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1、NPP增长驱动下的中国森林生态系统的碳汇及效率摘要：森林生态系统能够有效地吸收大气中的CO2，从而在一定程度上缓解全球变暖的压力。生态系统固碳能力取决于两个关键因素：净初级生产力（NPP）的增长强度与生态系统碳周转时间。本文基于校正后的遥感监测到的中国森林生态系统NPP增长趋势，结合森林样地实测数据得到的碳分配系数与周转时间，建立了中国森林生态系统碳周转模型，并模拟了1982～1999年NPP增长驱动下的森林生态系统的碳汇量及其年际变化。结果表明：在1982～1999年间，我国森林生态系统的平均碳汇量为0.052PgCa-1，其中植物的碳汇量为0.034PgCa-1，土壤的碳汇量为0.018P
2、gCa-1；在不同森林类型中，常绿针叶林和常绿阔叶林的碳汇贡献最大，而落叶针叶林和针阔叶混交林贡献最小；进一步分析表明森林的固碳效率（碳汇量/NPP增长总量）显著地受到森林碳周转时间的控制。关键词：NPP周转时间碳汇效率森林中国CapacityofforestcarbonsequestrationdrivenbyNPPincreasinginChinaAbstract:ForestecosystemcouldsignificantlysequestratesomeatmosphericCO2and,therefore,partlymitigatecurrentpressureonglobalw
3、arming.ThecarbonsequestrationcapacityofforestecosystemisdeterminedbyboththeNPPincreasetrendandturnovertime.InordertoestimatethecapabilityofforestCsequestrationinChina,acarbonturnovermodel,whichbasesonNPPincreasetrendmonitoredbyremotesensingandcarbonturnovertimederivedfromforestobserveddata,wasdesign
4、ed.ModeledresultsillustratedthatChinaforestisanapparentcarbonsinkwithamagnitudeof0.052PgCa-1,inwhichabout0.034PgCa-1inplanttissuesandtheotherof0.018PgCa-1insoil.Thefurtheranalysisoncarbonsequestrationefficiency(CSE)indicatedthattheCSEvalueiscontrolledbycarbonturnovertime.Keyword:NPP,turnovertime,car
5、bonsink,efficiency,forest,China1引言工业革命以来，化石燃料的使用及土地利用方式的改变向大气中释放了大量的温室气体CO2，使得全球气温持续升高，并进而引起一系列的环境问题（Solomonetal.,2007）。如何有效地缓解大气CO2浓度的增长速度不仅是一个科学问题，而且是一个政治经济问题（Youngetal.,2003）。由于森林的再生长与增强生长能够有效地吸收大气中的CO2，因而森林固碳受到多方面的广泛关注（方精云等，2007），它是缓解全球变暖的一项低成本高收益的有效举措（Andrasko,1990；Brownetal.,1996）。随着《京都议定书》的签订
6、和各个国家应对全球变暖政策的出台，森林碳汇的研究与应用受到了空前的重视（Cannell,1999；戴民汉等，2004）。10森林生态系统通过光合作用（碳吸收过程）与呼吸作用（碳排放过程）与大气进行碳交换，当生态系统吸收的碳量大于排放的碳量时，森林生态系统就成为大气CO2的汇（简称碳汇），反之则为碳源。影响生态系统的碳汇（或碳源）因素很多，如气候变化（Dai,1993）、CO2施肥(Cramer,2001)、N沉降(Holland,1997)以及土地利用变化(Houghton,1999)等。由于生态系统本身具有很大的空间异质性，加之影响因素各不相同，使得当前生态系统碳汇研究存在很大的不确定性（D
7、enmanetal.,2007）。从中国森林生态系统碳汇已有的研究看，无论是基于过程模型的模拟方法（Caoetal.,2003;Wangetal.,2007），还是基于森林资源的清查方法（刘国华，2000；方精云，2001，2007），它们在碳汇的估计上都存在很大的差异。森林生态系统固碳能力大小取决于两个关键因素：NPP的增长强度与生态系统碳周转时间（Luoetal.,2003）。森林再生长和增强
