基于ChinaFLUX的碳固定、碳蓄积功能与价值研究

生态系统服务功能及其价值评估已经成为当前生态学的研究热点和前沿课题，然而，迄今为止对生态系统服务功能的价值评价多是基于静态的评价，这使得生态系统服务评估的结论只具有即时效力或短暂效力，因而削弱了对区域未来环境与生态系统管理的指导作用。生态系统为人类提供的生态服务强度，即生态系统服务流量，随着时间而呈现动态变化。碳固定与碳蓄积是森林生态系统的重要服务功能之一，也是生态系统服务付费研究和实践的热点服务功能之一。因此，本研究基于ChinaFLUX通量观测数据和实验研究，定量研究典型森林生态系统的碳固定与碳蓄积服务流量过程，揭示不同森林生态系统碳固定与碳蓄积功能及其价值形成过程与强度，为生态系统服务的价值评价方法提供科学依据，这一研究将有助于增进对生态系统服务形成的认知，同时为生态系统服务保育与生态系统服务付费提供依据。

本研究按时完成了课题的研究计划内容。在ChinaFLUX站点的碳通量观测数据和实验所获得数据基础上，完成了森林生态系统碳固定和碳蓄积服务价值化方法、不同类型森林生态系统碳固定服务流量过程、不同类型森林生态系统碳蓄积服务价值流量过程3个计划要点的研究工作，发表/已接收了11篇文章，其中SCI2篇，培养了博士生和博士后各1名，主要参与了两项国际学术交流活动，并做了相关报告。本课题的研究成果主要包括：（1）本研究认为碳汇价值评估应当包括碳固定价值和碳蓄积价值两部分，价值评估方法有碳税、碳交易和碳固定成本法。这一研究结果已经发表在《自然资源学报》。（2）刻画了碳汇价值随着林龄的变化曲线，从种植开始到成熟期，碳固定价值先增大后减小，碳蓄积价值逐渐增大直至达到稳定，在两者综合下，碳汇价值也是逐渐增大直至达到稳定。（3）长白山温带阔叶红松林和千烟洲亚热带人工林的总初级生产力、净初级生产力和净生态系统生产力的碳固定及价值季节过程曲线都呈现单峰态，峰值分别出现在7月和8月；在夏季，长白山森林的碳固定价值高于千烟洲森林，在春、秋和冬季，千烟洲森林的碳固定价值高于长白山森林。这一研究结果已经发表在《Journal of Resources and Ecology》。（4）长白山温带阔叶红松林和西双版纳热带季节雨林的凋落物碳蓄积变化过程曲线呈单峰态，长白山森林凋落物碳含量在秋季（9-11月）最高，西双版纳森林凋落物碳含量在干季（3-4月）最高；两种森林生态系统的土壤微生物量碳和水溶性有机碳的季节变化过程规律不同。（5）2009年北京森林植被碳固定量为4.12×106 tC•a-1，平均单位面积植被碳固定量为3.94 tC•a-1•hm-2；单位面积植被碳固定量随林龄增加先逐渐增加，然后在林龄达到30～40a达到顶峰，为9.11 tC•hm-2•a-1，之后逐渐下降。可见，林龄为30～40a是北京森林植被碳固定量功能最强的时段。这一研究结果已经发表在《Chin. Geogra. Sci.》。