陆地生态系统被公认为是大气的碳汇，增强陆地生态系统的碳固定、减少碳排放、提高生态系统碳汇功能是全球温室气体管理的重要技术途径。本书基于中国科学院战略性先导科技专项生态系统固碳项目群取得的**研究成果和进展，以及国内外科学家在陆地生态系统增汇技术研究中取得的研究进展，系统论述了中国区域主要陆地生态系统的增汇技术途径及其原理。全书共分十四章，主要内容涉及生态系统增汇的原理、技术途径及其潜力概念，社会经济背景及我国温室气体排放状况；不同类型生态系统、典型区域增汇技术途径、模式及其潜力与可行性；中国温室气体排放和减排技术对策等。
目录
第一章 陆地生态系统碳汇功能与增汇技术原理及潜力概论 1
第一节 陆地生态系统固碳增汇潜力分析的概念框架 2
一、不同时空尺度的生态系统生产力的基本概念体系及其逻辑框架 2
二、生态系统碳交换通量与碳固定和碳排放速率的关系 3
三、生态系统的固碳量、固碳速率和碳储量的关系 4
四、生态系统生产力与固碳速率及碳储量的基本关系 5
第二节 生态系统固碳及增汇潜力分析的生态学基础 5
一、植物生命周期及生态系统演替对碳蓄积和固碳速率动态的影响 6
二、基于生态系统演替原理对自然因素和人为措施增汇潜力的定义 7
第三节 区域尺度陆地生态系统的增汇途径及其技术原理 8
一、全球碳收支的人为调控及其生态学原理 8
二、典型生态系统碳收支的人为管理途径及其生态学原理 9
三、人为增加区域陆地生态系统碳汇功能的技术途径及其原理 10
第四节 结语 12
参考文献 13
第二章 中国区域陆地生态系统格局动态及其自然和人为影响 14
第一节 中国陆地生态系统分布格局 15
第二节 中国陆地生态系统类型格局变化 17
一、生态系统类型的结构变化 17
二、生态系统植被覆盖度和生产力的变化 22
第三节 气候变化对中国陆地生态系统的影响 26
一、中国的气候变化状况 26
二、气候变化对陆地生态系统的影响及其区域分异 28
第四节 人类活动对中国陆地生态系统的影响 29
一、农业活动对陆地生态系统的影响 29
二、城市化对陆地生态系统的影响 30
三、资源开采对陆地生态系统的影响 31
四、生态建设工程对陆地生态系统的影响 31
参考文献 33
第三章 中国农林业发展及其对生态环境的影响 37
第一节 中国农业的总体发展状况 37
第二节 农业耕作措施的演变、政策 及其对生态环境的影响 39
一、化肥的推广演变历史、政策及其对生态环境的影响 39
二、地膜的推广演变历史、政策及其对生态环境的影响 42
三、主要作物品种的推广演变历史、政策及其对生态环境的影响 44
第三节 农业耕作模式的演变、政策及其对生态环境的影响 46
一、秸秆还田的推广演变历史、政策及其对生态环境的影响 46
二、保护性耕作的推广演变历史、政策及其对生态环境的影响 48
第四节 农业养殖的变化及其对生态环境的影响 50
一、畜禽养殖的变化 50
二、对生态环境的主要影响 50
三、与畜禽养殖相关的政策 51
四、畜牧养殖规模化对环境污染的影响 51
五、农业技术进步对生态环境的影响 52
第五节 林业发展及其对生态环境的影响 52
一、我国林业的总体发展情况 52
二、重要政策对林业发展的影响 53
三、碳汇林业在应对气候变化中的作用 54
参考文献 54
第四章 中国森林生态系统碳增汇技术途径及其潜力 56
第一节 中国森林的区域分布与主要特征 57
一、中国森林的地理分布 57
二、中国森林资源的区域分布 57
第二节 中国森林植被和土壤碳储量格局 58
一、植被碳储量 58
二、土壤碳储量 61
第三节 人类活动对森林生态系统碳储量的影响 64
一、土地利用与覆被变化的影响 64
二、林分结构和抚育管理的影响 64
三、干扰的影响 65
第四节 气候变化对森林生态系统碳储量的影响 66
一、温度的影响 66
二、降水的影响 66
三、CO2浓度升高的影响 68
四、大气氮沉降的影响 69
第五节 中国的森林生态系统碳汇增加潜力与可能途径 70
一、森林类型、分布及碳汇本底 70
二、森林碳增汇潜力 72
三、森林碳增汇管理的途径与对策 72
参考文献 74
第五章 中国草地生态系统碳增汇技术途径及其潜力 79
第一节 中国草地类型及分布 79
一、天然草地 80
二、人工草地 81
第二节 中国草地生态系统碳储量及其影响因素 82
一、中国草地生物量碳储量及其影响因素 82
二、中国草地土壤碳储量及其影响因素 85
第三节 草地碳循环与增汇原理及潜力 90
一、草地生态系统的碳循环过程 90
二、关于草地碳增汇的几点认识 91
三、增强草地碳汇功能的技术原理 93
四、草地碳储量本底及增汇潜力 95
第四节 草地的主要增汇措施及固碳效果 96
一、轻、中度退化草地生态系统围封的固碳效果 97
二、中度退化草地生态系统补播的固碳效果 98
三、重度退化天然草地上建植人工草地的固碳效果 99
四、草地生态系统施肥的固碳效果 100
五、草地生态系统放牧管理的固碳效果 100
六、退耕还草的固碳效果 102
第五节 三江源区和北方沙地草地生态系统的 碳增汇管理模式 103
一、基于生态系统耦合理论的“三生”协调体系 103
二、三江源区优质高产规模化饲草料基地模式 104
三、三江源区“高原暖牧冷饲”的生态畜牧业发展模式 106
四、北方沙地草地“消费者替换”模式 107
第六节 中国草地生态系统增汇管理问题的思考 108
一、中国草地生态系统碳失汇的原因 109
二、草地生态系统的增汇管理途径和方法 110
三、中国保护草地、增强草地碳汇功能的主要对策 112
参考文献 113
第六章 中国农田生态系统碳增汇技术途径及其潜力 121
第一节 中国农田生态系统格局及其变化 122
一、中国农田分布 122
二、中国种植制度区划 122
三、中国耕地面积变化 124
第二节 中国农田生态系统碳汇功能 124
一、农田生态系统的碳循环过程 125
二、中国农田生态系统土壤有机碳储量的时空变化 125
三、农田生态系统固碳的主要影响因素 128
第三节 农田生态系统主要增汇技术的固碳效果及其潜力 131
一、施肥的固碳效果及其潜力 131
二、畜禽粪便等有机肥施用的固碳效果及其潜力 132
三、免耕和保护性耕作的固碳效果及其潜力 133
四、秸秆还田的固碳效果及其潜力 134
第四节 农田生态系统碳增汇措施的技术和经济可行性 134
参考文献 136
第七章 中国湿地生态系统碳增汇技术途径及其潜力 140
第一节 湿地分布及其变化 141
一、湿地的主要类型及其分布 141
二、湿地时空变化及其影响因素 141
第二节 中国湿地生态系统的碳储量及碳汇状况 145
一、中国湿地碳汇概况 145
二、河流碳汇现状 145
三、湖泊湿地碳汇现状 147
四、沼泽湿地碳汇现状 148
五、湿地碳汇的地域分异 150
第三节 湿地生态系统的增汇原理 151
一、湿地碳汇形成的过程机制 151
二、湿地碳汇的限制因素及其变化趋势 152
第四节 湿地生态系统增汇的技术途径与措施 153
一、湿地增汇的技术途径 153
二、中国湿地生态系统增汇的主要措施 155
参考文献 156
第八章 中国海岸带和近海生态系统碳增汇技术途径及其潜力 160
第一节 中国海岸带和近海生态系统的碳循环特征 161
一、中国海岸带和近海生态系统 161
二、中国近海湿地生态系统的植被固碳特征 162
第二节 近海生态系统的碳循环与碳汇功能 164
一、海洋的碳储量及碳循环 164
二、蓝色碳汇生态系统的碳汇功能 165
三、全球近海蓝色碳汇的固碳潜力 167
第三节 中国近海生态系统的蓝色碳汇及其潜力 169
一、中国近海的蓝色碳汇评估 169
二、近海渔业的蓝色碳汇潜力 170
第四节 中国近海生态系统碳增汇的途径与措施 171
一、发展海洋碳汇渔业 171
二、大力开展海水藻类养殖，推动我国海洋固碳和碳汇渔业建设 173
三、在营养盐限制海区施加营养盐，提高初级生产力 173
四、建立我国渔业碳汇计量和监测体系，科学评价渔业碳汇及其开发潜力，开展针对性的基础研究 174
参考文献 174
第九章 中国重大生态恢复和建设工程的碳汇效应 178
第一节 中国重大生态恢复和建设工程概况 179
一、生态工程的内涵和主要内容 179
二、中国重大生态恢复和建设工程的发展过程 181
三、中国主要重大生态恢复和建设工程简介 182
第二节 中国生态恢复和建设工程碳汇效应的研究进展 190
一、中国生态恢复和建设工程生态效益评价 190
二、中国生态恢复和建设工程的碳汇效应 192
三、生态恢复和建设工程碳汇效应的计量方法 195
第三节 中国主要重大生态恢复和建设工程的碳汇效应 197
一、重大生态恢复和建设工程的实施面积 197
二、重大生态恢复和建设工程的固碳基线值 198
三、重大生态恢复和建设工程的碳汇效应 198
第四节 中国重大生态恢复和建设工程增汇管理的思考 200
一、构建我国重大生态恢复和建设工程生态系统碳收支的观测网络 201
二、建立我国重大生态恢复和建设工程碳汇计量、认证和决策分析平台 201
三、因地制宜地开展我国重大生态恢复和建设工程固碳增汇措施 201
四、优化生态系统各要素的调控和管理，提升重大生态恢复和建设工程固碳能力 202
五、加大配套政策和工程的实施力度，巩固并拓展重大生态恢复和建设工程的生态效应 202
六、切实加大科技投入力度，积极研发和推广固碳增汇技术和措施 202
参考文献 203
第十章 南方人工林生态系统碳增汇技术途径及其潜力 206
第一节 南方人工林的自然状况 206
一、南方人工林概况 206
二、南方人工林空间分布格局 207
第二节 南方人工林碳储量现状 208
第三节 南方人工林经营管理中存在的主要问题 212
一、结构简单，抗逆性差 212
二、纯林连栽、生产力下降 212
三、管理粗放、碳流失严重 213
四、掠夺式经营、难以持续 213
第四节 南方典型人工林固碳增汇的潜力分析与共性 技术和效益分析 214
一、南方典型人工林固碳增汇潜力分析 214
二、南方典型人工林固碳增汇的共性技术和效益分析 215
第五节 南方典型人工林固碳增汇个性 技术及其适宜区域 227
一、马尾松纯林结构优化技术 227
二、竹阔混交技术 228
三、云杉林开林窗补植阔叶树技术 228
四、木麻黄海岸防护林质量提升技术 229
五、杉木林结构优化与施肥技术 229
六、橡胶林下种植技术 230
七、桉树林下中草药种植技术 232
参考文献 232
第十一章 北方人工林生态系统碳增汇技术途径及其潜力 236
第一节 北方人工林的自然状况 236
一、北方人工林概况 236
二、北方人工林的空间格局与年际动态 237
第二节 北方人工林的碳储量与生产力 239
一、北方人工林的生物量碳库 239
二、北方人工林的净初级生产力 241
第三节 北方人工林的固碳潜力及增汇途径 244
一、北方人工林的固碳潜力 244
二、北方人工林管理存在的问题 245
三、北方落叶松人工林碳增汇技术途径和模式 245
参考文献 246
第十二章 南方喀斯特生态系统碳增汇技术途径及其潜力 248
第一节 喀斯特在全球生态系统中的地位和重要性 249
第二节 喀斯特固碳增汇的背景与原理 249
一、石漠化地区碳流失的原因分析 249
二、石漠化地区的增汇技术原理 251
第三节 喀斯特增汇技术途径 252
一、增汇型植被恢复技术与固碳增汇经营技术 252
二、石漠化山区高效生态农业的增值增汇技术 253
三、植被类型增汇能力评价与低效林分改造技术 253
第四节 喀斯特固碳增汇集成模式与典型示范 253
一、高原型“集雨灌溉型高效生态农业”模式 256
二、峰丛洼地型“人工种草替代型草食畜牧业”模式 257
三、峡谷型“发挥光热资源优势的特色林果”模式 258
四、槽谷型“发挥水土资源优势的竹果产业”模式 259
第五节 喀斯特固碳增汇潜力及效应 260
一、高原型“集雨灌溉型高效生态农业”模式的固碳增汇潜力 260
二、峰丛洼地型“人工种草替代型草食畜牧业”模式的固碳增汇潜力 263
三、峡谷型“发挥光热资源优势的特色林果”模式的固碳增汇潜力 265
四、槽谷型“发挥水土资源优势的竹果产业”模式的固碳增汇潜力 267
第六节 喀斯特固碳增汇的可行性及石漠化治理对策 272
一、固碳增汇的技术可行性分析 272
二、固碳增汇的市场可行性分析 272
三、喀斯特石漠化治理对策 273
参考文献 274
第十三章 中国温室气体排放及区域分布和影响因素 276
第一节 温室效应与温室气体 277
一、气候变化与温室效应 277
二、温室气体及其对全球变暖的贡献 277
第二节 中国的温室气体排放现状、历史进程及发展趋势 278
一、中国的温室气体排放现状 278
二、中国温室气体排放的历史过程 280
三、中国温室气体排放的发展趋势 281
第三节 中国的能源活动和工业生产的温室气体排放及其影响因素 282
一、能源活动温室气体排放现状 283
二、能源活动温室气体排放的影响因素 284
三、中国工业生产过程中温室气体的排放及其影响因素 286
第四节 中国温室气体排放的区域差异 287
一、中国碳排放的区域差异及成因 287
二、中国区域间碳排放转移及“碳泄漏”现象 289
第五节 中国温室气体减排目标及措施 290
一、中国2020年控制温室气体排放目标 290
二、中国温室气体减排的措施 291
参考文献 292
第十四章 中国农业、林业和其他土地利用的温室气体排放及其管理途径和效果 294
第一节 IPCC的农业、林业和其他土地利用温室气体源汇类别及管控机制 295
一、IPCC的农业、林业和其他土地利用温室气体源汇类别及其计量方法 295
二、IPCC关于农业、林业和其他土地利用温室气体的管控机制 298
三、IPCC对农业、林业和其他土地利用管控温室气体状况及增汇潜力的评估 301
第二节 中国农业、林业和其他土地利用（AFOLU）温室气体排放概况及管理目标 302
一、农业活动温室气体排放及其影响因素 303
二、林业温室气体排放及其影响因素 304
三、土地利用变化温室气体排放 306
四、中国农业、林业和其他土地利用温室气体的管理目标 307
第三节 中国农牧业温室气体的减排潜力及管理措施 308
一、整治农业基础设施，提升农业现代化水平 308
二、推进农产品的循环综合利用，增强农村清洁能源供给 309
三、大力推广旱田作物的保护性耕作，实施精准施肥 309
四、推广稻田低碳耕作制度及CH4和N2O减排管理技术 309
五、改善畜牧饲料生产及畜牧养殖技术 310
第四节 中国林业温室气体的增汇减排潜力及管理措施 310
一、造林和再造林，培育森林资源 311
二、现有人工林的改造及林业经营技术 312
三、减少毁林，保护现有森林资源 312
第五节 土地利用变化的温室气体减排潜力及管理措施 313
一、自然和人工草地管理、湿地保护、北方荒漠化治理 314
二、南方喀斯特治理，海岸带和近海生态系统管理 315
三、新型城镇化模式优化与城镇土地管理 315
四、合理利用生物质能源 316
第六节 城镇废弃物及生活垃圾管理与地球工程的温室气体管理的措施及减排潜力 316
一、城镇废弃物及生活垃圾的管理及资源化 316
二、地球工程与温室气体封存技术开发及应用 317
参考文献 318
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