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海南岛橡胶林碳汇研究

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

第一完成单位： 中国热带农业科学院橡胶研究所

获奖时间： 2017

摘要： 　　1、课题来源与背景： 　　项目作为中国热带农业科学院橡胶研究所自选项目，研究经费来源于多个不同项目（或其中的一部分），项目类型包括有中国科学院战略性先导科技碳专项子课题、海南省自然科学基金、中央级科研院所基本科研业务费项目等。随着我国经济的发展，我国面临越来越大的减排压力。人工林作为我国碳贸易谈判的重要筹码，研究我国各种人工林碳汇功能十分重要。橡胶林是我国热区最重要的人工林生态系统，海南种植面积已达全国总种植面积的一半，因此研究海南岛橡胶林生态系统碳汇功能尤为重要。国际国内研究森林碳汇方法上，从站点尺度到区域尺度和从已知时间尺度到未知时间尺度的扩展仍有较大不足，因此本研究也以橡胶林为样本进行方法学上探讨促进科学研究发展。 　　2、研究目的与意义：研究海南岛橡胶林生态系统碳汇效益，为国家碳贸易谈判提供基础数据；以橡胶林为样本，利用生物量清查方法、涡度相关法和遥感模型法三者耦合研究森林碳汇，为其它森林尤其是热带森林碳汇研究提供方法学的借鉴。 　　3、主要论点与论据： 　　（1）耦合生物量清查法、涡度相关法和微气象廓线法，构建了站点尺度橡胶林碳汇观测技术体系，有效提升了橡胶林生态系统碳汇长期观测的可靠性和稳定性，估算出海南岛橡胶林生长旺盛期（10－16龄）平均碳汇强度为9.92吨碳/公顷·年，同时该技术体系在我国橡胶林碳汇研究领域得到应用。 　　（2）利用多源长时序中分辨率遥感影像，结合物候生物物理特征，构建了区域尺度的橡胶林遥感分类和树龄反演方法，获得了海南岛橡胶林面积（总体分类精度＞95%）及林龄（误差＜1年）的空间分布信息，首次定量评价了海南岛橡胶林总碳汇为171－180万吨/年，并摸清了海南岛橡胶林碳汇时空变化特征。 　　（3）综合分析了自然因素和人工管理措施对海南岛橡胶林碳汇的影响及其机理，研究显示碳汇形成主要受到了林龄、栽培品系和水热状况的影响，提出了橡胶林增汇技术措施。 　　4、创见与创新： 　　（1）首次系统研究海南岛橡胶林碳汇功能，解决了以下几个关键科学问题，包括橡胶林生态系统碳库问题、橡胶林碳通量监测系统设计进行及可靠性的问题、海南岛橡胶林生态系统碳汇功能、在不同时空尺度上影响海南岛橡胶林碳汇因子等； 　　（2）将经典的生物量清查方法与最新涡动相关系统等观测技术以及遥感模型方法相结合起来应用于橡胶林生态系统碳平衡研究，解决国际上在橡胶林生态系统研究中没有解决的问题，进行碳汇研究的时空扩展，空间上由站点尺度到区域尺度，时间上由已知年份（研究年份）扩展到前后未知年份（未观测研究年份），较好地解决了生态学上的尺度扩展问题。 　　5、社会经济效益： 　　（1）项目研究获得海南岛橡胶林年总碳净吸收为171-180万吨/年，作为碳净吸收旺盛的橡胶林，其碳汇功能达到9.92吨碳/公顷·年，全岛各市县平均碳汇介于2.83～3.89吨碳/公顷·年，可为国家碳贸易谈判提供基础数据，可为我国参与国际碳贸易和气候变化谈判提供有力支持。 　　（2）项目研究获得影响橡胶林碳汇功能的各类因素，包括有橡胶树栽培品系的选择、栽培抚管技术的选择（开垦种植、施肥、割胶、除草和喷药）、更新策略的选择等等，均可为橡胶林可持续经营管理提供科学依据，确保橡胶产业的可持续发展可为我国热带地区的可持续发展、为海南国际旅游岛和海南生态文明建设提供科学依据。 　　（3）项目研究获得研究橡胶林碳汇的3类方法耦合，可为其它森林尤其是热带森林碳汇研究提供方法学上的借鉴。 　　6、存在的问题： 　　（1）台风、干旱、寒害等极端气象因子影响问题，海南岛极端气象因子均会影响橡胶林的生长和发育，制约着橡胶林碳汇功能，但因极端气象事件出现常带有偶然性和局地性，项目实施过程中影响不明显，本项目研究没有作为重点。 　　（2）尺度扩展数据获取问题，因海南岛现有Landsat TM遥感影像始于1987年，少部分林龄大于30年的橡胶树可能低估（即种植于1987年及以前的橡胶树均以1987年种植计），因数量极少，影响较小。 　　7、历年获奖情况：无。

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