變化世界中的森林

內(nèi)容概要

當(dāng)前，人們對全球氣候變化根本原因的認(rèn)識，以及試圖找到解決的方法，已經(jīng)成為當(dāng)代科技界廣泛討論的議題。盡管很多因素還不確定，但是森林通過碳循環(huán)減緩氣候變化的關(guān)鍵作用已經(jīng)為全球所公認(rèn)。雖然森林的碳匯作用還不能過分高估，但是森林作為生物多樣性資源庫的作用是顯而易見的。

書籍目錄

致謝
前言
在中國林業(yè)科學(xué)研究院50周年院慶大會上的賀詞
50周年國際研討會上的賀詞
在中國林科院50周年院慶大會上的致詞
土地承載著發(fā)展和環(huán)境的重任
美國林業(yè)應(yīng)對氣候變化
法國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院的林業(yè)研究：面對全球變化的挑戰(zhàn)
氣候變化對美國南部森林的影響和啟示
變化著的氣候——加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)的林業(yè)回應(yīng)
樹木對全球變化的遺傳反應(yīng)：對可持續(xù)森林經(jīng)營的意義
日本森林綜合研究所全球變暖研究——過去、現(xiàn)狀和未來
韓國林業(yè)科學(xué)研究院的創(chuàng)新舉措
應(yīng)對全球變化的竹藤行動研究
國際木材科學(xué)院院士開展的與氣候變化相關(guān)的研究專題
荒漠生態(tài)系統(tǒng)對脈沖式降雨的響應(yīng)及其生態(tài)意義
林業(yè)研究如何應(yīng)對全球變化
生物能源和大氣碳所面臨的困境——科學(xué)如何為此做出貢獻(xiàn)
林業(yè)研究和教育與全球氣候變化——韓國首爾國立大學(xué)實例
新西蘭人工林：重要的能源選擇
森林采伐安排和碳管理中的系統(tǒng)模擬
干擾與森林可持續(xù)生產(chǎn)力的研究
生物質(zhì)復(fù)合材料研究與發(fā)展
桉木化機(jī)漿——工藝發(fā)展、漿的特性和應(yīng)用前景
主動遙感技術(shù)森林三維結(jié)構(gòu)參數(shù)提取研究進(jìn)展——SAR和Lidar林業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀述評
自疏邊界線的隨機(jī)邊界分析
中國南方2008年雨雪冰凍災(zāi)害的生態(tài)和社會影響
Helitron——玉米基因組結(jié)構(gòu)變化的驅(qū)動力

章節(jié)摘錄

　　2.3 碳固持優(yōu)化　　Sharma和Wang（2009）開發(fā)了一個獨立的計算機(jī)系統(tǒng)來制定、解決和輸出森林管理和碳固持方案（圖1、2）。這個系統(tǒng)在微軟開發(fā)的視窗操作系統(tǒng)中運(yùn)行，其在美國西弗吉尼亞州有所應(yīng)用，為由92個不同林分組成的3035hm2的混交闊葉林生成了6個不同的采伐情景。森林在物種組成、結(jié)構(gòu)、立木材積和年齡方面都有變異性。如果只在采伐的時候考慮木材和（或）林分碳，在模型的最佳化過程處理中，未來森林的碳是不可知的，因此會導(dǎo)致未來林分變成低碳庫。由于缺少分析工具和基本的科學(xué)基礎(chǔ)，資源計劃者和管理者很少考察特定采伐方案的長期后果，或在時空范圍內(nèi)比較不同方案的影響?！　‘?dāng)前的模擬系統(tǒng)是在過去半個世紀(jì)以來有關(guān)森林生態(tài)系統(tǒng)生長動態(tài)知識基礎(chǔ)上建立起來的，就像本研究一樣，可以預(yù)測特定的管理活動對未來森林的影響，并且對管理活動進(jìn)行優(yōu)化。在處理碳預(yù)測的不確定性時，本研究利用了諸如大樣本、多模擬結(jié)果等幾個方法。考慮到整個森林樣本的大小，取樣誤差可以假設(shè)最小。生長和產(chǎn)量是通過FVSNETWIG估計的，它有一個自我校準(zhǔn)特征，通過區(qū)域森林生長趨勢中的局部變異或者系統(tǒng)默認(rèn)的隨機(jī)化，可以反映森林生長隨機(jī)變異，以說明預(yù)測的不確定性。整個系統(tǒng)可以用于制定、解決采伐方案，解釋采伐結(jié)果和實現(xiàn)不同森林經(jīng)營問題下的采伐可視化，并且不需要考慮優(yōu)化過程的復(fù)雜性。當(dāng)前系統(tǒng)在未來需要加強(qiáng)的部分可能包括，在不同條件下體現(xiàn)部分采伐方法和估計活動費(fèi)用消耗。目前可視化僅僅體現(xiàn)在二維林分水平上，這部分正在改進(jìn)當(dāng)中，未來的版本將包括樹木直徑、樹高和地形，并在這個系統(tǒng)中產(chǎn)生三維可視化模型，這些改進(jìn)會使本系統(tǒng)的應(yīng)用更加廣泛?！　‰S著全球溫室氣體排放和碳交易市場的出現(xiàn)，由森林可持續(xù)管理導(dǎo)致的額外碳固持將有益于林地所有者。Sharma等（2009）制定了擇伐和皆伐條件下的不同采伐方案，并在較大尺度上，對美國西弗吉尼亞混交闊葉林森林經(jīng)營措施中的有關(guān)木材生產(chǎn)和碳固持收益最大的采伐方案進(jìn)行了評估。在一套參數(shù)條件下，利用混合整數(shù)線性模型（mixedintegerline-arprogramming，MILP）對每一個目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化。在不破壞商業(yè)木材潛在收益條件下，可以通過優(yōu)化當(dāng)前木材生產(chǎn)和未來擇伐皆伐條件下恢復(fù)林分碳固持，實現(xiàn)高碳固持速率。結(jié)果表明：①和混交闊葉林預(yù)測的一樣，單個林分的恢復(fù)期是不同的。規(guī)劃遠(yuǎn)景為80年的林分要比50年的林分在恢復(fù)周期上的變異大。②林分自由生長，沒有采伐的條件下，凈碳固持速率是0.1 3-0.4 0tC／（hm2·a）?？菟澜M分中固持的碳通常釋放到大氣中，新的生長占領(lǐng)空間。從長期看來，地上和地下枯死組分中固持的碳是穩(wěn)定的，也就是生長和死亡部分是相當(dāng)?shù)摹v年來，林分商業(yè)采伐部分是森林總碳庫的一半，這一分部要移走否則會死亡。③采伐林分比非采伐林分的碳固持速率要高。不同的采伐安排條件下，森林年碳固持有極大的變異性。皆伐林分碳固持及正年凈固持量比擇伐林分高。雖然生物學(xué)成熟點（biologicalmaturitypoint）以后，所有方案都傾向于相同的碳固持速率，但是在達(dá)到成熟點前的這個長期過程中，它們的碳固持速率是不同的。④采伐安排的時空最優(yōu)化導(dǎo)致不同的林分采用不同的采伐年限，也導(dǎo)致森林采伐木材中固碳量差異。不同模型條件下采伐木材的碳量凈現(xiàn)值差異不顯著（p=0.9 5）。但是皆伐和擇伐之間的凈現(xiàn)值差異顯著（p：0.001），皆伐比擇伐的木材收益大。不同采伐安排下現(xiàn)存碳庫差異顯著（p=0.01）。 　　……

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