森林火灾导致了包括森林在内的植被燃烧向大气释放大量碳,研究表明,森林火灾已成为全球环境变化的一个驱动力。本项目针对全球气候变化中关键问题-碳平衡问题展开研究。本项目通过3S技术研究我国黑龙江大兴安岭林区森林火灾时空分布规律;通过实验研究,揭示不同森林类型、不同火烧强度下森林火灾对大气中碳的贡献问题;综合分析研究区域历史时期(1980-2000)由于森林火灾向大气释放碳量问题。同时通过火灾历史资料结合TM图像和地面调查,计算该区域典型森林类型(兴安落叶松林)在不同火烧强度下的生物量,估算NPP,以空间代替时间的方法,研究兴安落叶松林在不同火烧强度下的固碳能力和恢复机制,揭示森林生态系统在全球气候变化碳平衡的地位,为减少全球变化中碳平衡测算不确定性提供科学依据。
本项目针对火灾碳平衡问题展开研究。研究得出,大兴安岭20 a间各林型过火面积分别为兴安落叶松林437947.34 hm2,樟子松林20938.70 hm2,针阔混交林142526.95 hm2,白桦林168531.57 hm2,蒙古栎林1374.97 hm2。森林火灾乔木释放碳量3.04~4.78 Tg,平均每年释放碳量为1.52~2.39 Tg,占全国森林火灾释放碳量的7.51%~11.81%。各乔木树种中落叶松火灾中释放碳的比例最高,约占总释放的2/3左右;其次为白桦,占总释放的1/4左右。大兴安岭林区不同森林类型的灌木、草本和地被物层因森林火灾释放总碳量为6.56 Tg,年平均0.33 Tg,约占全国年均森林火灾排放碳的11.55%~16.30%。对主要乔木树种不同部位进行含碳率的测定,有效补充了我国北方树种含碳率的研究空白,同一树种含碳率空间变化明显。对兴安落叶松净初级生产力(NPP)研究得出,在不同强度火干烧条件下,恢复初始NPP大约需要12-20年。