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A large carbon sink induced by the implementation of the largest afforestation program on Earth

Ecological Processes 2023年第3期12卷 162-171页

作者： Jiaojun Zhu Yirong Sun xiao Zheng Kai Yang G.Geoff Wang chaozong xia Tao Sun Jinxin Zhang Qingyuan Forest CERN CAS Key Laboratory of Forest Ecology and Management Institute of Applied Ecology Chinese Academy of Sciences Key Laboratory of Ecology and Management of Non-Commercial Forests Department of Forestry and Environmental Conservation Clemson University Academy of Forestry-Grassland Inventory and Planning

Background Three-North Afforestation Program（TNAP） in China is the largest ecological restoration project on Earth（ongoing from 1978 to 2050）, harboring a huge area of newly planted forests, which provides a wealth of goods and ecosystem services that benefit society at levels ranging from region to East Asia. This project-induced carbon（C） sink has been expected to be large, but its size and location remain *** In this study, we investigated the changes in the C stocks of biomass, soil C and the C accumulation benefited from the ecological effects in the project areas from 1978 to 2017 within the Three-North regions（4.069 × 10～6 km2）, and evaluated its project-induced C sequestration. Using a combination of remote sensing images, field observations and national forest inventory data, we estimated a total ecosystem sink of 47.06 Tg C per year(1 Tg = 1012g) increased by the TNAP implementation. Importantly, we first found that the C sink via the ecological effects of this project could contribute to a high proportion up to 15.94%, indicating a critical role of ecological effects in shaping the distribution of C stocks in the protective forests. This finding suggests that it is necessary to explicitly consider carbon sequestration benefited from the ecological effects when estimating C sink and parameterizing C models of the restoration projects in China and *** Our results update the estimates of C pools in the world's largest ecological restoration project area, demonstrating that this project has substantially contributed to mitigating the climate change.

关键词： Three-North Afforestation Program Carbon sequestration Ecological restoration Carbon sequestration benefited from the ecological effects

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A large carbon sink induced by the implementation of the largest afforestation program on Earth

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Ecological Processes 2023年 598-607页

Background Three-North Afforestation Program（TNAP） in China is the largest ecological restoration project on Earth（ongoing from 1978 to 2050）, harboring a huge area of newly planted forests, which provides a wealth of goods and ecosystem services that benefit society at levels ranging from region to East Asia. This project-induced carbon（C）sink has been expected to be large, but its size and location remain *** In this study, we investigated the changes in the C stocks of biomass, soil C and the C accumulation benefited from the ecological effects in the project areas from 1978 to 2017 within the Three-North regions（4.069 × 106km2）, and evaluated its project-induced C sequestration. Using a combination of remote sensing images, field observations and national forest inventory data, we estimated a total ecosystem sink of 47.06 Tg C per year（1 Tg = 1012 g）increased by the TNAP implementation. Importantly, we first found that the C sink via the ecological effects of this project could contribute to a high proportion up to 15.94%, indicating a critical role of ecological effects in shaping the distribution of C stocks in the protective forests. This finding suggests that it is necessary to explicitly consider carbon sequestration benefited from the ecological effects when estimating C sink and parameterizing C models of the restoration projects in China and *** Our results update the estimates of C pools in the world's largest ecological restoration project area,demonstrating that this project has substantially contributed to mitigating the climate change.

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林草碳汇产品价值实现路径及对策研究

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林草资源研究 2023年第6期 18-26页

作者：李青苟丽晖郑芊卉杨喻夏朝宗国家林业和草原局林草调查规划院北京100714

林草碳汇产品是以森林、草原、湿地等自然资源为载体的调节服务类生态产品,林草碳汇产品价值实现是生态产品价值实现的重要内容,推动林草碳汇产品价值实现,能够激励市场主体保护生态环境,实现社会反哺带动就业增收,提升生态系统碳汇功能... 详细信息

林草碳汇产品是以森林、草原、湿地等自然资源为载体的调节服务类生态产品,林草碳汇产品价值实现是生态产品价值实现的重要内容,推动林草碳汇产品价值实现,能够激励市场主体保护生态环境,实现社会反哺带动就业增收,提升生态系统碳汇功能,助力实现“双碳”目标。在国家生态保护修复和生态产品价值实现相关政策推动下,林草碳汇产品价值实现的路径不断创新和发展,全国各地探索形成了一系列有特色、可借鉴的林草碳汇产品价值实现的路径和模式。全面梳理生态保护补偿、碳汇交易、碳金融、社会资本参与固碳增汇等林草碳汇产品价值实现的主要路径,结合最新统计数据和典型案例,总结我国在推动林草碳汇产品价值实现的研究进展,分析林草碳汇产品价值实现面临的困难,并提出促进林草碳汇产品价值实现的建议。

关键词：林草碳汇产品价值实现生态保护补偿碳汇交易碳金融

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1982—2013年准噶尔盆地植被长势变化分析

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林业资源管理 2016年第5期 39-46页

作者：刁鸣军夏朝宗国家林业局调查规划设计院

利用准噶尔盆地1982—2013年的GIMMS NDVI3g数据,以及温度、降水、日照等气候因子数据,结合当地防沙治沙工程等人类活动,分析近32年来该区域的植被变化状况,结果表明:1)准噶尔盆地33.0%的区域呈现植被退化现象,约20.0%的区域呈现植被恢... 详细信息

利用准噶尔盆地1982—2013年的GIMMS NDVI3g数据,以及温度、降水、日照等气候因子数据,结合当地防沙治沙工程等人类活动,分析近32年来该区域的植被变化状况,结果表明:1)准噶尔盆地33.0%的区域呈现植被退化现象,约20.0%的区域呈现植被恢复现象。2)植被退化区域主要分布在干旱区域,植被覆盖稀疏,为半荒漠地带;植被显著恢复的区域主要位于植被较浓密区域。3)近32年来温度的上升使得干旱区的蒸发量增大,因降雨量变化不明显,因此干旱趋势加剧,植被的长势变弱;而准噶尔盆地南部区域,因区域供水平衡稳定,温度的上升促进了植被的生长。4)人类活动对该区域的植被长势变化影响不明显。土地沙漠化治理需要一个较长的周期,应该不断加强该区域的土地沙漠化治理及治理成效的监测。

关键词：准噶尔盆地 NDVI 气候变化,植被动态监测

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基于MODIS的东北地区森林生物量研究

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林业资源管理 2005年第4期 40-44页

作者：黄国胜夏朝宗国家林业局调查规划设计院国家林业局调查规划设计院北京100714

以辽宁、吉林和黑龙江三省为研究区,在2003年MODIS数据的支持下,借助Dong模型,系统分析了东北地区森林分布状况、森林生物量密度、空间分布格局及总量。研究区内森林具有很高的生物量,储藏着丰富的碳,覆盖率超过36%,平均生物量密度达80M... 详细信息

以辽宁、吉林和黑龙江三省为研究区,在2003年MODIS数据的支持下,借助Dong模型,系统分析了东北地区森林分布状况、森林生物量密度、空间分布格局及总量。研究区内森林具有很高的生物量,储藏着丰富的碳,覆盖率超过36%,平均生物量密度达80Mg/hm2,总量为2.34×109Mg;总体呈现由长白山林区向大兴安岭和松辽平原递减的趋势。研究结果表明,遥感方法为区域尺度森林生物量的适时监测提供了有效途径。

关键词：东北地区森林生物量遥感 MODIS NDVI

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1990—2011年三峡库区生态系统服务价值演变及驱动力

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生态学报 2014年第20期34卷 5962-5973页

作者：严恩萍林辉王广兴夏朝宗中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心长沙410004 南伊利诺伊大学地理系美国卡本代尔629012 国家林业局调查规划设计院北京100714

作为我国西南部重要的生态屏障和生态走廊,三峡库区具有重要的战略意义,其生态问题非常值得关注。研究以覆盖三峡库区的4期Landsat TM遥感影像为数据源,通过人机交互解译分别获得1990、1998、2006、2011年的土地利用/覆盖,参照中国陆地... 详细信息

作为我国西南部重要的生态屏障和生态走廊,三峡库区具有重要的战略意义,其生态问题非常值得关注。研究以覆盖三峡库区的4期Landsat TM遥感影像为数据源,通过人机交互解译分别获得1990、1998、2006、2011年的土地利用/覆盖,参照中国陆地生态系统单位面积生态服务价值当量表,采用研究区单位面积产量与全国农田粮食单位面积产量的比值作为地区修订系数,计算库区生态系统单位面积生态服务价值当量表,同时利用生物量对林地的生态系统服务价值作进一步的修订。然后结合土地利用结构和生态敏感性指数,定量分析土地利用变化引起的生态服系统务价值变化及其驱动因子。结果显示:1990—2011年间,三峡库区生态系统服务价值主要由林地支撑(占76.75%),其次是水域、耕地(共23.19%),草地的贡献率最小(0.22%),总生态系统服务价值从1990年的479.55亿元增加到2011年的680.83亿元;各项服务功能价值中,食物生产功能价值下降,其他各项功能价值上升,以土壤形成与保护功能上升幅度最大,达36.61亿元,其次是气体调节(33.10亿元);驱动力分析表明,库区生态系统服务价值变化的主要原因是人类活动,特别是自1998年实施退耕还林工程以来,各自然生态系统的面积发生较大变化,同时,自然生态系统的健康程度和社会政策对生态系统服务价值变化的影响也不忽可视。研究表明,加强林地、草地和水域等生态系统服价值高的土地利用/覆盖类型保护,是维持库区生态系统稳定性的有效措施。

关键词：生态服务价值土地利用结构驱动力 Landsat TM 三峡库区

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2000—2012年京津风沙源治理区植被覆盖时空演变特征

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生态学报 2014年第17期34卷 5007-5020页

作者：严恩萍林辉党永峰夏朝宗中南林业科技大学林业遥感信息工程研究中心长沙410004 国家林业局调查规划设计院北京100714

植被是陆地生态系统的主体,分析长时期植被覆盖变化,有助于揭示陆地生态环境的演变规律。研究以京津风沙源重点治理区的MODIS02B产品为数据源,通过数据处理获得2000—2012年的NDVI(Normalized difference vegetation index)时序数据集,... 详细信息

植被是陆地生态系统的主体,分析长时期植被覆盖变化,有助于揭示陆地生态环境的演变规律。研究以京津风沙源重点治理区的MODIS02B产品为数据源,通过数据处理获得2000—2012年的NDVI(Normalized difference vegetation index)时序数据集,采用线性趋势分析、标准差、Hurst指数和相关系数等方法,分析京津风沙源重点治理区植被覆盖的时空变化特征及影响因子。结果显示:(1)近13年来,治理区植被覆盖总体呈上升趋势(R2=0.70),2012年NDVI值达最大值0.324,比2000年增加了135.62%。但增加速率和幅度各异:北部干旱区(Bbghq)增加速度最快,浑善达克区(Hsdkq)次之,农牧交错区(Nmjcq)植被变化相对稳定。(2)工程区地表植被覆盖改善区域的面积明显大于退化区域,其中得到改善且通过显著性检验(P=0.10)的区域约占总面积的94.31%;Hurst指数分析表明,工程区植被变化整体呈中强持续性特征,面积合计约占64.48%;综合分析表明,工程区植被变化以良性发展为主,特别是强持续性的退化区和弱持续性的改善区值得关注,二者合计占35.27%。(3)人类活动是京津风沙地区植被覆盖上升的重要驱动因素;自然因素中,降水是控制工程区植被生长的主要因子,温度的影响相对较弱。

关键词：归一化植被指数时空格局趋势分析 Hurst指数京津风沙源治理区

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我国松脂资源状况及保护发展对策

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林业资源管理 2012年第3期 41-44页

作者：蒲莹张敏夏朝宗国家林业局调查规划设计院国家林业局森林资源管理司

利用第七次全国森林资源清查数据,从树种、龄组、林种和径级组结构等方面分析了我国主要采脂树种的资源现状,并就松脂资源在保护、开发和利用等方面存在的问题提出了对策。

关键词：松脂资源采脂树种对策

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高分六号遥感卫星新增波段下的树种分类精度分析

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地球信息科学学报 2019年第10期21卷 1619-1628页

作者：张沁雨李哲夏朝宗陈健彭道黎北京林业大学林学院北京100083 国家林业和草原局调查规划设计院北京100714

高分六号卫星具有覆盖广、多种分辨率、波段多的优势,能为遥感解译提供更丰富的信息。为探究高分六号卫星新增波段在森林树种识别上的应用,本文以覆盖根河市阿龙山林业局的一期高分六号宽幅影像为数据源,基于特征优化空间算法(Feature S... 详细信息

高分六号卫星具有覆盖广、多种分辨率、波段多的优势,能为遥感解译提供更丰富的信息。为探究高分六号卫星新增波段在森林树种识别上的应用,本文以覆盖根河市阿龙山林业局的一期高分六号宽幅影像为数据源,基于特征优化空间算法(Feature Space Optimization,FSO)和最大似然分类法,分别利用高分六号的前4个波段和所有波段(8波段)的光谱、纹理等特征进行了森林树种分类,并逐一添加新增波段特征确定了各波段的贡献率排名。结果表明:在加入了优选出的均匀性纹理、均值纹理和角二阶矩纹理3种纹理特征后,前4波段和8波段的分类精度比只基于光谱特征时的精度分别高出13.23%和24.63%;利用8波段信息比只利用前4波段在基于光谱特征上的精度高11.88%,在基于光谱+纹理特征上则高23.24%;基于8波段光谱+纹理特征的树种分类精度最高,达到68.74%,新增4波段的贡献率排名为B6>B5>B8>B7,说明新增红边波段对于本次树种分类试验的贡献率最高,能为北方树种识别提供有效帮助。

关键词：高分六号遥感卫星树种分类特征优选纹理特征红边波段新增波段根河市阿龙山林业局

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2020年京津冀地区林地和其他生物质碳汇量研究

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林业资源管理 2022年第5期 42-52页

作者：侯瑞萍陈健夏朝宗宋佳庚黄翔郑芊卉安天宇郝月兰国家林业和草原局林草调查规划院黑龙江省林业技术服务中心

以全国林业应对气候变化碳汇计量监测体系建设结果数据为基础，应用森林碳库专项调查建立的碳计量模型和参数，结合历次森林资源清查成果数据，估算了2020年京津冀地区林地和其他生物质碳汇量，测算了重点生态工程和重大战略实施区对京... 详细信息

以全国林业应对气候变化碳汇计量监测体系建设结果数据为基础，应用森林碳库专项调查建立的碳计量模型和参数，结合历次森林资源清查成果数据，估算了2020年京津冀地区林地和其他生物质碳汇量，测算了重点生态工程和重大战略实施区对京津冀地区碳汇量的贡献。结果表明：1)2020年京津冀地区林地碳汇量23.918Tg CO2/a、散生木和四旁树等其他生物质碳汇量0.467 Tg CO2/a。林地和其他生物质碳汇量中，乔木林地所占比例最大；京津冀地区3个省(市)中，河北省林地和其他生物质碳汇量最大，天津市最小；生物量碳库贡献最大(92.13%);“一直为林地的土地”产生碳汇量贡献最大(87.67%),其中“一直为乔木林的土地”产生的碳汇量占79.78%。2)通过3个重点生态工程(京津风沙源治理工程、三北防护林工程、太行山绿化工程)和1个重点战略实施区(京津冀协调发展区)对京津冀地区林地碳汇量贡献的测算分析可知，“京津冀协同发展区”贡献率最大(65.31%),其次是“京津风沙源治理工程”“太行山绿化工程”,其贡献率分别为37.55%和34.16%;三北防护林工程影响较小。

关键词：京津冀地区碳库碳储量碳汇量碳中和

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