第九章全球气候变化与森林 生态系统碳循环 X901003 一、 温室气体与气候变化 二、 全球碳循环及其相关过程 三、森林在全球碳循环中的作用 四、全球气候变化对森林生态系统的潜在影响 西北农林科技大学林学院2024年3月21目
` 第九章 全球气候变化与森林 生态系统碳循环 一、温室气体与气候变化 二 、全球碳循环及其相关过程 三 、森林在全球碳循环中的作用 四、全球气候变化对森林生态系统的潜在影 响 西北农林科技大学林学院 2024年3月21日
9.1温室气体与气候变化 9.1.1温室效应与温室气体 温室效应：主要指通过人类活动和工业的 迅速发展，人类不断的向大气中排放各种温室 气体，使得大气原有的气体成分比例和物理过 程发生变化，从而导致臭氧层破坏，臭氧层对 太阳短波辐射吸收减弱，地球长坡散失受阻， 地球表面大气层温度不断升高的现象
` 9.1 温室气体与气候变化 9.1.1 温室效应与温室气体 温室效应：主要指通过人类活动和工业的 迅速发展，人类不断的向大气中排放各种温室 气体，使得大气原有的气体成分比例和物理过 程发生变化，从而导致臭氧层破坏，臭氧层对 太阳短波辐射吸收减弱，地球长坡散失受阻， 地球表面大气层温度不断升高的现象
温室气体 二氧化碳：植物呼吸、生物体燃烧和 分解，煤炭、石油和天然气的燃烧等。 甲烷：化石燃料、稻田等。 氧化亚氮：土壤脱氮和氨盐消化、工业 排放。 和氟里昂类物质：制冷设备和气溶 胶喷雾罐
` 温室气体 二氧化碳：植物呼吸、生物体燃烧和 分解，煤炭、石油和天然气的燃烧等。 甲烷：化石燃料、稻田等。 氧化亚氮：土壤脱氮和氨盐消化、工业 排放。 和氟里昂类物质：制冷设备和气溶 胶喷雾罐
9.2全球碳循环及其相关过程 92地球上的主要碳库 表9-1地球上的主要碳库 碳库 数量(PgC) 大气 750 海洋 39973 海洋表层 1020 海洋生物群落 3 溶解的有机碳 60000000 油田岩质 15000000 化石颜料 4130 合计 75050000
` 9.2 全球碳循环及其相关过程 9.2.1 地球上的主要碳库 表 9-1 地球上的主要碳库
9.2.2全球碳循环不 CO2 CH4 CO 呼吸光合 大气 溶解 ↓↑ C02 陆地生物 光合 H2o CH2O 海洋生物 解燃烧 H2CO2 CH2O 呼爽 樊 Ha HCO2 死有机物质 分解， CH2O 死有机物质 混合 CH2O 陆地 风化 海洋中层和深层 分解 沉积层 化石燃料 还原碳沉积 图9-1碳的生物地球化学循环模式
` 9.2.2 全球碳循环 图 9-1 碳的生物地球化学循环模式
9.2.2全球碳循环 1.6 5.4 大气 750(+3.0-3.4PgC1a) 森林破坏 化石燃料 1.6-2.0 100 50 50 (?) 90+2 90 陆地生物 550 0.6 0.6 士有物 河流 表层海洋1020(+0.4PgC/) 1500 10 生物 6 溶解性有机碳 4 90+1.6 100 700 中深层海洋 38100(+1.6PgCa) 0.2 沉积 图9-2全球碳循环模式(Nakazawa1997)
` 9.2.2 全球碳循环 图 9-2 全球碳循环模式（Nakazawa 1997）
9.23陆地生态系统碳库 表9-1全球植被和地表1m深的土壤碳蓄积(IPCC2000) 生物群系 面积 碳蓄积(PgC) (10X10hm) 植被 土壤 合计 热带森林 1.76 212 216 428 温带森林 1.04 59 100 159 北方森林 1.37 88 471 559 热带干草原 2.25 66 264 330 温带草原 1.25 9 295 304 沙漠及半沙漠 4.55 8 191 199 苔原 0.95 6 121 127 湿地 0.35 15 225 240 农田 1.60 3 128 131 合计 15.12 466 2011 2477
` 9.2.3 陆地生态系统碳库
⑨.3森林在全球碳循环中的作用 93,1全球森林碳库及碳通量 表9-2主要地区森林植被和士壤碳库及通量估算(IPCC1996) 高韩 中纬 低纬 纬度带，前加拿阿拉 大小计亚洲手洲美洲计 总计 小计美国欧洲中国 苏联大”所加 碳库植被46 122 60 15917185941-4552119212 331 (Pg)土壤123211113452125 1633954363 110216 656 +0.1+0.09 -0.50.25-0.5 碳通量+0.3 +0.48 +0.08。 +026 -1.65-0.90 (Pg/a) +0.5 ·-0024 0.2 ±0.1 ±0.5 0250.12 000.45-0.7 0.4 注：·已包括在美国之中
` 9.3 森林在全球碳循环中的作用 9.3.1 全球森林碳库及碳通量 表13-4
9,3.2中国森林生态系统碳库的分配特征 表9-3各植被分区森林性态系统的组成 森林面积 植被碳库 土壤层碳库 碳库合计 植被分区 (Mhn) (PgC) (PgC) (PgC) 寒温带针叶林区域 13.13 0.45 1.04 1.49 温带针阔叶混交林区域 13.04 0.78 1.42 2.20 暖温带落叶阔叶林区域 2.93 0.08 0.33 0.41 亚热带常绿阔叶林区域 58.77 1.54 4.12 5.66 热带季雨林雨林区域 15.12 1.06 1.26 232 温带草原区域 6.78 0.24 0.63 0.87 温带荒漠区域 3.00 0.14 0.31 0.45 青藏高原高寒植被区域 16.20 1.11 139 2.50 全国 129.00 5.40 10.50 15.90
` 9.3.2 中国森林生态系统碳库的分配特征 表13-5
93:3适应全球气候变化的森林碳管理对策 现有森林的保护与管理：即从根本上实施天 然林保护政策，改变采伐管理制度，减缓并最 终制止毁林，防止森林火灾和病虫害。 扩大森林碳储存：增加天然林、人工林和农林 符合系统的面积和碳密度。 替代式管理经营：发展薪炭林，减少矿物燃料， 推广太阳能、风能和水能
` 9.3.3 适应全球气候变化的森林碳管理对策 现有森林的保护与管理： 即从根本上实施天 然林保护政策，改变采伐管理制度，减缓并最 终制止毁林，防止森林火灾和病虫害。 扩大森林碳储存： 增加天然林、人工林和农林 符合系统的面积和碳密度。 替代式管理经营： 发展薪炭林，减少矿物燃料， 推广太阳能、风能和水能