夏 栗，張 慧，李 科

（1.中南大學(xué)信息物理工程學(xué)院，中南大學(xué)空間信息技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410083；2.湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究總院，湖南 長(zhǎng)沙 410007； 3.岳陽(yáng)市林業(yè)科學(xué)研究所，湖南 岳陽(yáng) 414000）

湖南省森林植被碳儲(chǔ)量及其空間格局特征

夏 栗1,2，張 慧2，李 科3

（1.中南大學(xué)信息物理工程學(xué)院，中南大學(xué)空間信息技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410083；2.湖南省農(nóng)林工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究總院，湖南 長(zhǎng)沙 410007； 3.岳陽(yáng)市林業(yè)科學(xué)研究所，湖南 岳陽(yáng) 414000）

根據(jù)湖南省森林資源二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)，運(yùn)用生物量清單法和平均生物量法，對(duì)湖南省森林植被碳儲(chǔ)量分喬木林碳庫(kù)、竹林碳庫(kù)、經(jīng)濟(jì)林碳庫(kù)和灌木林碳庫(kù) 4 大碳庫(kù)分別進(jìn)行估算并分析其空間格局的差異與特征。結(jié)果表明：湖南省 2016 年森林植被碳儲(chǔ)量為 253.359 TgC，平均碳密度為 24.266 t/hm2。全省 14 個(gè)市州中，懷化市的森林植被碳儲(chǔ)量最大，為 36.863 TgC，其次是邵陽(yáng)市、永州市和郴州市，常德市的森林植被碳密度最高，為 40.584 t/hm2；不同森林植被類(lèi)型中，闊葉樹(shù)碳儲(chǔ)量最大，三杉碳密度最高。

碳儲(chǔ)量；森林植被；空間格局；湖南

溫室效應(yīng)、氣候變暖問(wèn)題影響到全人類(lèi)的生存和發(fā)展，減少 CO2排放和通過(guò)生物措施增加碳匯是實(shí)現(xiàn)全球碳平衡的主要途徑。陸地生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)巨型碳庫(kù)，全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量估算為 2 500 PgC，是大氣碳儲(chǔ)量（750 PgC）的 3 倍［1］。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，與其他陸地生態(tài)系統(tǒng)相比，森林具有較高的生產(chǎn)力，單位面積森林碳儲(chǔ)量是農(nóng)田的 20 ～ 100 倍［2］，森林每年固定的碳約占整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的 2/3［3,4］，每年通過(guò)光合作用和呼吸作用與大氣進(jìn)行的碳交換量占整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳交換量的 90%［5-8］。森林植被碳儲(chǔ)量占陸地植被碳儲(chǔ)量的 77%［5,9］，中國(guó)森林植被碳匯量占森林總碳匯量的 44.4% ～ 63.2%［8］。因此，森林植被碳匯在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

目前，全球森林植被碳儲(chǔ)量的估算值約為359 ～ 744 PgC［10］。較多資料顯示，北半球中高緯度的森林植被是一個(gè)重要的碳匯［11-13］。中國(guó)作為最大的亞洲國(guó)家，其森林植被碳匯功能對(duì)研究本區(qū)域碳循環(huán)至關(guān)重要。2000 年以來(lái)，我國(guó)森林植被碳儲(chǔ)量的估算結(jié)果差異較大，范圍在3.255 ～ 6.868 PgC［14-18］。為更準(zhǔn)確估算全國(guó)森林植被碳儲(chǔ)量，開(kāi)展省域尺度的森林植被碳儲(chǔ)量研究具有重要意義。

湖南省是我國(guó)南方重點(diǎn)林區(qū)之一，森林資源豐富。數(shù)據(jù)來(lái)源不一致、植被分類(lèi)系統(tǒng)不完整、估算方法不統(tǒng)一等，導(dǎo)致了湖南省森林植被碳儲(chǔ)量估算結(jié)果的不確定性［19-21］。為此，我們以《湖南省 2016 年度森林資源統(tǒng)計(jì)年報(bào)》為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，運(yùn)用生物量清單法［17］和平均生物量法［22］，對(duì)湖南省森林植被碳儲(chǔ)量分 4 大碳庫(kù)進(jìn)行估算并分析其空間格局差異與特征，為估算全國(guó)尺度的森林植被碳儲(chǔ)量提供數(shù)據(jù)支持。

1 研究區(qū)概況

湖南省位于長(zhǎng)江中游的荊江河南岸，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 108°47'～114°15'，北緯 24°38'～30°08'，土地總面積約 2 118.35 萬(wàn) hm2，其中 51.2% 為山地，13.9% 為盆地，13.1% 為平原，15.4% 為丘陵，6.4% 為水域。地貌輪廓大體上東、南、西三面為山地環(huán)繞，中部和北部地勢(shì)低平，呈復(fù)式馬蹄型丘陵性盆地的地貌格局［23］。湖南為大陸性中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候，光、熱、水資源豐富，天然林更新能力強(qiáng)。2016 年湖南省林業(yè)用地總面積 1 300.61萬(wàn) hm2，森林覆蓋率59.64%，活立木總蓄積量52 620.72 萬(wàn) m3。

湖南省喬木林優(yōu)勢(shì)樹(shù)種主要有杉木、馬尾松、闊葉樹(shù)（楊樹(shù)、桉樹(shù)以外的闊葉樹(shù)，下同）、柏木、國(guó)外松、楊樹(shù)、桉樹(shù)和三杉［24］8 種。其中：杉木、馬尾松和闊葉樹(shù)面積約占全省有林地面積的74.29%，懷化市分布最多；經(jīng)濟(jì)林樹(shù)種主要是油茶，油茶面積約占全省經(jīng)濟(jì)林面積的 78.47%；竹林種類(lèi)基本為毛竹，益陽(yáng)市分布最多。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于在湖南省森林資源“十五”二類(lèi)調(diào)查數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上更新形成的《湖南省 2016年度森林資源統(tǒng)計(jì)年報(bào)》。數(shù)據(jù)包括湖南省 2016年各市州喬木林（包括疏林、散生木和四旁樹(shù)中的喬木）8 大優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的面積和蓄積、毛竹株數(shù)和面積、經(jīng)濟(jì)林、灌木林的面積和蓄積。

2.2 森林植被碳儲(chǔ)量及碳密度的估算方法

森林植被碳儲(chǔ)量的研究起步于 20 世紀(jì) 60 年代中后期［25］，森林碳儲(chǔ)量的計(jì)算方法主要有生物量法、蓄積量法、生物量清單法、渦旋相關(guān)法［26］以及遙感估測(cè)法［27］。我們將湖南省森林植被碳儲(chǔ)量分為喬木林碳庫(kù)、竹林碳庫(kù)、經(jīng)濟(jì)林碳庫(kù)、灌木林碳庫(kù) 4 大碳庫(kù)，其中喬木林按優(yōu)勢(shì)樹(shù)種分為8 類(lèi)，因此，本研究分別估算全省 11 個(gè)森林植被類(lèi)型的碳儲(chǔ)量，并以森林植被碳儲(chǔ)量與森林植被面積之比計(jì)算碳密度。

2.2.1 喬木林碳庫(kù)的估算方法 喬木林生物量采用顧凱平等［17］建立的生物量清單法計(jì)算。從張坤［28］的研究數(shù)據(jù)中篩選和整理出湖南省 8 大喬木優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的樹(shù)干密度和含碳率（見(jiàn)表 1），并以此為參數(shù)估算喬木林各樹(shù)種碳儲(chǔ)量。計(jì)算公式為：

式中：C喬為喬木林碳庫(kù)，Vi為某樹(shù)種的蓄積量，Di為某樹(shù)種的樹(shù)干密度，R 為樹(shù)干生物量占喬木總生物量的比例，Ci是某樹(shù)種的含碳率。本研究R值取王效科等［29］對(duì)于中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)生物量研究的結(jié)果之一，為 51.83%。與方精云等［30］采用的 BEF 連續(xù)函數(shù)法相比，該方法不再使用固定值作為植物含碳率，而是根據(jù)不同樹(shù)種的蓄積量、樹(shù)干密度及含碳率分別計(jì)算其碳儲(chǔ)量，準(zhǔn)確度更高，且更適用于本研究的數(shù)據(jù)源。

表1 湖南省喬木林8大優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的樹(shù)干密度及含碳率Tab.1Trunk density and carbon rate of 8 dominant species of high-forest in Hunan

2.2.2 竹林碳庫(kù)的估算方法 竹林生物量采用竹林單株模型法計(jì)算［22］。計(jì)算公式為：

式中：B竹為竹林生物量，N竹為毛竹株數(shù)（毛竹占湖南竹類(lèi)總數(shù)的 97% 以上，其他雜竹做灌木處理），N散為散生毛竹株數(shù)，CF竹為單株毛竹平均生物量，C竹為竹林碳庫(kù)，Ci為毛竹生物量含碳率。本研究 Ci值取 0.47（IPCC 2006 年調(diào)整參數(shù)，下同）；CF竹值取聶道平［31］、方精云等［22］的研究成果數(shù)據(jù) 22.5 kg/株。

2.2.3 經(jīng)濟(jì)林碳庫(kù)和灌木林碳庫(kù)的估算方法 經(jīng)濟(jì)林和灌木林生物量均采用單位面積平均生物量法計(jì)算［32,33］。計(jì)算公式為：

式中：B經(jīng)（灌）為經(jīng)濟(jì)林或灌木林生物量，A經(jīng)（灌）為經(jīng)濟(jì)林或灌木林的面積，CF經(jīng)（灌）為經(jīng)濟(jì)林或灌木林單位面積平均生物量，C經(jīng)（灌）為經(jīng)濟(jì)林或灌木林碳庫(kù)，Ci為經(jīng)濟(jì)林或灌木林的生物量含碳率。本研究 CF經(jīng)（灌）值取郭兆迪等［32］、金小華等［33］對(duì)中國(guó)森林植被生物量單位面積平均生物量的推算結(jié)果，即我國(guó)秦嶺淮河以南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)林單位面積平均生物量為 23.7 t/hm2，灌木林單位面積平均生物量為 19.76 t/hm2。

3 結(jié)果與分析

3.1 湖南省森林植被碳庫(kù)

3.1.1 森林植被碳庫(kù) 湖南省 2016 年森林植被碳儲(chǔ)量的估算結(jié)果為 253.359 TgC（見(jiàn)表 2）。目前我國(guó)在全國(guó)尺度上的估算成果主要有：郭兆迪等［32］根據(jù) 1977 ～ 2008 年間的全國(guó)森林資源清查資料，得出湖南省 2004 ～ 2008 年森林碳庫(kù)為168.8 TgC；王效科［29］根據(jù)第 3 次全國(guó)森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)，得到湖南省 1984 ～ 1988 年森林植被碳庫(kù)為 38.72 TgC。在省區(qū)尺度上的估算成果主要有：黃方等［19］利用湖南省森林資源主要數(shù)據(jù)匯編得出湖南省 1999 ～ 2003 年主要森林類(lèi)型的碳庫(kù)為94.935 TgC；焦秀梅等［20］基于湖南省第 4 次森林資源調(diào)查資料估算湖南省 1990 ～ 1995 年間森林植被碳庫(kù)為 173.974 TgC。

表2 湖南省14個(gè)市州的11個(gè)森林植被類(lèi)型碳儲(chǔ)量Tab.2 Carbon storage of the 11 forest vegetation types in 14 cities of Hunan（TgC）

3.1.2 區(qū)域分布特征 全省 14 個(gè)市州中，懷化市的森林植被碳儲(chǔ)量最大，為 36.863 TgC，占總量的 14.55%，其次依次是邵陽(yáng)市、永州市和郴州市，森林植被碳儲(chǔ)量最小的是湘潭市，為 4.707 TgC（表 2）。

碳儲(chǔ)量大小與森林植被面積、活立木蓄積量的大小密切相關(guān)，懷化市森林植被面積和蓄積量均為全省最高（見(jiàn)表 3），其森林植被碳儲(chǔ)量

表3 湖南省14個(gè)市州森林植被面積、蓄積與碳儲(chǔ)量、碳密度Tab.3The vegetation area, volume, carbon storage and carbon density of each county

3.1.3 植被類(lèi)型碳庫(kù)差異 從全省 11 個(gè)森林植被類(lèi)型的碳儲(chǔ)量來(lái)看，闊葉樹(shù)碳儲(chǔ)量最大，為75.833 TgC，占總碳儲(chǔ)量的 29.93%，其次是杉木和馬尾松，碳儲(chǔ)量最小的是三杉（見(jiàn)表 2）。各樹(shù)種碳儲(chǔ)量與其面積和蓄積基本呈正相關(guān)關(guān)系，闊葉樹(shù)的面積、蓄積和碳儲(chǔ)量均為全省最高，其次為杉木、馬尾松和竹林，三杉在省內(nèi)分布最少，其碳儲(chǔ)量最?。ㄒ?jiàn)表 4）。

3.2 湖南省森林植被碳密度

3.2.1 森林植被碳密度 根據(jù)表 5 可知湖南省森林植被平均碳密度為 24.266 t/hm2。目前我國(guó)在全國(guó)尺度上的估算成果主要有：郭兆迪等［32］根據(jù)也最大。湘西北逆時(shí)針?lè)较蛑料鏂|南區(qū)域（簡(jiǎn)稱(chēng)湘西北——東南區(qū)）的森林植被碳儲(chǔ)量顯著高于其他區(qū)域，該區(qū)域依次分布有西北的武陵山脈，西部的雪峰山脈，南部的五嶺山脈以及東南部的羅霄山脈，地貌輪廓決定了該區(qū)域是湖南省森林資源的集中分布區(qū)；湘北植被碳儲(chǔ)量?jī)H次于湘西北——東南區(qū)，該區(qū)洞庭湖平原面積廣大，屬洞庭湖防護(hù)林區(qū)；湘中及湘東植被碳儲(chǔ)量最低，該區(qū)多為丘陵崗地，是包括長(zhǎng)株潭在內(nèi)的城市擴(kuò)張區(qū)，森林資源分布相對(duì)較少（圖 1）。1977 ～ 2008 年間的全國(guó)森林資源清查資料，得出湖南省 2004 ～ 2008 年森林碳密度為 23.2 t/hm2；王效科等［29］根據(jù)第 3 次全國(guó)森林資源調(diào)查數(shù)據(jù)，得到湖南省 1984 ～ 1988 年森林植被碳密度小于 12.4 t/hm2。在省區(qū)尺度上的估算成果主要有：黃方等［19］利用湖南省森林資源主要數(shù)據(jù)匯編得出湖南省 1999 ～ 2003 年主要森林類(lèi)型的平均碳密度為 18.667 t/hm2；焦秀梅等［20］基于湖南省第 4 次森林資源調(diào)查資料估算湖南省 1990 ～ 1995 年間森林植被平均碳密度為 15.882 t/hm2。

圖1 湖南省2016年森林植被碳儲(chǔ)量的地理分布Fig.1 Geographic distribution of forest carbon storage of Hunan in 2016

表4 各森林植被類(lèi)型面積、蓄積、碳儲(chǔ)量與碳密度Tab.4The area, volume, carbon storage and carbon density of each species

表5 湖南省14個(gè)市州的11個(gè)森林植被類(lèi)型碳密度Tab.5 Carbon density of the 11 forest vegetation types in 14 cities of Hunan（t/hm2）

圖2 湖南省2016年森林植被碳密度的地理分布Fig.2 Geographic distribution of forest carbon density of Hunan in 2016

3.2.2 區(qū)域分布特征 全省 14 個(gè)市州平均植被碳密度最高的是常德市，為 40.584 t/hm2，其次依次是益陽(yáng)市、郴州市和邵陽(yáng)市，平均植被碳密度最低的是株洲市，為 15.432 t/hm2（表 5）。碳密度值反映森林質(zhì)量情況，對(duì)比各市州森林植被碳儲(chǔ)量和碳密度發(fā)現(xiàn)，邵陽(yáng)市森林資源豐富且森林質(zhì)量較高，岳陽(yáng)市雖森林資源分布較少，但由于森林撫育得當(dāng)，森林質(zhì)量較高（圖 2）。

3.2.3 植被類(lèi)型碳密度差異 從全省 11 個(gè)植被類(lèi)型的碳密度來(lái)看，三杉平均碳密度最大，為44.537 t/hm2，其次依次為楊樹(shù)、桉樹(shù)和毛竹，灌木林平均碳密度最小，為 9.287 t/hm2（表 5）。樹(shù)種碳密度的差異不僅與樹(shù)種含碳率有關(guān)，更反映了樹(shù)種的生長(zhǎng)情況。因此根據(jù)適地適樹(shù)的原則，適宜在湖南省推廣的樹(shù)種主要有三杉、楊樹(shù)和桉樹(shù)。

4 結(jié)論與討論

（1）湖南省 2016 年森林植被碳儲(chǔ)量為253.359 TgC。全省 14 個(gè)市州中，懷化市森林植被碳儲(chǔ)量最大，為 36.863 TgC，其次依次是邵陽(yáng)市、永州市和郴州市，湘潭市森林植被碳儲(chǔ)量最小，為 4.707 TgC。11 個(gè)森林植被類(lèi)型中，闊葉樹(shù)碳儲(chǔ)量最大，為 75.833 TgC，其次是杉木和馬尾松，三杉碳儲(chǔ)量最小。

（2）湖南森林植被平均碳密度為 24.266 t/hm2。全省 14 個(gè)市州中，常德市平均植被碳密度最高，為 40.584 t/hm2，其次依次是益陽(yáng)市、郴州市和邵陽(yáng)市，株洲市平均植被碳密度最低，為15.432 t/hm2。11 個(gè)森林植被類(lèi)型中，三杉平均碳密度最大，為 44.537 t/hm2，其次依次為楊樹(shù)、桉樹(shù)和毛竹，灌木林平均碳密度最小，為 9.287 t/hm2。

（3）本研究中喬木林碳庫(kù)是 8 大優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的碳儲(chǔ)量之和，這樣的處理必然產(chǎn)生一定誤差；由于數(shù)據(jù)的有限性，本研究對(duì)竹林、經(jīng)濟(jì)林和灌木林的碳庫(kù)估算采用單株模型法和單位面積平均生物量法，這兩種方法本身較生物量清單法的估算精度低；本研究計(jì)算喬木林生物量時(shí)，雖已包括疏林、散生木和四旁樹(shù)中喬木的生物量，但未包含喬木林中無(wú)蓄積的林木生物量，如未成林造林地內(nèi)的林木生物量和枯倒木生物量，這部分林木生物量所占比例雖小，但對(duì)于固定 CO2也起到一定作用，有待今后定量化研究。

（4）湖南省森林植被碳儲(chǔ)量區(qū)域分布地帶性明顯，湘西北——東南片區(qū)森林植被碳儲(chǔ)量是全省森林植被碳儲(chǔ)量的主要貢獻(xiàn)者，湘東北及湘中地區(qū)植被碳儲(chǔ)量和碳密度相對(duì)較低，這說(shuō)明該區(qū)森林資源匱乏且森林質(zhì)量有待提升，碳增匯潛力大。因此，應(yīng)在植被碳儲(chǔ)量薄弱區(qū)推廣碳密度高的造林樹(shù)種（三杉、楊樹(shù)、桉樹(shù)）并加強(qiáng)森林撫育，尤其是長(zhǎng)株潭生態(tài)敏感區(qū)域要協(xié)調(diào)城市擴(kuò)張與城市綠地保護(hù)的關(guān)系，應(yīng)實(shí)施生態(tài)綠心提質(zhì)計(jì)劃，提高森林植被碳匯能力。

［1］Penman J，Gytarsky M, Hiraishi T，et al.Good practice guidance for land use，land-use change and forestry［M］.Kanagawa Prefecture：Institute for Global Environmental Strategies，2003.

［2］徐德應(yīng)，劉世榮.溫室效應(yīng)，全球變暖與林業(yè)［J］.世界林業(yè)研究，1992（1）：25-32.

［3］Kramer PJ.Carbon dioxide concentration，photosynthesis，and dry matter production［J］.BioScience，1981（31）：29-33.

［4］Waring RH，Schlesinger WH.Forest ecosystems.concepts and management［M］.Florida：Academic Press，1985.

［5］Dixon RK, Solomon AM，Brown S，et al.Carbon pools and flux of global forest ecosystems［J］.Science，1994（263）：185-190.

［6］Fang JY，Chen AP，Peng CH，et al.Changes in forest biomass carbon storage in China between 1949 and 1998［J］.Science，2001（292）：2320-2322.

［7］Fang JY，Brown S，Tang YH，et al.Overestimated biomass carbon pools of the northern m id-and high latitude fores ts［J］.Climatic Change，2006（74）：355-368.

［8］Pan Y，Birdsey RA，F(xiàn)ang JY，et al.A large and persistent carbon sink in the world's forests［J］.Science，2011（333）：988-993.

［9］Roger A，Sedjo.The carbon cycle and global forest ecosystem［J］.Water，Air，and Soil Pollution，1993（70）：295-307.

［10］李克讓?zhuān)踅B強(qiáng)，曹明奎.中國(guó)森林植被和土壤的碳儲(chǔ)量［J］.中國(guó)科學(xué)D輯，2003，33（1）：72-80.

［11］Fan S，Gloor M，Mahlman J，et al.A large terrestrial carbon sink in North America implied by atmospheric and oceanic carbon dioxide data and models［J］.Science，1998（282）：442-445.

［12］Turner DP，Koerper GJ，Harmon ME，et al.A carbon budget for forests of the conterm inous United States［J］.Ecological Applications，1995（5）：421-436.

［13］Alexeyev V，Birdsey R，Stakanov V，et al.Carbon in vegetation of Russian forests：methods to estimate storage and geographical distribution［J］.Water，Air and Soil Pollution，1995（82）：271-282.

［14］王效科，馮宗煒.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)中植物固定大氣碳的潛力［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2000，19（4）：72-74.

［15］方精云.北緯中高緯度的森林碳庫(kù)可能遠(yuǎn)小于目前的估算植物［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，24（5）：635-638.

［16］Piao SL，F(xiàn)ang JY，Zhou LM，et al.Changes in biomass carbon stocks in China's gras slands between 1982 and 1999［J］.Global Biogeochemical Cycle，2007（21）：1-10.

［17］顧凱平，張 坤，張麗霞.森林碳匯計(jì)量方法的研究［J］.南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008，32（5）：105-110.

［18］李秀娟，周 濤，何學(xué)兆.NPP增長(zhǎng)驅(qū)動(dòng)下的中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯［J］.自然資源學(xué)報(bào)，2009，24（3）：491-497.

［19］黃 方，張合平，陳遐林.湖南主要森林類(lèi)型碳匯功能及其經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)［J］.廣西林業(yè)科學(xué)，2007，36（1）：56-60.

［20］焦秀梅，項(xiàng)文化，田大倫.湖南省森林植被的碳貯量及其地理分布規(guī)律［J］.中南林學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，25（1）：4-8.

［21］尹少華，周文朋.湖南省森林碳匯估算與評(píng)價(jià)［J］.中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，33（7）：136-144.

［22］方精云，劉國(guó)華，徐嵩齡.中國(guó)森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量［J］.生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，16（5）：497-508.

［23］楊湘桃，薛生國(guó).湖南森林資源地理特征研究［J］.經(jīng)濟(jì)地理，2001，21（6）：736-740.

［24］湖南省林業(yè)廳.湖南省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)規(guī)定［M］.長(zhǎng)沙：湖南省林業(yè)廳，2013：18.

［25］陳根長(zhǎng).林業(yè)的歷史性轉(zhuǎn)變與碳交換機(jī)制的建立［J］.林業(yè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，2005，25（1）：1-6，38.

［26］趙 林，殷鳴放，陳曉非.森林碳匯研究的計(jì)量方法及研究現(xiàn)狀綜述［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，23（1）：59-63.

［27］Piao SL，F(xiàn)ang JY，Zhou LM.Changes in vegetation net primary productivity from 1982 to 1999 in China［J］.Global Biogeochemical Cycles，2005（19）：1-6.

［28］張 坤.森林碳匯計(jì)量和核查方法研究［D］.北京：北京林業(yè)大學(xué)，2007.

［29］王效科.中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)的生物量、碳儲(chǔ)量和生物質(zhì)燃燒釋放的含碳?xì)怏w［M］.北京：中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心，1997.

［30］方精云，郭兆迪，樸世龍.1981～2000 年中國(guó)陸地植被碳匯的估算［J］.中國(guó)科學(xué) D 輯，2007，37（6）：804-812.

［31］聶道平.毛竹林結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特征［J］.林業(yè)科學(xué)，1994，30（3）：201-208.

［32］郭兆迪，胡會(huì)峰，李 品.1977～2008 年中國(guó)森林生物量碳匯的時(shí)空變化［J］.中國(guó)科學(xué)生命科學(xué)，2013，43（5）：421-431.

［33］金小華，劉宏綱，宋永昌.安徽黟縣次生灌叢和灌草叢生產(chǎn)力的研究［J］.植物生態(tài)學(xué)與地植物學(xué)學(xué)報(bào)，1990，14（3）：267-273.

（文字編校：龔玉子）

Carbon storage of forest vegetation and the spatial pattern characteristics of Hunan Province

XIA Li1,2，ZHANG Hui2，LI Ke3
（1.School of Geoscience and Info-Physics，Central South University，Changsha 410083，China；2.Hunan Prospecting Designing & Research General Institute for Agriculture & Forestry & Industry，Changsha 410007，China；3.Yueyang Forestry Science Research Institute，Yueyang 414000，China）

Basing on the forest resource inventory of Hunan Province，we estimated the forest vegetation carbon storage by biomass inventory method and average biomass method.Furthermore，we analyzed differences and characteristics of the carbon storage spatial pattern.In the present work，the forest vegetation carbon storage of Hunan was divided into four carbon pools，they were high-forest carbon pool，bamboo-forest carbon pool，economic-forest carbon pool and shrubforest carbon pool.The high-forest carbon pool was estimated by biomass inventory method，carbon pools of economicforest，shrub-forest and bamboo-forest were estimated by average biom ass method.It was shown by the res ults that carbon storage and carbon density of Hunan forest vegetation in 2016 was 253.359 TgC and 24.266 t/hm2respectively.Among the 14 states in Hunan, the forest vegetation carbon storage of Huaihua City was the largest with the value of 36.863 TgC，followed by Shaoyang City，Yongzhou City and Chenzhou City.Meanwhile，the forest carbon density of Changde City was the highest with the value of 40.584 t/hm2.Among the 11 fores t vegetation types，the forest carbon storage of broad-leaved tree was the largest，while the forest carbon density of mixed taxodiaceae（Metasequoia glyptostroboides,Taxodiumascenden, Taxodiumdistichum (L.) Rich, and Glyptostrobuspensilis) was the highest.

carbon storage；forest vegetation；spatial pattern；Hunan

S 718.5

A

1003-5710（2017）03-0001 -07

10.3969/j.issn.1003-5710.2017.03.001

2017-04-06

國(guó)家自然科學(xué)基金（41171326，41201386，41201383）

夏 栗（1985-），女，湖南省桃江縣人，博士研究生，主要從事林業(yè)信息工程與地理信息系統(tǒng)研究