基于统计资料的桑园碳汇估算模型的构建——以四川省为例

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0827

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (2): 31-37.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0827

所属专题：园艺

基于统计资料的桑园碳汇估算模型的构建——以四川省为例

王谢¹^,²(), 邓清¹^,³, 周婧¹, 唐甜¹, 胡立志¹^,³, 李瑞³, 张建华¹^,²()

¹四川省农业科学院农业资源与环境研究所,成都 610066
²农业农村部西南山地农业环境重点实验室,成都 610066
³成都师范学院,成都 611130

收稿日期:2021-08-31 修回日期:2021-10-27 出版日期:2022-01-15 发布日期:2022-02-25
通讯作者: 张建华
作者简介:王谢,男,1987年出生,四川雅安人,副研究员,博士,研究方向：农业资源开发与生态环境可持续管理。通信地址：610066 四川省成都市锦江区狮子山路4号四川省农业科学院农业资源与环境研究所,Tel：028-84784147,E-mail： wangxiechangde@hotmail.com。
基金资助:
财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系“国家蚕桑产业技术体系”(CARS-18)

Construction of Carbon Sequestration Estimation Model of Mulberry Garden Based on Statistical Data—A Case Study of Sichuan Province

WANG Xie¹^,²(), DENG Qing¹^,³, ZHOU Jing¹, TANG Tian¹, HU Lizhi¹^,³, LI Rui³, ZHANG Jianhua¹^,²()

¹Agricultural Resources and Environment Institute, Sichuan Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610066
²Southwest Mountain Agricultural Environment Key Laboratory, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Chengdu 610066
³Chengdu Normal University, Chengdu 611130

Received:2021-08-31 Revised:2021-10-27 Online:2022-01-15 Published:2022-02-25
Contact: ZHANG Jianhua

摘要/Abstract

摘要：

针对当前桑园基础资料相对缺乏而限制了桑园碳汇评估的客观现实,本研究以统计资料较为完整的蚕茧产量数据为基础,在假设四川地区所有桑园都采用片叶育进行养蚕的前提下,提出了基于统计资料的桑园碳汇估算模型（mulberry garden carbon sequestration estimation model,MCSD,以下简称：本研究模型）。本研究以森林生态系统碳储量计量指南的灌木模型（shrub model of the forest ecosystem carbon storage measurement guide,SMFC,以下简称：对照模型）为对照,对比了两者在计量2000—2018年四川省桑园桑树碳汇贡献的差异。结果发现：（1）本研究模型估算出四川桑园桑树年均碳密度为10.13 t/hm²,折算出四川桑园2018年碳储量为142.39万t。（2）桑叶和桑枝作为桑园碳汇的主要来源,其碳汇量分别占桑园总碳汇量的44.44%和26.65%。（3）以2000年为基准,本研究模型估算出2000—2018年间四川桑园的碳储量累积达1636.25万t。（4）到2018年,桑叶和桑枝的累积碳汇贡献分别占比60.94%和36.55%。（5）而对照模型的计算结果比本研究模型低了10.73%,且未考虑桑叶收获年和收获量的问题,不能全面地反映桑园的累积碳汇贡献。桑园碳汇评估是实现中国“碳达峰”和“碳中和”目标不可或缺的一个重要内容,本研究结果对于未来标准化评估中国不同地域不同利用方式下桑园生态系统碳汇效应提供了参考。

关键词: 碳库, 经济林, 碳吸收, 参数, 多元化利用

Abstract:

In view of the current lack of basic data of mulberry orchards limits the evaluation of carbon sequestration, this study proposed a mulberry garden carbon sequestration estimation model (MCSD) based on statistical data. MCSD was based on relatively complete statistical cocoon production data, and all mulberry orchards in Sichuan were assumed to feed silkworms with mulberry leaves. Taking the shrub model of the forest ecosystem carbon storage measurement guide (SMFC) as a control, this paper compared the difference between the MCSD model and the SMFC model in measuring the contribution of carbon sink of mulberry orchards in Sichuan Province from 2000 to 2018. The results showed that: (1) the average annual carbon density of aboveground part of mulberry in mulberry orchards was estimated to be 10.13 t/hm², and the carbon reserve of Sichuan mulberry orchards in 2018 was 1.4239 million tons; (2) mulberry leaves and branches were the main sources of carbon sink in mulberry orchard, accounting for 44.44% and 26.65% of the total, respectively; (3) taking 2000 as the base year, MCSD model estimated that the cumulative carbon reserve of Sichuan mulberry orchards from 2000 to 2018 was 16.3625 million tons; (4) by 2018, the cumulative carbon sink contribution of mulberry leaves and mulberry branches accounted for 60.94% and 36.55% of the total, respectively; (5) the calculation result of the SMFC model was 10.73% lower than that of the MCSD model in this study, without considering the harvest year and yield of mulberry leaves, which could not fully reflect the cumulative carbon sink contribution of mulberry orchards. Mulberry carbon sink assessment is an indispensable part to achieve China’s goals of ‘emission peak’ and ‘carbon neutrality’. The results of this study could provide a basis for the future standardized assessment of the carbon sink of mulberry ecosystem in different regions and different utilization modes in China.

Key words: carbon pool, economic forest, carbon absorption, parameters, diversification

中图分类号:

F326.1

王谢, 邓清, 周婧, 唐甜, 胡立志, 李瑞, 张建华. 基于统计资料的桑园碳汇估算模型的构建——以四川省为例[J]. 中国农学通报, 2022, 38(2): 31-37.

WANG Xie, DENG Qing, ZHOU Jing, TANG Tian, HU Lizhi, LI Rui, ZHANG Jianhua. Construction of Carbon Sequestration Estimation Model of Mulberry Garden Based on Statistical Data—A Case Study of Sichuan Province[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(2): 31-37.

图/表 5

参考文献 22

[1]	FANG J Y, KATO T, GAO Z D, et al. Evidence for environmentally enhanced forest growth[J]. PNAS, 2014, 111(26):9527-9532. doi: 10.1073/pnas.1402333111 URL
[2]	GUO Z D, HU H F, LI P, et al. Spatio-temporal changes in biomass carbon sinks in China's forests from 1977 to 2008[J]. Science China: life science, 2013, 56(7):661-671. doi: 10.1007/s11427-013-4492-2 URL
[3]	HU H F, WANG S P, GUO Z D, et al. The stage—classified matrix models project a significant increase in biomass carbon stocks in China's forests between 2005 and 2050[J]. Scientific reports, 2015: 11203.
[4]	IPCC. Climate change 2013: The physical scientific basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental[M]. Cambridge and New York: Cambridge University Press, 2013.
[5]	LIU Y C, YU G R, WANG Q F, et al. Carbon carry capacity and carbon sequestration potential in China based on an integrated analysis of mature forest biomass[J]. Science China: life sciences, 2014, 57(12):1218-1229. doi: 10.1007/s11427-014-4776-1 URL
[6]	于贵瑞, 何念鹏, 王秋凤. 中国生态系统碳收支及碳汇功能—理论基础与综合评估[M]. 北京: 科学出版社, 2013.
[7]	中国农业科学院蚕业研究所, 江苏科技大学. 中国桑树栽培学[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2020.
[8]	中国国际电子商务中心. 2019年中国茧丝绸行业发展报告[R]. 北京:商务部市场运行和消费促进司, 2020.
[9]	PAN Y, BIRDSEY R A, FANG J Y, et al. Alarge and persistent carbon sink in the world’s forests[J]. Science, 2011, 333(6045):988-993. doi: 10.1126/science.1201609 URL
[10]	田云, 张俊飚. 中国农业生产净碳效应分异研究[J]. 自然资源学报, 2013, 28(8):1298-1309.
[11]	张娟, 陈钦. 森林碳汇经济价值评估研究——以福建省为例[J]. 西南大学学报:自然科学版, 2021, 43(5):121-128.
[12]	王正淑, 王继军, 刘佳. 退耕地林草植被碳汇及与农业生态经济系统的关系——以陕西省县南沟流域为例[J]. 草地学报, 2016, 24(2):263-269.
[13]	吴仁儒. 实用桑树栽培学[M]. 成都: 四川科学技术出版社, 1989.
[14]	余茂德, 楼程富. 桑树学[M]. 北京: 高等教育出版社, 2016.
[15]	王谢, 唐甜, 张建华, 等. 桑树新生枝条和叶片中的养分分配格局研究[J]. 蚕业科学, 2017, 43(3):382-387.
[16]	张红爱. 广东8种主要乔木树种碳含量测定分析[J]. 林业资源管理, 2018(1):148-154.
[17]	LAMLOM S H, SAVIDGE R A. A reassessment of carbon content in wood: variation within and between 41 North American species[J]. Biomass & Bioenergy, 2003, 25(4):381-388.
[18]	THOMAS S C, MALCZEWSKI G. Wood carbon content of tree species in Eastern China: Interspecific variability and the importance of the volatile fraction[J]. Journal of environmental management, 2007, 85(3):659-662. doi: 10.1016/j.jenvman.2006.04.022 URL
[19]	王谢, 杨德乾, 郭海霞, 等. 我国桑园时空格局演变特征及驱动机制研究[J]. 西南农业学报, 2020, 33(2):381-388.
[20]	刘世荣, 王晖, 栾军伟. 中国森林土壤碳储量与土壤碳过程研究进展[J]. 生态学报, 2011, 31(19):5437-5448.
[21]	史军, 刘纪远, 高志强, 等. 造林对土壤碳储量影响的研究[J]. 生态学杂志2005, 24(4):410-416.
[22]	李长生. 土壤碳储量减少:中国农业之隐患——中美农业生态系统碳循环对比研究[J]. 第四纪研究, 2000, 20(4):345-350.

年份	四川省桑园面积/万hm²	蚕茧产量/万t	桑叶利用系数
2000	13.33	8.73	0.26
2001	10.67	9.22	0.35
2002	10.67	9.30	0.35
2003	10.67	9.29	0.35
2004	10.67	9.74	0.37
2005	10.67	9.80	0.37
2006	11.33	9.83	0.35
2007	11.33	10.68	0.38
2008	11.33	10.19	0.36
2009	11.33	10.15	0.36
2010	12.00	10.33	0.34
2011	12.00	10.27	0.34
2012	12.00	10.26	0.34
2013	12.00	9.99	0.33
2014	12.33	9.82	0.32
2015	12.33	9.55	0.31
2016	12.47	8.95	0.29
2017	13.00	9.08	0.28
2018	14.06	9.20	0.26

年份	四川省桑园面积/万hm²	蚕茧产量/万t	桑叶利用系数
2000	13.33	8.73	0.26
2001	10.67	9.22	0.35
2002	10.67	9.30	0.35
2003	10.67	9.29	0.35
2004	10.67	9.74	0.37
2005	10.67	9.80	0.37
2006	11.33	9.83	0.35
2007	11.33	10.68	0.38
2008	11.33	10.19	0.36
2009	11.33	10.15	0.36
2010	12.00	10.33	0.34
2011	12.00	10.27	0.34
2012	12.00	10.26	0.34
2013	12.00	9.99	0.33
2014	12.33	9.82	0.32
2015	12.33	9.55	0.31
2016	12.47	8.95	0.29
2017	13.00	9.08	0.28
2018	14.06	9.20	0.26

年份	对比模型计算的碳储量/万t	对比模型较累积碳汇量的低估比例/%	对比模型当年碳储量低估比例/%
2000	120.51	10.73	10.73
2001	96.41	41.78	10.73
2002	96.41	63.14	10.73
2003	96.41	71.51	10.73
2004	96.41	76.78	10.73
2005	96.41	80.4	10.73
2006	102.44	82.21	10.73
2007	102.44	84.42	10.73
2008	102.44	86.14	10.73
2009	102.44	87.51	10.73
2010	108.46	88.06	10.73
2011	108.46	89.1	10.73
2012	108.46	89.97	10.73
2013	108.46	90.71	10.73
2014	111.48	91.14	10.72
2015	111.48	91.72	10.72
2016	112.68	92.15	10.73
2017	117.52	92.33	10.73
2018	127.11	92.23	10.73

年份	对比模型计算的碳储量/万t	对比模型较累积碳汇量的低估比例/%	对比模型当年碳储量低估比例/%
2000	120.51	10.73	10.73
2001	96.41	41.78	10.73
2002	96.41	63.14	10.73
2003	96.41	71.51	10.73
2004	96.41	76.78	10.73
2005	96.41	80.4	10.73
2006	102.44	82.21	10.73
2007	102.44	84.42	10.73
2008	102.44	86.14	10.73
2009	102.44	87.51	10.73
2010	108.46	88.06	10.73
2011	108.46	89.1	10.73
2012	108.46	89.97	10.73
2013	108.46	90.71	10.73
2014	111.48	91.14	10.72
2015	111.48	91.72	10.72
2016	112.68	92.15	10.73
2017	117.52	92.33	10.73
2018	127.11	92.23	10.73

基于统计资料的桑园碳汇估算模型的构建——以四川省为例

Construction of Carbon Sequestration Estimation Model of Mulberry Garden Based on Statistical Data—A Case Study of Sichuan Province

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 5

参考文献 22

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

关于本刊

作者中心

审者中心

在线期刊

联系我们

[1]	洪波, 张泽, 张强, 马怡茹, 易翔, 吕新. 基于数码图像的棉花叶片氮含量估测研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(9): 49-55.
[2]	王枫, 石红青, 蒋秋敏. 经济林产业巩固拓展脱贫成效的政策探讨[J]. 中国农学通报, 2022, 38(8): 147-151.
[3]	李祥, 王永平, 王耀凤, 褚春年, 孙喜军, 柯希恒, 曾桥. 枝条有机肥最佳堆肥参数及施用效果研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(6): 63-68.
[4]	胡雪纯, 解文艳, 马晓楠, 周怀平, 杨振兴, 刘志平. 长期秸秆还田对旱地玉米土壤有机碳及碳库管理指数的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(34): 8-13.
[5]	张博, 石峰, 宋福强. AMF复合菌剂对寒地水稻光合作用和生长效应的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(33): 15-22.
[6]	赵佼娇, 哀建国. 杉木幼苗光合及叶绿素荧光特征对氮沉降的短期响应[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 67-73.
[7]	陈敏敏, 聂功平, 李心, 周琳, 杨柳燕, 张永春. 自然高温条件下百合叶绿素荧光特性分析[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 86-95.
[8]	任三学, 齐月, 田晓丽, 赵花荣. 冬小麦灌浆期光合参数及产量对土壤高湿和干旱变化的响应[J]. 中国农学通报, 2022, 38(29): 96-102.
[9]	连晓倩, 陶长铸, 郭昊澜, 李娜娜, 曹越, 吴鹏飞. 光照对芦苇生物生产力及光合能力的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(20): 47-52.
[10]	肖维强, 刘传滨, 匡石滋, 邵雪花, 刘传和, 贺涵, 赖多. 广东鲜食橄榄果实质构特性比较[J]. 中国农学通报, 2022, 38(16): 132-138.
[11]	赵如皓, 丁俊男, 于少鹏, 王慧, 史传奇, 张志, 孟博. NaCl胁迫对野生大豆幼苗生理及叶绿素荧光特性的影响[J]. 中国农学通报, 2022, 38(14): 23-29.
[12]	王梦柳, 樊卫国, 官纪元, 龚芳芳, 何春丽. 营养液pH变化对刺梨苗吸收硝态氮和铵态氮的影响[J]. 中国农学通报, 2021, 37(9): 28-34.
[13]	赵欣欣, 陈焕轩, 韩迎春, 李亚兵, 冯璐. 数字图像监测作物生长特征的研究进展[J]. 中国农学通报, 2021, 37(4): 146-153.
[14]	卢翠香, 苏远玉, 郭东强, 李昌荣, 孙熹, 李建凡, 陈健波. 桉树无性系组织比量特征差异分析[J]. 中国农学通报, 2021, 37(22): 42-48.
[15]	张艳蕾, 宋维虎, 林春燕, 刘长仲. 阿维菌素和阿维·吡虫啉对马铃薯桃蚜的亚致死效应[J]. 中国农学通报, 2021, 37(20): 108-112.