陸地生態系統被公認為是大氣的碳匯，增強陸地生態系統的碳固定、減少碳排放、提高生態系統碳匯功能是全球溫室氣體管理的重要技術途徑。本書基于中國科學院戰略性先導科技專項生態系統固碳項目群取得的**研究成果和進展，以及國內外科學家在陸地生態系統增匯技術研究中取得的研究進展，系統論述了中國區域主要陸地生態系統的增匯技術途徑及其原理。全書共分十四章，主要內容涉及生態系統增匯的原理、技術途徑及其潛力概念，社會經濟背景及我國溫室氣體排放狀況；不同類型生態系統、典型區域增匯技術途徑、模式及其潛力與可行性；中國溫室氣體排放和減排技術對策等。
目錄
第一章 陸地生態系統碳匯功能與增匯技術原理及潛力概論 1
第一節 陸地生態系統固碳增匯潛力分析的概念框架 2
一、不同時空尺度的生態系統生產力的基本概念體系及其邏輯框架 2
二、生態系統碳交換通量與碳固定和碳排放速率的關系 3
三、生態系統的固碳量、固碳速率和碳儲量的關系 4
四、生態系統生產力與固碳速率及碳儲量的基本關系 5
第二節 生態系統固碳及增匯潛力分析的生態學基礎 5
一、植物生命周期及生態系統演替對碳蓄積和固碳速率動態的影響 6
二、基于生態系統演替原理對自然因素和人為措施增匯潛力的定義 7
第三節 區域尺度陸地生態系統的增匯途徑及其技術原理 8
一、全球碳收支的人為調控及其生態學原理 8
二、典型生態系統碳收支的人為管理途徑及其生態學原理 9
三、人為增加區域陸地生態系統碳匯功能的技術途徑及其原理 10
第四節 結語 12
參考文獻 13
第二章 中國區域陸地生態系統格局動態及其自然和人為影響 14
第一節 中國陸地生態系統分布格局 15
第二節 中國陸地生態系統類型格局變化 17
一、生態系統類型的結構變化 17
二、生態系統植被覆蓋度和生產力的變化 22
第三節 氣候變化對中國陸地生態系統的影響 26
一、中國的氣候變化狀況 26
二、氣候變化對陸地生態系統的影響及其區域分異 28
第四節 人類活動對中國陸地生態系統的影響 29
一、農業活動對陸地生態系統的影響 29
二、城市化對陸地生態系統的影響 30
三、資源開采對陸地生態系統的影響 31
四、生態建設工程對陸地生態系統的影響 31
參考文獻 33
第三章 中國農林業發展及其對生態環境的影響 37
第一節 中國農業的總體發展狀況 37
第二節 農業耕作措施的演變、政策 及其對生態環境的影響 39
一、化肥的推廣演變歷史、政策及其對生態環境的影響 39
二、地膜的推廣演變歷史、政策及其對生態環境的影響 42
三、主要作物品種的推廣演變歷史、政策及其對生態環境的影響 44
第三節 農業耕作模式的演變、政策及其對生態環境的影響 46
一、秸稈還田的推廣演變歷史、政策及其對生態環境的影響 46
二、保護性耕作的推廣演變歷史、政策及其對生態環境的影響 48
第四節 農業養殖的變化及其對生態環境的影響 50
一、畜禽養殖的變化 50
二、對生態環境的主要影響 50
三、與畜禽養殖相關的政策 51
四、畜牧養殖規模化對環境污染的影響 51
五、農業技術進步對生態環境的影響 52
第五節 林業發展及其對生態環境的影響 52
一、我國林業的總體發展情況 52
二、重要政策對林業發展的影響 53
三、碳匯林業在應對氣候變化中的作用 54
參考文獻 54
第四章 中國森林生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 56
第一節 中國森林的區域分布與主要特征 57
一、中國森林的地理分布 57
二、中國森林資源的區域分布 57
第二節 中國森林植被和土壤碳儲量格局 58
一、植被碳儲量 58
二、土壤碳儲量 61
第三節 人類活動對森林生態系統碳儲量的影響 64
一、土地利用與覆被變化的影響 64
二、林分結構和撫育管理的影響 64
三、干擾的影響 65
第四節 氣候變化對森林生態系統碳儲量的影響 66
一、溫度的影響 66
二、降水的影響 66
三、CO2濃度升高的影響 68
四、大氣氮沉降的影響 69
第五節 中國的森林生態系統碳匯增加潛力與可能途徑 70
一、森林類型、分布及碳匯本底 70
二、森林碳增匯潛力 72
三、森林碳增匯管理的途徑與對策 72
參考文獻 74
第五章 中國草地生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 79
第一節 中國草地類型及分布 79
一、天然草地 80
二、人工草地 81
第二節 中國草地生態系統碳儲量及其影響因素 82
一、中國草地生物量碳儲量及其影響因素 82
二、中國草地土壤碳儲量及其影響因素 85
第三節 草地碳循環與增匯原理及潛力 90
一、草地生態系統的碳循環過程 90
二、關于草地碳增匯的幾點認識 91
三、增強草地碳匯功能的技術原理 93
四、草地碳儲量本底及增匯潛力 95
第四節 草地的主要增匯措施及固碳效果 96
一、輕、中度退化草地生態系統圍封的固碳效果 97
二、中度退化草地生態系統補播的固碳效果 98
三、重度退化天然草地上建植人工草地的固碳效果 99
四、草地生態系統施肥的固碳效果 100
五、草地生態系統放牧管理的固碳效果 100
六、退耕還草的固碳效果 102
第五節 三江源區和北方沙地草地生態系統的 碳增匯管理模式 103
一、基于生態系統耦合理論的“三生”協調體系 103
二、三江源區優質高產規模化飼草料基地模式 104
三、三江源區“高原暖牧冷飼”的生態畜牧業發展模式 106
四、北方沙地草地“消費者替換”模式 107
第六節 中國草地生態系統增匯管理問題的思考 108
一、中國草地生態系統碳失匯的原因 109
二、草地生態系統的增匯管理途徑和方法 110
三、中國保護草地、增強草地碳匯功能的主要對策 112
參考文獻 113
第六章 中國農田生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 121
第一節 中國農田生態系統格局及其變化 122
一、中國農田分布 122
二、中國種植制度區劃 122
三、中國耕地面積變化 124
第二節 中國農田生態系統碳匯功能 124
一、農田生態系統的碳循環過程 125
二、中國農田生態系統土壤有機碳儲量的時空變化 125
三、農田生態系統固碳的主要影響因素 128
第三節 農田生態系統主要增匯技術的固碳效果及其潛力 131
一、施肥的固碳效果及其潛力 131
二、畜禽糞便等有機肥施用的固碳效果及其潛力 132
三、免耕和保護性耕作的固碳效果及其潛力 133
四、秸稈還田的固碳效果及其潛力 134
第四節 農田生態系統碳增匯措施的技術和經濟可行性 134
參考文獻 136
第七章 中國濕地生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 140
第一節 濕地分布及其變化 141
一、濕地的主要類型及其分布 141
二、濕地時空變化及其影響因素 141
第二節 中國濕地生態系統的碳儲量及碳匯狀況 145
一、中國濕地碳匯概況 145
二、河流碳匯現狀 145
三、湖泊濕地碳匯現狀 147
四、沼澤濕地碳匯現狀 148
五、濕地碳匯的地域分異 150
第三節 濕地生態系統的增匯原理 151
一、濕地碳匯形成的過程機制 151
二、濕地碳匯的限制因素及其變化趨勢 152
第四節 濕地生態系統增匯的技術途徑與措施 153
一、濕地增匯的技術途徑 153
二、中國濕地生態系統增匯的主要措施 155
參考文獻 156
第八章 中國海岸帶和近海生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 160
第一節 中國海岸帶和近海生態系統的碳循環特征 161
一、中國海岸帶和近海生態系統 161
二、中國近海濕地生態系統的植被固碳特征 162
第二節 近海生態系統的碳循環與碳匯功能 164
一、海洋的碳儲量及碳循環 164
二、藍色碳匯生態系統的碳匯功能 165
三、全球近海藍色碳匯的固碳潛力 167
第三節 中國近海生態系統的藍色碳匯及其潛力 169
一、中國近海的藍色碳匯評估 169
二、近海漁業的藍色碳匯潛力 170
第四節 中國近海生態系統碳增匯的途徑與措施 171
一、發展海洋碳匯漁業 171
二、大力開展海水藻類養殖，推動我國海洋固碳和碳匯漁業建設 173
三、在營養鹽限制海區施加營養鹽，提高初級生產力 173
四、建立我國漁業碳匯計量和監測體系，科學評價漁業碳匯及其開發潛力，開展針對性的基礎研究 174
參考文獻 174
第九章 中國重大生態恢復和建設工程的碳匯效應 178
第一節 中國重大生態恢復和建設工程概況 179
一、生態工程的內涵和主要內容 179
二、中國重大生態恢復和建設工程的發展過程 181
三、中國主要重大生態恢復和建設工程簡介 182
第二節 中國生態恢復和建設工程碳匯效應的研究進展 190
一、中國生態恢復和建設工程生態效益評價 190
二、中國生態恢復和建設工程的碳匯效應 192
三、生態恢復和建設工程碳匯效應的計量方法 195
第三節 中國主要重大生態恢復和建設工程的碳匯效應 197
一、重大生態恢復和建設工程的實施面積 197
二、重大生態恢復和建設工程的固碳基線值 198
三、重大生態恢復和建設工程的碳匯效應 198
第四節 中國重大生態恢復和建設工程增匯管理的思考 200
一、構建我國重大生態恢復和建設工程生態系統碳收支的觀測網絡 201
二、建立我國重大生態恢復和建設工程碳匯計量、認證和決策分析平臺 201
三、因地制宜地開展我國重大生態恢復和建設工程固碳增匯措施 201
四、優化生態系統各要素的調控和管理，提升重大生態恢復和建設工程固碳能力 202
五、加大配套政策和工程的實施力度，鞏固并拓展重大生態恢復和建設工程的生態效應 202
六、切實加大科技投入力度，積極研發和推廣固碳增匯技術和措施 202
參考文獻 203
第十章 南方人工林生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 206
第一節 南方人工林的自然狀況 206
一、南方人工林概況 206
二、南方人工林空間分布格局 207
第二節 南方人工林碳儲量現狀 208
第三節 南方人工林經營管理中存在的主要問題 212
一、結構簡單，抗逆性差 212
二、純林連栽、生產力下降 212
三、管理粗放、碳流失嚴重 213
四、掠奪式經營、難以持續 213
第四節 南方典型人工林固碳增匯的潛力分析與共性 技術和效益分析 214
一、南方典型人工林固碳增匯潛力分析 214
二、南方典型人工林固碳增匯的共性技術和效益分析 215
第五節 南方典型人工林固碳增匯個性 技術及其適宜區域 227
一、馬尾松純林結構優化技術 227
二、竹闊混交技術 228
三、云杉林開林窗補植闊葉樹技術 228
四、木麻黃海岸防護林質量提升技術 229
五、杉木林結構優化與施肥技術 229
六、橡膠林下種植技術 230
七、桉樹林下中草藥種植技術 232
參考文獻 232
第十一章 北方人工林生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 236
第一節 北方人工林的自然狀況 236
一、北方人工林概況 236
二、北方人工林的空間格局與年際動態 237
第二節 北方人工林的碳儲量與生產力 239
一、北方人工林的生物量碳庫 239
二、北方人工林的凈初級生產力 241
第三節 北方人工林的固碳潛力及增匯途徑 244
一、北方人工林的固碳潛力 244
二、北方人工林管理存在的問題 245
三、北方落葉松人工林碳增匯技術途徑和模式 245
參考文獻 246
第十二章 南方喀斯特生態系統碳增匯技術途徑及其潛力 248
第一節 喀斯特在全球生態系統中的地位和重要性 249
第二節 喀斯特固碳增匯的背景與原理 249
一、石漠化地區碳流失的原因分析 249
二、石漠化地區的增匯技術原理 251
第三節 喀斯特增匯技術途徑 252
一、增匯型植被恢復技術與固碳增匯經營技術 252
二、石漠化山區高效生態農業的增值增匯技術 253
三、植被類型增匯能力評價與低效林分改造技術 253
第四節 喀斯特固碳增匯集成模式與典型示范 253
一、高原型“集雨灌溉型高效生態農業”模式 256
二、峰叢洼地型“人工種草替代型草食畜牧業”模式 257
三、峽谷型“發揮光熱資源優勢的特色林果”模式 258
四、槽谷型“發揮水土資源優勢的竹果產業”模式 259
第五節 喀斯特固碳增匯潛力及效應 260
一、高原型“集雨灌溉型高效生態農業”模式的固碳增匯潛力 260
二、峰叢洼地型“人工種草替代型草食畜牧業”模式的固碳增匯潛力 263
三、峽谷型“發揮光熱資源優勢的特色林果”模式的固碳增匯潛力 265
四、槽谷型“發揮水土資源優勢的竹果產業”模式的固碳增匯潛力 267
第六節 喀斯特固碳增匯的可行性及石漠化治理對策 272
一、固碳增匯的技術可行性分析 272
二、固碳增匯的市場可行性分析 272
三、喀斯特石漠化治理對策 273
參考文獻 274
第十三章 中國溫室氣體排放及區域分布和影響因素 276
第一節 溫室效應與溫室氣體 277
一、氣候變化與溫室效應 277
二、溫室氣體及其對全球變暖的貢獻 277
第二節 中國的溫室氣體排放現狀、歷史進程及發展趨勢 278
一、中國的溫室氣體排放現狀 278
二、中國溫室氣體排放的歷史過程 280
三、中國溫室氣體排放的發展趨勢 281
第三節 中國的能源活動和工業生產的溫室氣體排放及其影響因素 282
一、能源活動溫室氣體排放現狀 283
二、能源活動溫室氣體排放的影響因素 284
三、中國工業生產過程中溫室氣體的排放及其影響因素 286
第四節 中國溫室氣體排放的區域差異 287
一、中國碳排放的區域差異及成因 287
二、中國區域間碳排放轉移及“碳泄漏”現象 289
第五節 中國溫室氣體減排目標及措施 290
一、中國2020年控制溫室氣體排放目標 290
二、中國溫室氣體減排的措施 291
參考文獻 292
第十四章 中國農業、林業和其他土地利用的溫室氣體排放及其管理途徑和效果 294
第一節 IPCC的農業、林業和其他土地利用溫室氣體源匯類別及管控機制 295
一、IPCC的農業、林業和其他土地利用溫室氣體源匯類別及其計量方法 295
二、IPCC關于農業、林業和其他土地利用溫室氣體的管控機制 298
三、IPCC對農業、林業和其他土地利用管控溫室氣體狀況及增匯潛力的評估 301
第二節 中國農業、林業和其他土地利用（AFOLU）溫室氣體排放概況及管理目標 302
一、農業活動溫室氣體排放及其影響因素 303
二、林業溫室氣體排放及其影響因素 304
三、土地利用變化溫室氣體排放 306
四、中國農業、林業和其他土地利用溫室氣體的管理目標 307
第三節 中國農牧業溫室氣體的減排潛力及管理措施 308
一、整治農業基礎設施，提升農業現代化水平 308
二、推進農產品的循環綜合利用，增強農村清潔能源供給 309
三、大力推廣旱田作物的保護性耕作，實施精準施肥 309
四、推廣稻田低碳耕作制度及CH4和N2O減排管理技術 309
五、改善畜牧飼料生產及畜牧養殖技術 310
第四節 中國林業溫室氣體的增匯減排潛力及管理措施 310
一、造林和再造林，培育森林資源 311
二、現有人工林的改造及林業經營技術 312
三、減少毀林，保護現有森林資源 312
第五節 土地利用變化的溫室氣體減排潛力及管理措施 313
一、自然和人工草地管理、濕地保護、北方荒漠化治理 314
二、南方喀斯特治理，海岸帶和近海生態系統管理 315
三、新型城鎮化模式優化與城鎮土地管理 315
四、合理利用生物質能源 316
第六節 城鎮廢棄物及生活垃圾管理與地球工程的溫室氣體管理的措施及減排潛力 316
一、城鎮廢棄物及生活垃圾的管理及資源化 316
二、地球工程與溫室氣體封存技術開發及應用 317
參考文獻 318
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