广东沿海不同空间尺度红树林生态系统的碳贮量及碳汇潜力研究

There has been rich mangrove forest in Guangdong caost. The storage and requestered potential of carbon in mangrove ecosystem of Guangdong coast will be researched on small and large scales in this project. On small scale, the typical plots of mail mongrove ecosystems of different stand ages will be selected, and their carbon storages of vegetation and soil will be measured.The carbon storage dynamics and carbon sequestered potential of mongrove ecosystem will been researched according to the difference of carbon storages in mongrove ecosystems of various stand ages.On large scale, the remote sensing models of carbon storage of vegetation and soil will be built for main types of mongrove ecosystems, based on muti-spectrum remote sensing of ZY3 and carbon storages of vegetation and soil in tipical mongrove plots.The carbon storages of vegetation and soil in large study area will be estimated by remote sensing. The carbon sequstered potential in large study area of Guangdong coast will be researched, based on the distribution of mongrove suitable land and restoration plan of mongrove forest as well as carbon storages of mongrove ecosystems estimated by remote sensing. In addition, the carbon storages of soil in forest, marjin and barren flat will be measured in various typical topography. This will indicate the impact of mongrove edge efffects on soil carbon storages in small scale mongrove forest. On the large scale, the impact of mongrove edge effects on soil carbon storages will be estimated by remote sensing and the results from small scale research.

本项目分别在不同空间尺度探讨广东沿海红树林的碳贮量和碳汇作用。首先选择广东沿海不同年龄（发育阶段）红树林生态系统的典型样地，测定红树林植被和土壤的碳贮量，研究小尺度红树林生态系统的碳贮量动态。根据不同年龄红树林生态系统碳贮量的差异，探讨广东沿海小尺度红树林生态系统的碳汇潜力。同时，基于ZY3多光谱遥感影像和GIS空间数据库，结合典型样地红树林植被和土壤碳贮量实测的结果，构建宏观研究区域主要红树林生态系统植被和土壤碳贮量的遥感估算模型，估算研究区域的红树林植被和土壤碳贮量，结合广东沿海红树林宜林地的分布及红树林的恢复规划，探讨广东沿海宏观区域的红树林碳汇潜力。此外，本项目通过林内、林缘和林外的土壤碳贮量测定，研究小尺度不同典型地貌类型红树林斑块边缘效应对土壤碳贮量的影响，并利用ZY3多光谱遥感影像，结合小尺度的红树林斑块边缘效应研究结果，定量估算宏观区域红树林边缘效应造成土壤碳贮量的变化。

本项目分别在不同空间尺度探讨广东及我国沿海红树林的碳贮量和碳汇潜力。选择广东沿海不同潮位高程和河口上游至下游的红树林生态系统典型样地，测定红树林植被和土壤的碳贮量，研究小尺度红树林生态系统碳贮量的空间变化；并通过收集相关文献资料结合红树林实地调查，研究中国沿海红树林生态系统碳贮量和红树林植物生物量沿纬度分布特征。研究结果表明，植被生物量、土壤有机碳密度和生态系统碳密度均随潮滩高程的增加而呈现增加趋势。低潮滩位的白骨壤和无瓣海桑生态系统碳密度最小，分别为212.88 t/ha和262.03 t/ha；高潮滩位的木榄和红海榄生态系统碳贮量最大，分别为376.80 t/ha和443.13 t/ha；红树林生态系统碳密度是光滩（97.32 t/ha）的1.9-2.9倍。植被生物量沿河口上游至下游呈现下降趋势，断面II、III和IV的总生物量分别为155.09 t/ha、126.03 t/ha和97.36 t/ha；土壤有机碳密度沿河口上游至下游亦呈现下降的趋势，断面II、III和IV的土壤有机碳密度分别为241.51 t/ha、199.24 t/ha和197.28 t/ha; 土壤总氮与土壤有机碳变化趋势一致。大尺度的研究表明，红树林植物高度随着纬度的增加变矮，其植物生物量也随着纬度增加而减小；植物地下与地上生物量之比随着纬度的增加而增加；以纬度为代表的外在环境条件和以树高为代表的红树林内在控制因素能够反映综合因素对红树林地上生物量的影响。中国沿海红树林生态系统碳贮量从1990年的1037.55Gg增加到2010年的1449.96 Gg，平均每年增长20.62 Gg；生态系统碳密度到从1990年的280.56 t/ha增加到2010年的299.14 t/ha，平均每年增长0.93 t/ha；土壤碳贮量的增加占生态系统碳增加的80%。与同纬度的其他森林生态系统相比，红树林具有更大的生态系统碳累积能力。.此外，本项目还研究了红树林的环境效应和广东不同红树林的种群和群落特征及其保护，前者包括种植外来红树林树种无瓣海桑对土壤碳和氮的影响，后者包括外来红树种群林下四种红树植物早期生长适应等内容。.本项目的成果可为从局地到区域的红树林生态系统碳贮量研究提供参考依据。