分为研究对象，对其地上植被、土壤层的碳储量及其碳汇价值进行研究，以便对人工修复林分的“碳汇”生态服务功能有更深入的了解，提高对森林吸收二氧化碳、减缓气候变暖作用的认识，探明其“林业碳汇”的经济效益，为生态修复林地的生态补偿提供科学依据，促进水土保持生态修复工作的深入开展。
- 详细介绍：
- 本项目从人工促进生态修复林分固碳功能出发，以裸露地为对照，人工生态修复强烈干扰马尾松、竹节沟马尾松、种草竹节沟马尾松和竹节沟湿地松等林分为研究对象，结合野外定位和室内分析，对不同人工生态修复林分的碳储量及其价值进行研究。 得出以下结论：（1）四种人工修复林分中，强烈干扰马尾松及其干、叶、枝、根等各器官的固碳量最低，竹节沟湿地松的最高，产生这种情况的原因在于湿地松生长迅速、枝叶繁茂、成材率高，而强烈干扰马尾松存在打枝、耙松针、人为践踏频繁、水土流失严重等障碍，生长严重不良。 （2）人工生态恢复显著增加了侵蚀退化地土壤有机碳含量和储量， 尤其是0～10cm土层土壤有机碳含量和储量受植被恢复影响最大，0～20cm土层是储存有机碳的主要层次，40 cm 以下土层深度有机碳受植被恢复的影响很小。裸露地土壤碳储量极低，有机碳的垂直分布也不明显。 （3）与裸露地相比，四种人工修复林分的固碳价值显著增加。 （4）本研究基于我国南方红壤严重侵蚀劣地普遍采用马尾松、湿地松此两种先锋树种的实际，针对不同人工促进修复措施的固碳效益进行研究，以求对现有生产实践工作进行总结和提升，为下一步开展相关工作提供参考。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 我省对红壤严重侵蚀区的生态修复作了大量的工作，取得了显著成绩，但由于缺乏科学认识，总体上依然呈现出管理缺位、干预不足、当地丰富气候资源利用率不高等状况。本项目在井冈山水土保持科技示范园区设立固定实验地，研究红壤侵蚀退化地不同人工修复林分地上植被、土壤层的碳储量及其碳汇价值，以深入了解其“碳汇”的生态服务功能，为生态修复林地的生态补偿提供依据，促进相关工作深入开展。
科学性、先进性及独特之处
- 通过设立野外实验场定位研究和室内分析测试相结合的方式，室内分析借助省教育厅重点实验室“土壤与植物生态实验室”的先进实验平台，确保了整个研究的科学性和先进性。本研究的创新之处在于在生态修复工作中引入“林业碳汇”概念并开展相应研究，定量评价人工生态修复林分的“林业碳汇”功能及经济价值，为我省及我国生态修复的纵深发展提供科学依据。
应用价值和现实意义
- 研究成果将揭示第四纪红土发育红壤严重侵蚀劣地经采取不同修复治理措施后林分“碳汇”功能及价值的大小与差异，揭示生态修复过程中造成“碳汇”功能低下的有关问题，总结较好的生态修复经验、模式进行推广，这对指导我省及我国南方退化生态系统的生态修复工作，提高生态修复直接经济效益，丰富生态修复理论；以及提高亚热带红壤土地的生产力，保护和开发利用山地自然资源具有重要的理论和现实意义。
学术论文摘要
- 本研究从人工生态修复林分固碳功能出发，以裸露地为对照，以人工生态修复强烈干扰马尾松、竹节沟马尾松、种草竹节沟马尾松和竹节沟湿地松等林分为研究对象，对其碳储量及价值进行研究，结果表明：几种林分的固碳价值依次为裸露地＜强烈干扰马尾松＜竹节沟马尾松＜种草竹节沟马尾松＜竹节沟湿地松。研究结果有助于深入了解人工修复林分 “碳汇” 的生态服务功能，评估其“林业碳汇”的经济效益，为生态修复林地的生态补偿提供科学依据，促进生态修复工作的深入开展。
获奖情况
- 第十一届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛省级一等奖
鉴定结果
- 省科学技术情报研究所查新报告：国内未见具有本查新课题特点的对严重侵蚀退化红壤人工生态修复林分固碳价值进行研究的文献报道。
参考文献
- [1]龚维,姚源.对发展我国林业碳汇的思考[J].防护林科技,2008,第6期:45-46 [2]朱跃龙.大力发展林业碳汇完善生态补偿机制[J].投资北京,2008(12):94-95 [3]李怒云,龚亚珍,章升东.林业碳汇项目的三重功能分析[J].林业工作参考,2007(2):137-141 [4]田锋,石辉,黄林,周立江.红壤丘陵区小流域水土流失生态修复监测系统设计—以江西信丰县崇墩沟小流域为例[J].水土保持研究,2007,14(2):148-151 [5]李晓曼,康文星.广州市城市森林生态系统碳汇功能研究[J].中南林业科技大学学报,2008,28(1):8-13 [6]宋离东,张江山.福建省森林固定CO2价值评估[J].云南环境科学,2005,24(3):24-26
同类课题研究水平概述
- 根据科技部、中国气象局、中国科学院等六部门2007年初发布的《气候变化国家评估报告》，在未来的50年到80年间，全国的平均温度将升高2~3℃。降低大气中二氧化碳等温室气体的含量有两种办法：一是节能减排，二是通过生态手段吸附、固化大气中的二氧化碳。森林的固碳释氧过程对抵制全球气候变暖的重要性越来越得到国际社会的认可。 2005年2月16日生效的《联合国气候变化框架公约的京都议定书》首次以法律形式要求工业化国家应率先采取措施控制并减少6种温室气体(主要是二氧化碳)排放，同时还规定温室气体减排额度可以交易，林业碳汇开始进入越来越多人们的视野。在《京都议定书》框架下，造林不仅可以直接为本国提供生态服务，而且可加强森林固碳的科学研究，对于加强林业碳汇的数据支撑体系，促进清洁发展机制(CDM)下的生物固碳减排，推动我国生态修复工作的纵深发展，具有重要的理论和实践意义。 近年来国外生态修复研究进展主要为以下三方面的工作：一是退化生态系统营养物质积累和动态，提出资源比率决定生态系统的演替过程。二是外来物种对退化生态系统的适应对策。三是生态环境的非稳定性机制。 我国近50年来的生态修复工作，主要集中在几个方面：（1）退化生态系统的生态修复试验与示范：包括水土流失地、荒漠化土地、采矿地的生态修复等。（2）在植被修复重建的理论研究方面，形成了以生态演替理论和生物多样性修复为核心，注重生态学过程的多层次的、时空优化调控的植被修复与重建。（3）实施十大林业生态工程建设。（4）开始进行生态修复的一些理论研究，如生态系统修复的生态学过程研究。（5）生态修复效益及其评价：主要为单一的效益评价。（6）注重生态修复的技术与应用研究。 我省对红壤严重侵蚀区的生态修复作了大量的工作，经过几十年的治理，取得了显著成绩，但由于缺乏科学支撑和认识，依然存在管理缺位、干预不足、丰富气候资源利用率不高等现状，导致林分质量和固碳功能低下。 综上所述，当前我国、我省的生态修复工作中尚未引入“林业碳汇”并开展研究，缺少生态修复效果的“林业碳汇”功能研究与评价。因此，加强不同生态修复措施林分的“林业碳汇”研究，为其功能评估提供科学依据，探明其“林业碳汇”的经济效益，直接促进生态修复工作的深入开展是今后发展的重要趋势。
