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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